采掘机械一体化教学研究报告(共8篇)
一、研究背景
大同煤炭职业技术学院是同煤集团旗下的高等职业学院,是企业的“一库两中心”即人才库,人才中心和技术中心,我院的发展目标是努力打造煤炭高科技职教学院,努力建设煤炭国家一级、非煤国家二级的安全培训中心,努力打造全煤培训基地,努力抢占高职教育未来发展的制高点。要为发展煤炭装备制造业、煤炭开采与综合利用,提供坚实的科研支撑,更好的服务煤炭行业未来发展。我们培养的是煤炭经济建设和煤炭企业持续发展所需要的综合素质人才。而通过课改我们培养的学生正是具备这种能力——设备的操作和维修能力。山西省作为煤炭能源基地,使用着大量的机械设备,更需要具有设备的操作和维修方面的人才。通过毕业生的反馈和下厂矿调研,现场这方面的人才确实是比较匮乏。在这样的背景下我们有必要对《采掘机械》这门课程进行改革。
采掘机械是煤炭行业的主体设备,《采掘机械》是全国高职高专院校采矿、机电类专业必修课程,在专业培养目标中的定位是使学生能够综合运用所学相关知识和能力解决生产中所遇到的实际问题,这门课程在整个教学体系中有举足轻重的位置,所以有必要把这门课程做精、做细、做深,以适应企业发展需要。根据调研,现在我国进行采掘机械课程改革与研究的高职院校只有重庆工业职业技术学院等有限的几所。山西省作为煤炭能源基地,更应该有自己的特色。大同煤矿集团公司是煤炭行业的龙头企业,各种新型采掘机械不断投入使用,我们能在第一时间接触到这些新的设备,并对在岗职工进行培训,所以在教学中能更好的融入相关知识,使学校教育与用人单位岗位实现零距离对接。
二、课题的界定
1、理论依据
职业教育改革的核心是课程改革。作为机电系专业教师,有幸参加了2009天津自动化专业建设学习研讨班,听了中国职业教育专家姜大源的报告后受益非浅。他谈到:“职业教育的目标是以就业为导向,职业教育的专业要以职业为导向,职业教育的课程改革要以过程为导向,职业教育的学习要以行动为导向”。笔者将学科体系的《采掘机械》课程转变为基于工作过程导向的《采掘机械》一
1体化课程,并在教学方法和手段上进行了新的尝试——一体化教学。
基于工作过程的课程观认为:传统的学科体系教学传授的是实际存在的显性知识——陈述性知识,即理论性知识,主要解决“是什么”和“为什么”的问题,这是培养科学型人才的一条主要途径。而基于工作过程这一实践情境构成的、以过程为逻辑中心的行动体系,强调的是获取自我建构的隐性知识——过程性知识,一般指实践经验,并可进一步发展为策略,主要解决“怎么做”(经验)和“怎么做更好”(策略)的问题,这是培养职业型人才的一条主要途径。
“一体化教学”的要求是:课程设置一体化、教学环境一体化、职业资格一体化。
2、研究的内容
(1)构建一体化课程体系
运用高职教育的先进理念、方法,结合高职学生形象思维强而逻辑思维较弱的特点,通过解构学科体系和重构行动体系开发出基于工作过程系统化的《采掘机械》一体化课程体系。
(2)构建一体化教学环境
依托同煤集团的大力支持,集团公司的多个矿和亚洲最大的维修厂——同煤集团中央机修厂已成为我院的实训基地,而且同煤集团已为我院调拔了先进的成套的采煤机、液压支架、大量的液压阀及液压系统剖切模型系统。
(3)构建一体化职业资格
以就业为导向,以突出职业技能培养为特色,通过课内教学、专项技能实训考取综采维修钳工或者综采维修电工职业资格证书。
三、预设目标
1、为地方经济发展提供知识贡献和人才支撑。为该类专业的高职毕业生能真正掌握就业本领,培养“短过渡期”或“无过渡期” 具有设备操作和维修能力的技术人才。
2、以课程改革带动专业建设,努力打造煤炭高科技职教学院。
3、为煤炭行业培养具备一定的专业能力、社会能力、方法能力且具有较强综合素质的劳动者。
4、培养学生追求创新意识和应变能力。
四、课题研究的理论支撑
1、系统工程理论开发高职课程体系,通过解构学科体系和重构行动体系开发基于工作过程系统化的高职课程。
2、高职教育的先进理念。
五、课题研究的方法支撑
1、职业分析法来研究教育载体。由职业或岗位分析入手列出这些职业或岗位所需的知识点、技能点以及对工作态度的要求形成教学门类。
2、职业教育的教学方法来指导教学过程。常见的教学方法有:项目教学法、引导问题教学法、四阶段教学法、任务驱动教学法、头脑风暴教学法、兴趣小组教学法。
六、课题研究的基本过程
1、本地区及周边教地区人才市场调研;
2、职业分析(见课程标准);
3、提炼本课程所设计的职业行动领域;
4、按照工作过程系统化对课程知识体系进行解构和重构;
5、设计教学内容和教学过程;
6、学习情景设计(见课程标准);
七、课题研究的内容、创新点及突破性贡献
主要研究内容是基于工作过程系统化《采掘机械》一体化课程开发的模式,最后确定基于这种模式下的《采掘机械》一体化教学的课程标准。
重点是职业分析、课程的职业行动能力、知识的解构与重构,课程设计与过程设计、课程情景设计。
理论创新点:
1、知识的解构与重构:关键在于如何在学科体系中提取适度、够用的知识并与工作过程整合,它在数量上没有变化但在排序上发生了变化。
2、行动与思维的关系:在未来和现实间,变化的是过程要素,不变的是过程步骤通
过系统化、结构化的设计,可以训练学生在变化的工作过程中获取掌握不变的思维过程。
3、潜在的技术转变成现实的技术。
突破性贡献是为我院的教学改革开了个好头,为从事高危职业教育的学校提供了可借鉴的做法,为山西省及周边地区提供了具备现实技术的人才,缓解了高危职业人才严重短缺的问题。
八、课题研究成果及应用情况
1、研究成果
(1)、制定了《采掘机械》一体化的课程标准;并开发了相关的同步教材;
(2)、筹划了《采掘机械》一体化实训室和实训基地;
(3)、正在筹划《采掘机械》一体化鉴定站;
(4)、调查报告;
(5)、行业标准和操作规程的书面材料。
2、应用情况
(1)科学意义
