“新工科”背景下煤矿采掘实训基地建设

苏 芳，姚丽英，王晨升，高宇龙

“新工科”背景下煤矿采掘实训基地建设

苏 芳，姚丽英，王晨升，高宇龙

（山西大同大学 机电工程学院，山西 大同 037003）

在同煤集团的大力支持下，建设了高仿真度的煤矿井下采掘实训基地。基地涵盖煤矿综采工作面系统、煤矿综掘工作面系统、煤矿炮掘工作面系统、煤矿井下电气设备供电系统等井下主要生产系统，可为采矿工程、机械工程、电气工程、安全工程等煤矿主体专业提供井下实训教学服务。这是国内高校首个集煤炭井下综合开采、巷道掘进、采区运输、采区供电、采区通风、采区排水等一体化的实训校内基地，可同时容纳150名学生进行实训实习。

新工科；煤矿；采掘；实训基地

“新工科”强调学科的实用性、交叉性与综合性，既针对新兴专业的建设，也包括对传统工科专业的升级改造。基于“新工科”需求，各高校开展了诸多形式的尝试和改进研究[1-2]，涌现出了诸多新的人才培养模式，如校企合作培养模式[3]、“三元融合”培养模式[4]、跨学科协同培养模式[5]等。并在此基础上开展了形式多样的教学研究[6-8]，尤其重视对实践教学的研究[9-10]。

林健等[11]基于对普渡大学的考察，结合我国实际情况，对“新工科”建设给出了包括人才培养方案、培养过程和培养方式的建议。四川大学工程训练国家级实验教学示范中心从可持续发展和“新工科”建设要求出发，以提高效率和效益为目的，提出一种“内涵式增长”模式及“先进性、专业性、课程性、创意性”四位一体的建设理念，建设了先进制造技术集约化训练系统，使中心成为具有工业生产氛围的实践教学基地[12]。张振锋[13]基于当前工业发展背景提出了综合实训教学体系构建、实训基地师资队伍建设、校企深度合作等实训基地建设模式，力求提升师生双创的参与度和成功率。同济大学铁道与城市轨道交通研究院开展了与实习基地深度结合的专业认识实习教学模式研究[14]。广东工业大学[15]将传统的“大班授课＋小班辅导”教学模式，改进为“雨课堂＋微视频＋网络作业＋大班授课、小班辅导”的新教学模式。

由此可见，在社会需求驱动下，对于新形式、高质量、高契合度的人才培养研究是高等教育探寻的方向，而实践教学在整个过程中尤其关键。特别是对于应用型大学，实训基地的建设十分重要，与生产过程高度相似的实训基地能够为人才培养提供高质量的基础保障。我校机电工程学院一直秉承为行业服务的理念，高度重视实践教学环节，通过多种方式，搭建了多样化的实训实习基地，为行业内人才培养提供了良好的环境。

1 实训基地场地布置

为快速提升教学质量，强化实践教学环节，在同煤集团大力支持下，2012开始接受相关煤炭机械装备，2014年筹备建设实训基地。2017年初全面启动实训基地建设，在我校新平旺校区新建占地1836 m2的煤矿井下采掘实训基地，并于2017年9月投入使用。基地涵盖煤矿综采工作面系统、煤矿综掘工作面系统、煤矿炮掘工作面系统、煤矿井下电气设备供电系统等井下主要生产系统。各个教学系统均可上电运行，可同时段并行完成教学实践任务。实训基地布置见图1，实地建设情况见图2。

图1 煤矿采掘实训基地布置

(a) 模拟操控室(b) 电器设备供电系统(c) 运输系统 (d) 采煤工作面(e) 支护系统(f) 炮掘工作面

实训基地设有教学展示区，陈列有综采工艺、综掘工艺、巷道内设施布置断面、炮眼布置、通风压风系统、工作面避灾路线、移动变电站示教系统和起动器示教系统等示意图，并可根据实际教学任务及时调整。

2 设备组成

煤矿采掘实训基地的建设离不开各种类型的矿山机械装备，在同煤集团的大力支持下，实训基地接受的主要设备有：采煤机、掘进机、刮板输送机、破碎机、转载机、皮带输送机、液压支架、调度绞车、移动变电站、乳化液化泵及起动器等，具体设备参数见表1—表8。学校根据设备情况，并通过咨询相关专家，广泛采纳各方意见，对设备进行统一规划、统一布置，兼顾场地环境和教学课程等综合因素，严格按照需求开展各个实训系统建设。同时，学校组织教师开展广泛深入的业务学习，对已有的人才培养方案和课程大纲进行深入研究，并作出相应改进和完善。

表2 液压支架技术参数

表3 掘进机技术参数

表4 转载机技术参数

表5 刮板输送机技术参数

表6 胶带输送机技术参数

表7 锤式破碎机技术参数

表8 其他设备主要技术参数

除此以外，实训基地还建立了模拟调度监控室、模拟操控室、炮掘工作面等，采购了煤矿瓦斯抽采智能实操教学仪、煤矿安全检查实操作业考试机，以供教学使用。基地安排专职实践教学导师，全职负责实训实习教学任务，坚持小班分组教学，保证教学质量。

3 实训实践教学任务

煤矿采掘实训基地自建设以来，不断改进，逐渐完善，各系统已配套齐全，可基本满足学院采矿工程、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、安全工程和测绘工程等煤矿主体专业的井下实训实习需求，可接纳150名学生同时进行综采采煤方法实训、综采机械设备操作实训、井下支护方式实训、井下电气系统设计实训、井下电气系统故障排除实训、掘进系统设计及实训、局部通风设计及实训、运输系统设计及实训等，建成了国内高校一流的集煤炭井下综合开采、巷道掘进、采区运输、采区供电、采区通风、采区排水等一体化的实训实践校内基地。

