“矿井通风”组合式教学探索

王兵建　南华

摘 要：“矿井通风”是采矿工程专业的一门核心课程。文章从“矿井通风”课程的特点与教学现状出发，提出了“矿井通风”课程的组合式教学策略，即注重设疑式教学、启发研讨式教学、自由探索式与实验比对教学、纸质“黑板报”自学辅助教学等的综合适用。

关键词：矿井通风；组合式教学；策略

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）09-0010-02

一、“矿井通风”课程的性质与特点

“矿井通风”是采矿工程必修的一门专业课程，通过系统地阐述矿井通风的基础理论、基本规律、系统设计原理，矿井空气调节技术，以及国内外矿井通风工程技术方面的最新科技成果，学生掌握了矿井通风工程技术的基本理论和方法；掌握了通风设备的使用与选型计算，进行矿井通风设计与日常通风管理；掌握了常规通风参数的测试仪表与测试方法，为从事矿井通风及其他行业通风工程设计、安全生产技术管理及科学研究奠定基础。该课程实践性也较强，因此，在“矿井通风”课程教学中，要以课堂讲授为主，注意理论与生产实践相结合，多结合现场应用案例进行分析，培养学生应用所学知识分析、解决问题的能力，达到学以致用，学有所用，学用结合的目的。但是，教学过程中却发现，学生的听课和自主学习积极性不高，课程教学效果并不理想，这在毕业设计中的矿井通风系统设计部分反映最为充分。

教学是教师指导下的学生主动掌握知识、技能，发展智力与体力，并形成一定思想品德的过程。它具有复杂的结构体系。在这一结构体系中，教学方法则是其关键环节之一。教学论认为，教学方法作为无形的纽带，维系着教师的教和学生的学，并直接影响着教学水平能否提高和教育目的能否实现。在“矿井通风”课程教学中，合适与否的教学方法组合，同样决定着课程教学效果的优劣。因此，笔者采用设疑式教学法、研讨式教学法、自由探索式教学法、实验比对教学法、纸质“黑板报”自学辅助教学法和随堂测试法等组合式教学法，希望能够对提高矿井通风课程授课效果有帮助。

二、“矿井通风”教学方法的优化组合策略

（一）运用设疑式教学

“授人以鱼，只供一饭之需；教人以渔，终生受用无穷”，这句至理名言正在成为当代教学方法改革的座右铭[1]。笔者在“矿井通风”授课过程中，通过提出矿井通风需要解决的问题进行设疑，进而分析教学目标，把总目标细分成一个个的小目标，形成目标框架，并把每一个学习模块的内容细化填充到目标框架中，通过每个模块任务的完成来实现总学习目标的达成。课程绪论中，提出一系列问题。

1.矿井通风的基本任务和达到的标准是什么？

2.风流流动的根本原因是什么？

3.风流在井巷流动过程中遇到的阻力是如何产生

的，如何减少阻力？

4.如何实现风流在矿井井巷内的定量和定向流动？

5.通风流动过程中，必定遵循什么样的客观规律？

6.如何实现矿井通风系统的优化设计和风量调节？

事实上，每个问题的解答就是一章完整的学习内容和模块，这些问题也就贯穿到整个课程的学习过程当中。通过设疑，学生可以明确自己的学习任务，在任务的驱动下进行自主探索和实践，逐步掌握和完成各部分内容的学习，最终完成总的学习目标。

在课程结束后，紧接着辅以“矿井通风”课程设计，使学生对上述问题的理解，在课程设计实践过程中加深体验，在获取知识与技能的过程中，获得成就感，通过相互协作，学会和掌握自主学习的方法，同时，也有助于教师了解学生领会、掌握和运用知识的程度。

（二）突出研讨式教学

研讨式教学模式是从实践中发展起来的一种新的课程形态，目的在于为学生提供思考问题和讨论问题的机会，在学习过程中创设一种有助于探索研究的开放的情景和途径，使学生围绕某一主题主动地搜索、选择、加工处理信息，并应用知识解决问题。它不仅能使学生增长知识、开阔视野，而且有助于学生综合能力的提高。

笔者在讲解《掘进安全技术装备系列化》一节内容时[2]，尝试了采用研讨式教学模式，对教学相关内容进行了如下安排：首先进行设疑，提出“掘进工作面为何容易发生瓦斯爆炸事故”的问题；其次，组织讨论，原因分析，让学生了解了掘进工作面易发生瓦斯爆炸事故的特点，然后，给出瓦斯爆炸必须具备的条件，引导学生掌握分析掘进工作面瓦斯爆炸防治的基本思路和方向，根据瓦斯防治技术的改革方向（瓦斯防治的三个条件即为三个方向），要求学生分组并在课后收集、整理目前所采用的瓦斯爆炸防治技术，在课上各组共享成果；再次组织研讨；最后，引出和总结结论，掘进安全技术装备系列化是防治掘进工作面瓦斯、煤尘爆炸与火灾等灾害的行之有效的综合性安全技术措施，对于保障掘进工作面通风安全可靠性的重要意义，完成该部分内容的学习。通过这种教学方式，学生既提高了对掘进工作面瓦斯防治的认识，又掌握了掘进安全的保障技术，综合能力和安全素养也得以较大提升。

（三）强化自由探索式教学

显然，教学方法既包括教师的教法，也包括学生的学法，教学方法是教法和学法的统一体，学生学习方法对教学活动过程和教学任务的达成同样具有重要的影响。结合学生学法的思考，笔者同时采用了自由探索法。