一体化教学从“知识的传递”向“知识的处理和转换”转变;教师从“单一型”向“行为引导型”转变;学生由“被动接受的模仿型”向“主动实践、手脑并用的创新型”转变;教学组织形式由“固定教室、集体授课”向“室内外专业教室、实习车间”转变;教学手段由“口授、黑板”向“多媒体、网络化、现代化教育技术”转变,从而以“一体化”的教学模式体现职业教育的实践性、开放性、实用性,更具有科学性。
(2)经济社会意义
邓小平指出“整个教育事业必须同国民经济发展的要求相适应。不然,学生学的和将来要从事的职业不相适应,学非所用,用非所学,岂不是从根本上破坏了教育与生产劳动相结合的方针?那怎么可能调动学生学习和劳动的积极性,怎么可能满足新的历史时期向教育工作提出的艰巨要求?”(《邓小平文选》第104-105页)把教育与生产劳动相结合与经济发展要求联系起来是邓小平对马克思主义和毛泽东教育与生产劳动相结合思想的新发展。
首先,高等职业教育以培养面向生产、建设、管理、服务第一线,具有必要的理论知识和较强实践能力的技术应用型人才为主要目标。
这种人才不仅应用性强,技术性强,而且职业针对性强。高等职业学校作为相对稳定和独立的社会系统,在对外界变化做出反应时不可避免地显示出滞后性,而它又必须服务于变化速度日益加快的企业。从高等职业教育每一个专业具体培养目标和人才规格的确定,到教学计划、课程设置的制定,再到人才培养的实施过程,都需要有产业部门、用人部门参与,以保证培养出来的人能适应社会各个行业不同岗位的需要。产学结合,使高等职业学校能够按照企业需求设置专业,确保高职培养的人才适合市场需求。
其次,高等职业教育 “以社会需求为目标、技术应用能力的培养为主线设计教学体系和培养方案” ;“以应用为主旨和特征构建课程和教学内容体系,基础理论课以应用为目的,以必须够用为度;专业课加强针对性和实用性”;“实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力,在教学计划中占较大比例”等等,高职人才培养的这些基本特性决定实践教学是高职教学的重要组成部分,高职教学质量在很大程度上取决于其实践教学的质量和水平。为了保证和加强实践教学,高职学校建立校内实训基地,或到产业部门建立校外实训基地。校内实训需要经常得到产业部门的指导,校外实训更需要学校和产业部门密切合作,由产业部门提供实训环境,指导学生进行实训。企业最了解本行业的经济发展情况和趋势,并能够提供最有效的实习和培训场所,可使学员在学习过程中就能够了解和掌握企业的动态,并亲身经历安全生产的重要性、增强环保意识和责任感等等。产学结合将有利于高职实践教学质量和水平的提高,进而大大推进高职教学模式和办学模式改革。
再者,高职人才培养基本特征,决定“双师型”师资队伍建设是高职教育成功的关键。它要求从事高等职业教育的教师(特别是专业教师)不仅要有必要的理论知识,更要有丰富的实践经验。通过产学结合,一方面,学校教师可以到企业去通过与企业的技术人员、管理人员共同指导学生实训、实习,或承担生产、科研实际工作丰富他们的实践经验,及时了解掌握新工艺、新技术;另一方面,利用企业人力资源,通过聘请一些既有丰富的实践经验又能从事教学工作的技术人员和管理人员作为兼职教师。产学结合将促进“双师型”教师队伍建设。
总之,产学结合、校企合作是培养应用性技术人才的基本途径,也是高职人才培养的有效途径。这充分说明一体化教学更是高职人才培养的最有效、最经济的途径,也是为企业和社会培养零距离上岗人才最好的方法。可见其经济意义和社会意义非同一般。
九、课题研究的遗憾和思考
1、一体化实训室需进一步完善;
2、职业资格鉴定站正在筹划之中;
3、课程标准需进一步完善;
4、《采掘机械》的校本教材需在使用中进一步完善。
十、比照研究工作计划,分析超过或未达到预定目标、进度和研究内容的原因
关键词:采掘机械,应用型人才,教学改革,教学实践
采掘机械是煤炭开采技术、矿山机电技术专业的核心课程, 是培养学生掌握煤矿采、掘生产一线主要生产设备的选型计算、安装调试、使用操作、维护检修、故障处理等应用性技术的专业课程。随着新疆煤炭产业的飞速发展, 社会对煤矿采掘机械应用型人才的需求也与日俱增, 高 (职) 校作为人才教育基地, 对煤矿采掘机械应用型人才的培养也日益迫在眉睫。
当前, 我国煤矿机械化生产发展迅猛, 现代采掘机械被广泛应用于生产过程之中, 因而办有煤矿开采类专业的高 (职) 校都开设了“采掘机械”这门课程, 并将其作为必修课。通过该门课程的学习, 可以使学生掌握设备构造及原理、设备检修及维护、设备操作与运行, 最终能够更好地保证现代煤炭生产。但采掘机械课程包含了不少的内容, 范围也比较大, 具有较强的实践性, 学生将在学习过程中面临不少的困难, 最终不能达到良好的学习效果。所以, 针对高 (职) 校学生的特点和培养应用型人才目标的要求, 改革采掘机械课程及其教学是十分必要和重要的。
1 采掘机械课程教学中目前存在的主要问题
1.1 教材不适应教学的需要
采掘机械作为煤矿开采技术、矿山机电技术专业的核心课程, 包括的内容非常广泛, 并且具有很强的实践。但在实际的教学过程中, 可用于选择的教材书目却较少, 而且在现有的教材部分内容陈旧、过时, 主要表现在机械设备上。比如:我们现在讲授的液压牵引采煤机已趋于淘汰, 就大型煤矿而言, 都在选用电牵引采煤机, 它从类型到结构到回采能力都有很大不同。另外, 采掘机械还是一门动态性的课程, 随着新科技的应用和新理念的出现, 它在不断地更新、充实和发展着 (如掘进机现都配有激光定向仪) , 但教材更新缓慢, 跟不上技术的发展变化, 所以也导致教与学都不能适应科技进步发展的要求。
1.2 教学模式单一