自2017年9月基地投入使用以来，相继接待了煤炭工程学院、机电工程学院和建筑与测绘工程学院相关专业学生进行实践教学。截至目前，实训基地共接待实习学生7590人次，服务学生总人数2908人，具体情况如表9所示。

表9 接待实习学生情况

基地先后为采矿学、矿井通风与安全、井巷工程、液压传动与采掘机械、测量学、电工学和煤层气开采等相关专业课程提供实景教学场地。以基地建设为依托，鼓励教师积极推进教学改革研究，探索新工科背景下多样化的应用型人才培养模型，拓宽课程教学宽度和深度。基地建设得到了学生和教师的一致好评，极大地推进了教学改革，使我校整体办学水平上了新台阶。

4 结语

煤矿采掘实训基地建设，为人才培养提供了坚实的基础保障，将井下难度较大的实景教学搬到地面，教学安全性得到有效保证。同时，教学内容、教学形式的多样化拓展，极大地激发了学生的学习兴趣，使实践教学真正走进了课堂。

近年来学校还积极拓展校外实习基地建设，深入开展校企合作。在同家梁矿建设了同家梁矿专业实践教学基地和同家梁矿矿区文化教育基地，先后与晋华宫矿、煤峪口矿、云冈矿和忻州窑矿等矿井签订了实习基地建设协议。学校还与中国重汽大同齿轮有限公司积极开展“3+1”人才培养模式尝试，通过多种途径、多种方案努力为社会输送高质量的复合型技术型人才。

[1] 吴爱华，杨秋波，郝杰.以“新工科”建设引领高等教育创新变革[J].高等工程教育研究，2019(1): 1–7, 61.

[2] 李秀红，李文辉.新工科背景下机械类专业基础课程改革研究[J].教育理论与实践，2019, 39(3): 36–38.

[3] 陈桂梅.校企合作培育卓越复合型人才的实践路径研究[J].中国职业技术教育，2019(4): 53–57.

[4] 刘国买，何谐，李宁，等.基于“三元融合”培养应用型人才:新型产业学院的建设路径[J].高等工程教育研究，2019(1): 62–66, 98.

[5] 马丕波，陈晴，万爱兰，等.基于校企院所合作基础的“纺织+”跨学科协同创新人才培养模式研究[J].教育教学论坛，2019(13): 14–16.

[6] 代大齐.基于“校企合作”“技能竞赛”双驱模式的应用型课程改革实践[J].中国职业技术教育，2019(5): 85–87.

[7] 黄新敏，胡晓敏，宗晓晓.基于现代书院制的应用型本科高校大学生核心能力素质提升研究[J].教育理论与实践，2019, 39(3): 3–5.

[8] 史晋绒，徐丹丹，袁登越，等.基于应用型人才培养的地方高校分子生物学实验教学改革与探索[J].教育教学论坛，2019(4): 273–275.

[9] 袁腾，陈燕舞，汤日元，等.化学材料类专业校外实践教学体系建设[J].实验技术与管理，2019, 36(2): 39–43, 52.

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[11] 林健，彭林，BRENT J.普渡大学本科工程教育改革实践及对新工科建设的启示[J].高等工程教育研究，2019(1): 15–26.

[12] 杨祖幸，陈艳，董丽萍.工程训练中心先进制造技术集约化训练系统建设[J].实验技术与管理，2019, 36(2): 186–189.

[13] 张振锋.工业4.0背景下公共实训基地建设与管理研究[J].实验技术与管理，2018, 35(11): 160–163.

[14] 余志壮，覃语，岳科宇.轨道车辆教学的新型实习实践模式建设[J].教育教学论坛，2019(8): 90–91.

[15] 李锋，王振友，金朝永，等.新工科背景下地方院校“大班授课+小班辅导”的改革实践[J].实验技术与管理，2019, 36(3): 229–232.

Construction of coal mine mining training base under the background of new engineering

SU Fang, YAO Liying, WANG Chensheng, GAO Yulong

(School of Mechanical and Engineering, Shanxi Datong University, Datong 037003, China)

In order to rapidly promote the construction of new engineering, the underground mining training base with high imitation degree is been built with the strong support of the DATONG coal mine group. It can strengthen the practical teaching link to cultivate the application-oriented talents with high social development fit. The underground mining training base covers major underground production systems such as fully mechanized coal mining working face system, comprehensive coal mining working face system, coal mine blasting working face system and underground electrical equipment power supply system. It provides professional practice teaching for the mining engineering, mechanical engineering, electrical engineering, and safety engineering, etc. Besides, the underground mining training base can accommodate 150 students for fully mechanized coal mining method, fully mechanized equipment operation, underground in-situ method, underground electrical system design, the system design and the transportation system design training practice. The underground mining training base is the first integration training school base of domestic colleges and universities with coal mine comprehensive mining, roadway drivage, mining area transportation, mining area power, mining area ventilation, and mining area drainage, etc.

new engineering, coal mine, mining, training base

G642.44

A

1002-4956(2019)10-0221-04

10.16791/j.cnki.sjg.2019.10.054

2019-04-01

山西省教育科学“十三五”规划“1331工程”研究项目（ZX-18050）；山西大同大学教学改革创新项目（XJG2017202）；2017年度山西省教育科学“十三五”规划项目（GH-17056）

苏芳（1986—），女，山西朔州，硕士，讲师，主要研究领域为机械设计理论。E-mail: 13934761850@126.com