笔者在完成《掘进安全技术装备系列化》部分的授课后，鼓励学生大胆探索，思考解决掘进工作面瓦斯防治难题的新思路。课后，就有学生通过逆向思维，提出了解决高瓦斯掘进工作面无氧通风的新思路，采用的基本原理和思考出发点是：通过调压气室，对掘进工作面形成封闭空间；通过封闭空间内氧气浓度，向封闭的掘进工作面内注入惰性气体，消除掘进工作面氧气达到支持瓦斯爆炸的基本条件，进而实现瓦斯爆炸的防治。同时，提出掘进工作面聚集高浓度瓦斯抽排利用的新方法。当然，自由探索式教学方法可能仅在某些学生身上有效果，也应该给学生大胆自由探索，勤于思考的精神以鼓励，笔者把奖励平时成绩满分的做法，作为对学生探索成果的肯定。

（四）采用实验比对教学

欧阳廷南认为，课程安排与学习环境若无法将理论讲授与自主分析充分结合，那么，易造成学生缺乏学习兴趣，以义务或敷衍了事之态度学习[3]。笔者亦有同感，并且在教学过程中发现，真正帮助学生掌握知识，提高知识认知和使用水平的，仍是实践环节。实践能力的培养要求教师能够将书本知识与现实生产需求联系起来，融会贯通，帮助学生感受书本知识学习的意义和作用，调动学习积极性，明确学习的责任和价值，增强学习兴趣和动机，变枯燥无味又必须完成的任务为乐在其中的有趣活动。比如，井巷摩擦阻力系数是影响矿井通风阻力计算的主要因素之一，现场测试的条件很难得以提供和满足，因此，实验室实验成为认识摩擦阻力系数重要性的关键实践环节。

目前，采矿工程专业学生一届多达300人，实验条件有限，传统的实践教学模式还无法突破，仍以课程理论的实验验证为主。常见做法是，实验准备教师预备好实验器材，实验教师在实验前讲解实验目的、方法、详细步骤和注意事项等，学生只需要对实验思路进行验证，并且，多数属于分组协助形式，以“摩擦阻力系数和局部阻力系数测定”实验为例，以测量风道断面积、压差读数、数据记录等功能划分为分组依据，每组人数为5人，分别负责测量和记录数据，通过实验后相互交换实验数据，完成实验内容。

通过考察学生的学习效果，发现学生对实验的理解并不理想，因此，笔者提出实验比对教学法，即在授课过程中，先设置 “如何测算风道摩擦阻力系数”的问题，然后，结合真实的实验条件给学生以引导，让学生先行设计摩擦阻力系数测算方案，完成实验方案初步设计后，再允许学生参加真实实验，这样，实验室实验就变成了对学生设计方案的验证，通过对比学生设计的实验方案与实验教师给出的真实实验方案，提高了学生学习的积极性和主动性。因为，学生亲自验证自行设计方案的合理性，设计有付出，验证有收获，就愿意主动投入精力做好实验和对应内容的学习，所以，学习效果得到了进一步提高。

（五）应用“黑板报”自学辅助教学

为了激发学生的学习兴趣，扩展知识面，利用所学分析现实生活、工作中存在的类似问题，提高对矿井通风课程的兴趣，借鉴黑板报的形式，指导部分学生制作了“矿井通风”课外扩展阅读材料，免费发给学生扩展阅读，比如一通三防案例分析专栏，就引发了学生对事故的认识，增强了学生对生命的尊重意识，激发了学生学习的热情和责任感。同时，针对学生学习中的集中问题，采用触类旁通的方法，利用疑难解答、习题分析、案例设计和分析、自学园地等栏目，引导学生运用所学知识分析和寻求自我解答，该形式不仅调动了学生自主学习的积极性，帮助学生较好地掌握教学内容中的重点、疑难点，同时，学以致用，学有所有，还能帮助他们在学习中发挥主动性和创造性，自觉地培养自己的学习能力。

（六）开展随堂测试

传统教学以语言、文字为传递信息的主要媒介，现代化教学则把幻灯片、录音、录像、计算机仿真、三维动画、虚拟现实技术等等现代化科技设备和手段应用于教学，使得教学内容更加生动、形象、系统，更富有吸引力、直观性和科学性，也容易帮助学生充分理解知识体系中的难点。采矿工程属于工程学科，平面图绘制、看图识图的基本能力仍然是人才培养中的重点，比如采区通风系统中通风构筑物的合理布置，在通过视频、三维动画帮助学生认识风门、调节风窗、密闭等通风构筑物的功能、实体样式后，重要的是需要学生掌握在采区巷道及设备布置平面图中的合理位置设置通风构筑物，利用标准图例绘制通风构筑物的技能。为此，在内容讲解完成后，利用flash动画操作的方法，把采区通风构筑物合理布置的操作练习搬到了课堂上，当场验收学生对通风构筑物的理解、认识和掌握情况，同时，学生也自行检验了学习效果，激发了听课和自主学习的兴趣。

三、结论

学生是学习的主体，教师应致力于提高学生的学习兴趣，促进学生的自主学习和体验，让学生掌握探究、质疑、讨论、体验等不同的学习方式，使学生的学习成为在教师指导下主动的、富有个性的过程。“矿井通风”课程授课实践证明，通过课程内容的合理组织，采用设疑—启发—研讨—自由探索—实验比对—纸质“黑板报”—随堂测试等组合式教学方法，能够有助于激发学生自主学习和听课的兴趣，同时，对于培养学生发现问题、独立思考、分析问题、解决问题的综合能力和素质有较好的帮助。

参考文献：

[1]冯慧娟.现代教学方法改革的趋势[J].卫生职业教育，

2005，（21）.

[2]张国枢.通风安全学[M].徐州：中国矿业大学出版社，

2011：7.

[3]欧阳廷南.浅析对比——实验教学法[J].科学咨询：教

育科研，2011，（8）.