在进行专业课教学时, 特别是采掘机械类教学, 专业性是比较强的, 但是现在的教学模式还是以教师讲授为主, 这样就必然造成有些内容很枯燥。即使有丰富现场经验的教师, 如何传授也是一个很难的问题, 有的内容用嘴说不清, 图画不出, 电教片的内容也很有限, 老师着急, 学生听不懂。这样, 学生的感性认识不强, 很多的知识无法吸引学生的注意力, 让他们更加有兴趣的去学习, 因此也就无法达到最佳的教学效果, 还可能会使学生出现一种厌学情绪。目前, 许多新设备, 如电牵引采煤机、变频调速、PLC控制、新型液压支架、综掘设备等, 在煤炭工业中应用的都是比较多的, 但教师的教学通常仅仅讲解了相关的工作原理和应用等, 并没有将这些原理与实践结合起来。从当下的教学情况来看, 还未建立与专业实践教学相匹配的教学环境, 在实践和实训环节还需要进一步到付加强, 否则比较难让学生更深刻的掌握学习的内容。这种仅仅通过课堂教学学习知识, 而不加以实践来辅助的教学, 无法更好的提高学生的实践能力。
1.3 教师缺乏专业实践经验
采掘机械课程主要是针对生产实际的一门课程, 教授这门课程的老师基本上都是从高校毕业后就来教授这门课程的, 因此工作经验比较少。尽管他们理论知识都掌握的很好, 但是实际应用和操作的能力却比较差, 因此他们只能教授给学生一些教材中写的理论, 无法更好的结合实践, 在教学中介绍一些相关技术的最新发展状况, 这样就使得课堂教学与实际应用相脱节。另外, 尽管有些教师是有一定经验的, 但是随着各课程的理论与技术的不断发展, 让他们很好的将理论与实践相结合来教学生也是不比较不容易的, 最终不能保证各课程教学的最佳效果。
2 采掘机械教学改革的方法与措施
2.1 教材建设
加强教材建设, 更新教学内容, 要编写适合于培养应用型人才、适合于企业现状的采掘机械课程的教材, 就要研究采掘机械课程的特点和授课对象的特点。编写教材时过程中要尽量介绍一些生产一线应用的新设备、新技术, 这样才能更好地保障培养更多的实用型人才。我们现在用的教材都比较陈旧, 内容已经不能适应现在培养人才的需要了。要想摆脱这种情况, 可以试行自编讲义, 突出介绍企业使用的生产技术、生产设备, 使课本中的实例更多一些, 使教材的实用效果更好, 从而全面提高学生的能力。此外, 还积极开发系列多媒体课件类的电子教材, 将教学的内容用一种更加生动形象的方式展现出来, 不断提高学生的感性认识, 让她们对学习充满兴趣, 让学生不仅掌握相关的基础理论、基本技术和技能, 还要不断的提高他们解决实际问题的能力。
2.2 教学内容的改革
采掘机械是一门实用性很强的课程, 涉及机械、液压、采煤、矿压和管理等, 其中内容涉及面广, 比较有难度, 所以讲解相关的内容时要注意讲解采掘机械的基本结构、基本原理和基本方法。这样不仅能够让学生更好的掌握课本中的内容, 还能够在未来的发展中更好的发挥自身潜力。在以后的教学中要注意培养学生的实践能力。在进行实际教学时, 要做到理论与实践相结合, 从而让学生对学习保持更高的积极性, 保证最佳的教学效果。
首先要有一个跟采掘机械课程相配套的实验环境, 利用好现有的实验资源, 充分的将理论教学与实践教学结合起来, 相互补充。如果校内暂时无法提供共良好的实践条件, 也可以选择走出去、请进来的办法来加强学生的实践环节。一方面, 可以组织学生到一些大中型煤炭企业或科研院所的实验室去参观, 让学生具备较好的感性认识, 使教学与生产实际保持紧密的联系, 让学生了解现在不少的先进采掘设备已投入实际应用, 并并给企业和社会带来了不小的经济效益;另一方面, 也可以聘请一些在大中型煤炭企业工作的, 有实际工作经验的技术人员到学校做相关的讲座。
教师要尽量掌握更多的采掘机械最新发展情况, 并在自身教学中体现出来。一方面, 能让学生了解课程的最新发展动态, 让她们积极主动的去学习;另一方面, 它能让学生认识到这是一门动态性的课程, 其所学内容出在不断的变化当中, 因此他们要树立一种终身学习的目标。
2.3 教学方法的改革
2.3.1 改革传统的课堂教学方法
教学方法方面主要需采用启发式、讨论式、案例式、师生互动式和辩论式等, 应做到“讲重点、讲思路、讲方法”, 使学生“会学习、会应用、会创新”。在课堂教学当中, 要选择合适的知识切入点和兴趣点, 不要将课堂气氛弄得过于死气沉沉, 而是要充满活力, 激发学生积极主动地去思考问题。应注意处理好难点与重点、概念与应用的关系。比如, 学生操作采掘机械设备运行时, 由于操作不当就会导致故障的出现, 为此可进行故障分析, 采用启发式提问, 老师给学生创造发现问题、提出问题、解答问题的机会, 使学生思想和信息得到多向交流, 还可选择一些成功或失败的工程案例让学生参与分析, 借此激发学生的创新思维。
2.3.2 运用实验和实践教学法
实验和实践教学法是提高学生综合素质、锻炼学生动手能力、培养学生创新意识的重要环节。将“实践与创新相结合”作为实验和实践教学的主导, 应逐步减少验证性实验, 增加综合性和设计性实验, 注重理论与实践相结合, 课内实验与课外实践相结合, 实验与科研相结合, 基础训练与创新相结合, 实践与社会发展需求相结合。使实验和实践教学既符合教学大纲的基本要求, 又利于学生的个性化发展。
实验和实践教学法是在实验室、煤矿机械实训中心或模拟矿井同时完成理论教学与实践教学的一种教学方法, 在理论教学中加入更多的实验和实践, 能够使让学生更好地掌握理论知识的同时, 更好的解决实践中出现的一些问题。即让学生先明确实验和实践的目的, 熟悉相关的步骤和内容, 然后再教授他们这其中的理论知识, 最后由学生独立地去完成实验和实践。这样, 学生不仅能够充分运用自己所学的理论知识来更好的进行实验和实践, 而且还可以在实验和实践的基础上更好地掌握相关的理论知识。
2.3.3 多媒体教学
与传统教学相比较而言, 多媒体教学的优点还是比较多的。这种方式的教学可以让学生花更少的时间掌握更多的知识, 同时还能够通过一种更加生动活泼的方式来展开教学。利用多媒体教学, 可以让学生不再觉得那些原理、公式和理论是那么的枯燥难懂, 从视觉让他们产生一种比较轻松接受的感觉, 感性认识变得更强, 这样就更容易记住相关的理论知识, 提高学习的积极性。
2.4 师资队伍建设
师资队伍的建设要与不断进步的人才培养模式相适应, 培养更多更优秀的人才来做学科和专业的带头人, 起好模范典型的作用。根据本校专业建设及其实际发展状况, 不断提升在职教师的实践能力和教学能力, 使教师具备更高水平的综合素质与教学能力。聘请更多的在企业工作过的教师, 还要注意安排专业教师到企业去顶岗实践, 以便让他们掌握更多的实践经验, 提高实践教学的能力。
参考文献
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关键词:实践教学 技能水平 岗位能力
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2012)11(b)-0196-02采掘机械是采掘专业重要的专业课,对学生的专业技能培养是教学的重点。我们的课程教学要以能力的培养为主,不断创新,使专业课教学更好的适应岗位需求与行业发展,使学生技能水平不断得到提高。实践教学是实现这一目标的关键。实现采掘机械实践教学具体从以下几方面着手。
1 确立以岗位能力为目标的实践教学体系
以岗位能力的形成为主线,整合采掘机械课实践教学环节,把培养学生岗位能力的实践教学作为一个整体考虑,把实践教学贯穿整个学习过程,制定实践教学计划和大纲,通过各实践教学环节的落实来保证培养目标的实现。从而提高学生的技能水平和岗位能力。
1.1 以岗位能力为核心,确立实践教学目标体系
岗位能力主要是职业岗位群所需具备的工作能力。包括岗位基本能力、岗位专项能力和岗位综合能力三方面。岗位基本能力是职业岗位群所需具备的最基本的操作能力。比如:支架工对支架的正确操作与使用能力;专项能力是指适应岗位要求所应具备的专业核心能力,比如支架工在操作过程中对出现故障判断、分析和处理能力;综合能力是指综合运用知识分析和解决实际问题的能力,比如:综采工作面三机配套运行及综合管理,新工艺在综采工作面应用分析与推进。岗位能力培养目标实施应针对培养对象分层实施、如果你所需培养一线操作工人,要达到专业基本能力就行,如培养一线操作技能工,除具备专业基本能力外,还应加大专业核心能力培养)要培养一线技术管理人才,那这三样能力都必须同时具备。
1.2 以能力培养规律为准则,设计实践教学体系
实践教学体系的建设需要以实践教学目标体系为依据,具体讲就是以学生的岗位能力为主线,根据职业培养的一般规律和特点,按基本能力、专项能力、专业综合能力几个层次,将各实践教学环节进行整体设计,将能力需求转化为实践教学体系,根据职业定向性和针对性进行。采掘机械课程实践教学体系流程设计(如图1)。
3 实践教学的组织与实施
(1)实践教学过程的组织。
岗位能力的培养具有综合性。我们应根据采掘工作面岗位需求,以能力形成的特点,由生疏到熟练再到自如的训练过程,在实践教学中合理安排各个环节,坚持采掘机械课教学的“早实践、多实践”原则,让实践教学贯穿整个教学过程,在各实践教学中,按模块组织教学,每个模块按能力特点,设计若干项任务(项目)和综合任务(项目),通过在校认识实习达到相应能力。例如对采掘工作面的设备布置图,设备使用说明书,液压图、供电图的阅读分析能力,形成对采掘工作面的概况认识;专业课学习分层次分项目进行,注重专业技能培养(同时组织学生多到矿上学习)。在整个实践教学过程组织过程中,以满足采掘工作面的人才需求为目标,以培养学生的岗位能力为原则,做到实践教学环节不脱节,实践教学不断线,使认识实习、生产实习、顶岗实习融入一体化课程,实现理论课程与实践课程两者的培养目标相互补充,相互衔接,紧密配合。
(2)认识学习:分两部分进行。
一是校内认识学习、模型—电视录像片—多媒体课件—形成煤矿生产初步总体概念,达到对采掘工作面的初步认识;另一部分是现场矿井认识实习,目的是增强对实际矿井的了解和对采掘工作面的感性认识,了解煤炭生产过程,达到对采掘工作面的具体布置,设备使用、工艺流程的充分感知,为专业课学习打下良好基础。
(3)生产实习:生产实习是实现理论与实践相结合的专业实践过程,是理论与实践相结合的重要环节,也是提高采掘机械程课教学效果和达到专业课教学目标的关键。通过对实习矿井全面了解,跟班参加矿井生产劳动,巩固所学基础知识,加深对所学基础知识及专业理论知识的理解,通过实习系统掌握采掘工作面生产工艺过程及相关管理、发展要求。实习后要求写出实习报告,并逐人进行相关项目考核。
(4)顶岗实习:学生在完成所有的课程任务后,参加省技能鉴定之前,为达到职业教育双证要求和达到综合能力而进行的一次比较全面而又深入的现场专业实践,是使学习达到专业培养目标的一个重要环节。通过实习达到下列目的和要求:
①运用所学理论知识结合实习岗位生产实践,对本岗位的技术、工艺及其它岗位相互间的联系培养综合运用采掘机械学科理论知识,分析和解决问题能力。
②培养和锻炼学生独立地、创造性进行工作能力。
③进一步达到了解新科技,推行新工艺、新技术的综合运用能力。
3 充分利用实践教学资源,促使实践教学目标实现
(1)学校内的实习基地,能确保理论课中有实践,实践教学有理论指导。充分利用学校内的实践教学基地。如,实习工厂、采掘机械实验室、综采工作面模拟演示室、三个多媒体教学室,以及相关软件。就能够让学生可以根据需要随时随地进入实践学习。体现了以培养“能力为本”的教学思路,学生的动手能力大大加强。
(2)利用区位优势,建立稳定的校外实训基地。目前我校在周边的几个矿和机修厂建立实训基地。校内实习基地不能完全满足实训要求,我們就利用与周边的几个矿和机修厂建立产学合作关系,依托矿和厂的先进设备和技术力量,让学生在实际的工作环境中学习最新的实用技术,感受真实的职业环境,养成良好的职业习惯。按岗位的需求和行业发展培养人才,同时,加强顶岗实习环节,并尽可能让学生到矿上的需求的工作岗位上参加实习。提高了学生的岗位适应能力。
采掘机械实践教学从这三方面着手一定程度上提高学生的岗位能力,也实现了理论与实践的有机结合,增强了学生的行业的适应性。但这些还远远不能满足行业不断发展的要求。为了进一步提升学生的岗位工作能力,我们的采掘机械实践教学必须不断完善与改革。
参考文献
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为使用维护检修好采掘机械化设备,保证设备完好运行,降低设备故障率,提高开机率,提高单产单进水平,充分发挥采掘机械化设备效能,特制定本制度。
1、采掘机械化设备包括:采煤机、工作面刮板运输机、液压支架、掘进机、桥式转载机、破碎机、液压钻车、侧式装岩机、可伸缩皮带机、蟹爪式装煤机及其配套电气设备。
2、设备入井使用前,使用单位的管理人员和操作维修人员必须经过认真培训,全面熟练掌握设备性能及结构,并制定各种相关制度,组织学习合格后,方可管理和使用设备。
3、管理人员必须从理论及实践上熟练掌握设备的性能、结构、运行及检修各方面知识,并经考试合格,方可担任采掘机械化队伍的管理人员。
4、使用单位要建立健全岗位责任制、操作规程及包机制或机长负责制、设备维修保养制、巡回检查制、交接班制、事故追查分析等各项制度。
5、各级管理人员要教育、督促操作人员、维护人员,必须严格执行操作规程、遵守各项制度,保证设备安全运行。
6、设备投入使用后,主管技术人员要经常检查设备运行情况,分析故障原因,做好事故处理记录,并及时向业务部门和上级反馈信息,以采取措施保证设备正常运行。
7、加强设备检查维护,严格执行设备的“四检制”,确保设备完好。设备“四检制”要求如下: ⑴班检:由当班司机按照巡回检查路线进行,检查时间不少于20min,每班检查2次。
⑵日检:由维修工和当班司机按照巡回检查路线进行,每日一次,检查时间不少于1h。
⑶周检:由设备使用单位主管机电的副队长或机电技术员组织完成,每周一次,检查时间2~4h,可与当日日检合并进行。
⑷月检:由机电副总工程师组织完成,每月一次,检查时间4~6h。
8、生产副矿长负责保证进行“四检制”所需的时间,机电副矿长负责检查督促“四检制”的执行情况。为保证设备“四检制”的执行,各矿要制定相应的管理办法。
9、设备的检查、维护要做好记录,发现问题必须组织整改,出现故障的设备必须立即停止使用,及时检修。设备安全保护装置必须齐全、动作灵敏可靠,防爆设备不失爆。综采、综掘设备完好率要达到100﹪。
10、设备维护要实行包机制,包机组负责主机及附属设备的维护和检修,参加设备的“四检制”。对设备关键部位必须进行日常点检和定期点检,并做好记录。
11、加强设备润滑管理,严格执行润滑“五定”(定人、定质、定量、定点、定期)制度,确保设备合理润滑。
12、设备的维护、检修要坚持设备的维护保养与预防检修相结合的原则,在可能的条件下,开展设备故障诊断和状态监测工作。
13、各矿应根据自身情况执行“两采一准制”(两班生产,一班准备)或“四六工作制”(三班生产,一班准备)。准备班要日检与设备检修结合进行,对日检查出的问题,必须全部检修处理完毕后,方可进入生产班生产。
14、设备检修计划应结合设备“四检制”中所发现的问题制订。设备检修要制定安全技术措施,并认真贯彻执行,保证安全检修。
15、所有设备的检修必须在停电状态下进行,采煤机或工作面刮板运输机的检修,必须将两种设备全部停电后进行;液压系统的检修必须在系统卸载或采取可靠的支撑手段后进行。
16、设备检修完毕经检查验收合格后,必须进行试运转,查看设备声响、温度是否正常。只有在设备试运转合格后方可投入生产。
17、设备维护、检修质量必须符合《煤矿机电设备检修质量标准》、《煤矿机电设备完好标准》及设备使用技术说明书的要求。
18、每月末最后一天,工作面必须停产检修设备。综采、综掘队长负责做好月末设备检修的各项准备工作,机电副矿长负责检查督促月末设备检修计划的执行情况,对周检、月检检查出的问题,必须立即进行针对性的检查处理。
19、采掘机械化设备在井下完成一个工作面的工作后原则上必须升井检修。
20、业务管理部门做好设备的事故统计、管理工作,统计分析事故原因,制定防范措施,防止类似事故的重复发生。
21、矿井机电各级领导对设备要定期巡视,机电副矿长和机电副总工程师每月至少2次,分管工程师、队长每月不少于4次,并填写干部上岗查岗记录。
22、各矿每月由机电副总工程师组织一次采掘机械化设备的完好检查,并将检查情况报公司。公司每季度组织一次设备的完好检查,设备的完好率达不到要求的工作面,处予矿5000元的罚款。
23、公司有关部门负责检查督促各矿月末设备检修计划的落实情况,对不执行月末设备检修计划或无故不完成检修计划的矿,罚机电副矿长和生产副矿长各1000元。
24、其它设备“四检制”参照综采、综掘“四检制”内容进行维护检修。
《煤矿安全规程》规定采掘设备(包括液压支架、泵站系统)必须有维修和保养制度并有专人维护,保证设备性能良好。
以设备的维修保养工作要落实到人。要责任与经济效益相结合,维修工作好的给予奖励,维修保养不当的要承担责任,其中包括经济责任,这样的设备维修保养制度称为包机制。
采煤机的维护保养
http://.cn/article/12/241/389/
一、采煤机的检查
对采掘设备的维修、保养实行“班检”、“日检”、“周检”、“月检”,这是一项对设备强制检修的有效措施,称为“四检”制。
(一)班检
班检由当班司机负责进行,检查时间不少于30min。
(1)检查处理外观卫生情况,保持各部清洁,无影响机器散热、运行的杂物。
(2)检查各种信号、仪表情况,确保信号清晰,仪表显示灵敏可靠。
(3)检查各部连接件是否齐全、紧固,特别要注意各部对口、盖板、滑靴及防爆电气设备的连接与紧固情况。
(4)检查牵引链、连接环及张紧装置连接固定是否可靠,有无扭结、断裂现象,液压张紧装置供应压力是否适宜,安全阀动作值整定是否合理。
(5)检查导向管、齿轨、销轨(销排)连接固定是否可靠,发现有松动、断裂或其他异常现象和损坏等,应及时更换处理。
(6)补充、更换短缺、损坏的截齿。
(7)检查各部手柄、按钮是否齐全、灵活、可靠。
(8)检查电缆、电缆夹及拖缆装置连接是否可靠,是否无扭曲、挤压、损坏等现象,电缆不许在槽外拖移(用电缆车的普采面除外)。
(9)检查液压与冷却喷雾装置有无泄漏。压力、流量是否符合规定,雾化情况是否良好。
(10)检查急停、闭锁、防滑装置与制动器性能是否良好,动作是否可靠。
(11)倾听各部动转声音是否正常,发现常要查清原因并处理好。
(二)日检
(1)日检由维修班长负责,有关维修工和司机参加,检查处理时间不少于4h。进行班检各项检查内容,处理班检处理不了的问题。
(2)按润滑图表和卡片要求,检查、调整各腔室油量,对有关润滑点补充相应的润滑油脂。
(3)检查处理各渗漏部位。
(4)检查供水系统零、部件是否齐全,有无泄漏、堵塞,发现问题及时处理好。
(5)检查滚筒端盘、叶片有无开裂、严重磨损及齿座短缺、损坏等现象,发现有较严重问题时应考虑更换。
(6)检查电气保护整定情况,搞好电气试验(与电工配合)。
(7)检查电动机与各传动部位温度情况,如发现温度过高,要及时查清原因并处理好。
(三)周检
周检由综采机电队长负责,机电技术员及日检人员参加,检查处理时间不小于6h
(1)进行日检各项检查内容,处理日检难以处理的问题。
(2)检查各部油位、油质情况,必要时进行油质化验。
(3)认真检查处理对口、滑靴、支撑架、机身等部位相互间连接情况和滚筒连接螺栓的松动情况并及时紧固。
(4)检查牵引链链环节距伸长量,发现伸长量达到或超过原节距的3%时,即应更换。
(5)检查过滤器,必要时清洗更换。
(6)检查电控箱,确保腔室内干净、清洁、无杂物,压线不松动,符合防爆与完好要求。
(7)检查电缆有无破损,接线、出线是否符合规定。
(8)检查接地设施是否符合《煤矿安全规程》规定。
(四)月检
月检由机电副矿长或机电总工程师组织机电科和周检人员参加,检查处理时间同周检或稍长一些时间。
(1)进行周检各项内容,处理周检难以解决的问题。
(2)处理漏油,取油样检查化验。
(3)检查电动机绝缘、密封、润滑情况,必要时补充锂润滑脂。
(五)检修维护采蒌机时应遵守的规定。
(1)坚持“四检”制,不准将检修时间挪做生产或他用。
(2)严格执行对采煤机的有关规定。
(3)充分利用检修时间,合理安排人员,认真完成检修计划。
(4)检修标准按原煤炭部1987年颁发的《煤矿机电设备完好标准》执行。
(5)未经批准严禁在井下打开牵引部机盖。必须在井下打开牵引部机盖时,需由矿机电部门提出申请,经矿机电领导批准后实施。
开盖前,要彻底清理采煤机上盖的煤矸等杂物,清理四周环境并洒水降尘,然后在施工部位上方吊挂四周封闭的工作帐蓬,检修人员在帐蓬内施工。
(6)检修时,检修班长或施工组长(或其他施工负责人)。要先检查施工地点、工作条件和安全情况,再把采煤机各开关、手把置于停止或断开的位置,并打开隔离开关(含磁力启动器中的隔离开关),闭锁工作面输送机。
(7注油清洗要按油质管理细则执行,注油口设在上盖上,注油前要先清理干净所有碎杂物,注油后要清除油迹,并加密封胶,然后紧固好。
(8)检修结束后,按操作规程进行空运转,试验合格后再停机、断电、结束检修工作。
(9)检查螺纹连接件时,必须注意防松螺母的特性,不符合使用条件及失效的应予更换。
(10)在检查和施工过程中,应做好采煤机的防滑工作。注意观察周围环境变化情况,确保安全施工。
二、采煤机的完好标准
《煤矿机电设备完好标准》中对采煤机有严格规定。
(一)机体的完好标准
(1)机壳、盖板裂纹要固定牢靠,接合面严密、不漏油。
(2)操作手把、按钮、旋钮完整,动作灵活可靠,位置正确。
(3)仪表齐全、灵敏准确。
(4)水管接头牢固,截止阀灵活,过滤器不堵塞,水路畅通、不漏水。
(二)牵引部的完好标准
(1)牵引部运转无异响,调速均匀准确。
(2)牵引链伸长量不大于设计长度的3%。
(3)牵引链轮与牵引链传动灵活,无咬链现象。
(4)无链牵引轮与齿条、销轨或链轨的啮合可靠。
(5)牵引链张紧装置齐全可靠,弹簧完整。紧链液压缸完整,不漏油。
(6)转链、导链装置齐全,后者磨损不大于10mm。
(7)液压油质量符合(80)煤机综52号《综采、普采设备油脂管理办法补充规定(草案)》。
(三)截割部的完好标准
(1)齿轮传动无异响,油位适当,在倾斜工作位置,齿轮能带油,轴头不漏油。
(2)离合器动作灵活可靠。
(3)摇壁升降灵活,不自动下降。
(4)摇壁千斤顶无损伤,不漏油。
(四)截割滚筒的完好标准
(1)滚筒无裂纹或开焊。
(2)喷雾装置齐全,水路畅通,喷嘴不堵塞,水成雾状喷出。
(3)螺旋叶片磨损量不超过内喷雾的螺纹。无内喷雾的螺旋叶片,磨损量不超过厚度的1/3。
(4)截齿缺少或截齿无合金的数量不超过10%,齿座损坏或短缺的数量不起过2个。
(5)挡煤板无严重变形,翻转装置动作灵活。
(五)电气部分的完好标准
(1)电动机冷却水路畅通,不漏水。电动机外壳温度不超过800C。
(2)电缆夹齐全牢固,不出槽,电缆不受拉力。
(六)安全保护装置的完好标准
(1)采煤机原有安全保护装置(如与刮板输送机的闭锁装置、制动装置、机械磨擦过载保护装置、电动机恒功率装置及各电气保护装置)齐全可靠,整定合格。
(2)有链牵引采煤机在倾斜150以上工作面使用时,应配用液压安全绞车。
(七)底托架、破碎机的完好标准
(1)底托架无严重变形,螺栓齐全紧固,与牵引部及截割部接触平稳,挡铁来密。
(2)滑靴磨损均匀,磨损量小于10mm。
(3)支撑架固定牢靠,滚轮转动灵活。
(4)破碎机动作灵活可靠,无严重变形、磨损,破碎齿齐全。
三、采煤机冷却喷雾系统日常检查内容
(1)检查供水压力、流量、水质,发现不符合用水要求时,要及时查清原因并处理好。
(2)检查供水系统有无漏水情况,若发现漏水时,要及时处理好。
(3)每班检查喷雾情况,如有堵塞或脱落,要及时疏通补充。
贵州省副省长 王江平(编者根据会议录音整理)
同志们:
通过昨天下午和今天上午的现场观摩和交流,听取大家的发言后很有感触,刚才有同志发言“人强不如家伙硬”,这句话说得很好,这不仅是企业想说的话,也是我们此次会议的主题。在宣传报道中,要把这句话用上去,让行业界都能够很清醒的理解,省政府强力推动煤矿采掘机械化工作的中心思想和意图。
全省煤矿采掘机械化工作现场会是根据敏尔省长的重要批示召开的一次非常重要的会议。这次会议是在去年底今年初就决定召开的。去年底我们了解到习水县通过二三年的努力,在煤矿机械化方面作了大量卓有成效的工作,省委政研室专门到习水作了调研,出台了调研报告。敏尔省长和我今年都来到习水,对煤矿采掘机械化工作进行考察调研。所以我们在这里召开此次会议。
会议有三个目的:一是进一步深化9.26日全省煤矿重点县集体谈话会议精神,贯彻会议的具体要求。二是交流煤矿采掘机械化工作经验,进一步统一思想,明确责任,全面推进煤矿采掘机械化工作深入开展,着力推进我省煤矿的办 矿水平。三是以抓煤矿采掘机械化工作为着力点,促进煤矿标准化建设,提高煤矿本质安全水平。
当前,煤矿机械化是煤矿安全生产工作的核心,没有机械化就不能达标,就不可能满足双七规定的要求,所以我们要用机械化促进双七规定的执行和标准化建设。下午还要进行分组讨论,我希望安监局、能源局充分听取大家的意见,为下一步制定相关的政策提供依据。
昨天我们考察了木担坝煤矿、富鸿煤矿的综采工作面,现场参观了煤矿机械化的展板,煤矿人才培训基地,我觉得推进煤矿采掘机械化的条件已经具备,装备都有了大量的实践经验。习水县的煤矿职业技术学校搞得比较好,还有一个模拟的矿。刚才安监局、能源局作了发言,毕节、习水、盘县政府的同志作了发言,盘江、兖矿、贵能以及龙宝煤矿的负责同志作了很好的经验交流,还有一些单位给我们提供了很好的书面材料,这些地方和企业在煤矿采掘机械化方面做了大量的探索,起到了很好的借鉴作用。
为了把这项工作做得更扎实,下面我讲几点意见。
一、要认真的总结好已有的经验,把这些经验推广到工作中去。
我归纳了一下习水县的经验,有五点:一是目标明确。就是通过采掘、运输机械化来推动标准化的建设,推动煤矿几个系统的建设,以及水平的提高。二是考虑了配套。配套 污水处理,配套瓦斯利用、煤矸石的利用等,从而建设花园式的矿井。三是人才培养。习水县搞了一个“百千万”工程,把人才培养当成一个重要抓手来推动机械化。四是强力推动。县委书记、县长强力推动。五是财政支持。财政每年拿出6000万元来补助机械化、人才建设等工作。
我们其他地方,如盘县、毕节市,还有一些企业等都有好的经验和探索。第二是开展了设备租赁,设备维修等综合服务,盘江集团利用自己的优势,开展了设备的对外租赁及维修服务,制造厂也开展了设备租赁,这里面有很大的市场。希望大力发展设备租赁及维修服务工作。当前煤矿招工越来越难,所以要用机械化减少人工,瓦斯突出矿井使用掘进机。第三是效果很明显。安全有保障,采掘效率提高,综合管理水平提升,龙宝煤矿的掘进效率提高了3倍,采矿效率提高22倍。机械化基本可以杜绝顶板事故,事故数量减少,伤害程度降低。
二、为什么要狠抓煤矿采掘机械化。
为什么谈这个问题,是因为过去我们有些地方和企业的思想不解放,认识不到位,措施不得力,对做好煤矿机械化工作的信心和决心明显不足,我分析造成这些问题的原因主要有三个方面:第一是观念。总觉得贵州煤层地质构造复杂,煤层薄、断层多、顷角大等,只适合炮采炮掘,出现畏难情绪。第二是投入问题。认为机械化前期投入大,筹措资金困 难,一旦失败风险大。在当前市场低迷的前提下,不堪重负。形成了恶性循环。第三是管理问题。人员素质不高,管理水平不高,欠账过多,对煤矿机械化望而生畏,望而却步。另外,政府推动不够,蜻蜓点水,不持之以恒地去抓,不系统化的去推动,使我们贵州煤矿采掘机械化严重滞后。这也是我省的煤矿安全生产难以管控的原因。
所以我们开此次现场会就是要统一思想,我们要从五个方面深化对采掘机械化的认识:第一,采煤机械化是科学发展的要求。落后采掘的方法不仅效率低、资源浪费,还存在重大隐患丛生,安全保障能力极低。安全的基础就是机械化,机械化是科学发展的要求。要下决心早动手。第二,采煤机械化是安全发展的需要。机械化可以减少矿工数量,事故的伤害程度会大大降低。第三,煤矿机械化是煤矿企业的出路。现在煤炭市场低迷,产量过剩,煤矿工作越来越难招,这三个方面都需要机械化来解决。煤矿机械化也是我们煤矿企业兼并重组一个保障。兼并重组工作要推动机械化,反过来,煤矿机械化是兼并重组的一个有效保障。第四,煤矿机械化是成功的经验。我们在恶劣的条件下进行了探索,是具备机械化条件的,还可以克服其它困难。第五,煤矿机械化任务是艰巨的、紧迫的。
我们要通过此次观摩、学习,制定相应的配套措施,持续不断的抓几年,使我省煤矿机械化得到全面的提升,从面 推动双七规定在煤矿行业扎实执行,促进煤矿标准化工作。
三、如何抓好下一步煤矿采煤机械化的工作。第一,明确工作目标。目标要以一个文件的形式来体现。会议结束以后,要迅速制定煤矿机械化的实施意见,作为煤矿本质安全提升的重要文件,作为煤矿兼并重组第二阶段的重要文件。请能源局作为兼并重组的配套文件和工作安排,纳入到里面去。这个实施意见争取在11底前出台,明年、后年用两年的时间去执行。我先提个初步的意见,下午大家讨论。时间定为2年,达到以下几个目标:一是大型煤矿采掘机械化要实现100%,中型煤矿要达到80%,小型煤矿达到60%。其它采、掘、运输的支撑方式是什么,要具体化,这只是一个大的目标。各市、州,各县围绕你们的具体情况,在不低于上述要求的情况下,作出具体指标。二是建设一批示范矿井。全省建多少家机械化示范矿井,各市、州建多少家示范矿井,大的企业集团建多少家示范矿井,原来提出的是六盘水、毕节各建15家,遵义、安顺、黔西南州各10家,黔西州5家。这个数字太低了,要把这个数字搞准。
今天下午的会要围绕上述目标和政策措施来进行讨论,要实现这些目标,需要哪些政策,为我们制定好实施意见提供依据。讨论完后,回去迅速制定这个实施意见。
第二,制定好相应的政策。一是监管。安监局要结合质量标准化提出相应的配套措施。在监管过程中,对没有实现 机械化的矿井采取哪些监管手段。没有实现机械化的矿井发生事故后怎么处理。监管方面要制定几条硬措施。二是资源配套方面也要出台硬措施。对井田划分不合理的,导致不利于布置机械化工作面的,应该在兼并重组矿权设置方面给予支持。三是行业管理要出台硬措施。比如研究建设示范矿井,示范矿井的验收、命名、能力核定的政策倾斜。加大财政支持。四是金融政策。请能源局和金融办对接,对于实施机械化的,在货款、融资、租赁等方面提供一些政策。鼓励矿山机械企业以及有维修能力的企业,提供维修设备的服务,以及设备租赁的服务。五是人才培养。在人才培养方面出台一些鼓励的政策。
第三,明确责任。首先企业要履行好主体责任,切实把机械化作为推动企业安全发展的重点工程来抓。企业必须按照双七规定的要求,按照标准化的要求,实施机械化。逐步淘汰炮采的落后方式,两年后基本没有炮采炮掘的生存机会。二是政府的推动责任。各市、州政府,各产煤县政府,要把煤矿采掘机械化列入重要的工作内容,同煤矿兼并重组、瓦斯治理同布置、同落实。从明年开始,要根据实施意见,制定各市、州,各产煤县煤矿采掘机械化的推进进度,进行考核公示。达到不进度,我们要给组织部门提供工作情况和结果。出了安全事故必然承担党政同责的责任。三是部门协同推动责任。这项工作是煤矿兼并重组的重要内容,兼 并重组第二阶段工作就是通过标准化建设、分类监管,提高本质安全水平。请能源局把煤矿采掘机械化工作纳入到第二阶段工作中去,制定好相关的政策,提升行业管理水平。安监局按此进行监管,把手段用足,促进推动机械化。请秘书长统筹,请各部门配合好。
第四,规划实施要科学。每个企业都要因地制宜,实事求是。对能搞不搞的企业,就要加强监管,采取限制手段。我们要专门针对不搞机械化的矿井,搞几次专项安全检查。推进采煤运输机械化为重点,坚持综采优先,推广普采,限制炮采。同时要充分调研,科学地论证,针对不同的赋存条件,用不同的手段去推进。
四、如何将煤矿采掘机械化与煤矿安全、煤矿兼并重组、煤矿的能力核定有机结合起来。
第一,煤矿采掘机械化与煤矿安全。采掘机械化可以降低安全风险,但也有可能发生安全事故,所以不能因为搞了机械化就麻痹大意,降低管理水平。反过来,不能因为搞了机械化出现安全事故,就否定机械化。
第二,机械化与煤矿兼并重组。兼并重组的目的就是为了提高本质安全水平,实现机械化是核心。所以把机械化作为兼并重组的的重要组成部分来抓,作为标准化工作的一个先导。
第三,机械化与煤矿的能力核定。这项工作国家有明确 的要求,我省要结合自身实际来推动核能工作。一定要把机械化作为能力核定的一个手段。反过来,对实施机械化的,要在能力核定方面给予倾斜。能源局要跟国家局对接,在能力核定方面要结合贵州实际,争取制定自己的政策。其它的指标要按国家的要求。把机械化的煤矿作为第一批能力核定的矿井来开展。
段家现’,黄燕钧
(1.2.梧州学院,广西梧州543002)【摘要】一方面从三维投影体系的构建、组合体的视图分析、零件工程视图的生成等方面入手,探讨如何用Pro/E在机械制图教学中强化三维设计思想。另一方面从基于网络环境下的虚拟三维模型库入手,探讨Pro/E在虚拟模型库的建立步骤和结构体系中的应用。应用结果表明Pro/E在机械制图立体化教学中具有良好效果。【关键词】Pro/E;立体化;三维建模;零件工程图;虚拟模型库
【中图分类号】TP391 【文献标识码】A 【文章编号】 1673—8535(201 o)03—0057—05 1 引言
计算机信息技术的发展,促使产品的设计、制造进入了一个全新的时期。这不仅仅是设计工具的更新,更重要的是一场设计思想的革命。贯穿于现代工程设计、制造一体化全过程的是产品的计算机三维模型,二维投影图不再是这一过程中所必需的文件。在这种大背景下,教学时间的有限性与知识增长的无限性之间的矛盾日益突出。
工程设计已进入到“三维设计”时代。这对机械制图教学提出了更新的任务和更高的要求。不能只停留在二维表达阶段,必须在教学思想中引入三维建模的工程设计思想,在教学环境上构建网络及虚拟现实模型的立体教学环境。机械制图课程的立体化教学改革一方面是围绕如何将传统的二维设计向基于几何造型系统的三维设计的转移展开的,将二维设计与三维设计有机结合:另一方面是基于网络环境下构建虚拟三维模型库,并能进行交互操作、跨平台开放式的立体化教学系统。在立体化环境中进行二维和三维有机结合的教学,提高现代工程设计和表达能力,为后续课程及三维设计能力的培养奠定基础。
Pro/E是一套具有CAD/CAM/CAE的机械自动化软件,具备参数化设计、特征建构实体及单一数据库等功能,完全可以实现概念设计---三维建模_---二维工程图的产品设计流程。本文探讨了Pro/E在机械制图教学中三维建模和二维表达有机结合的几点应用,研究了构建网络环境下的虚拟模型的立体化教学系统的步骤和结构体系。经过了尝试性的教学实践,效果良好。Pro/E在三维建模与二维表达有机结合中的应用
以轴承座为例从三维投影体系的建立、零件的视图表达、零件视图分析、组件的虚拟装配等方面入手,研究了Pro/E在机械制图教学中引入三维工程设计思想的方法和途径,确定Pro/E在机械制图教学中将三维建模和二维表达有机结合的几点应用。首先,应利用Pro/E提供的拉伸、旋转、扫描、混合四个基本特征命令和孔、拔模、壳、筋、倒圆角、倒角六个工程特征命令快速有效地创建三维实体模型。2.1 三维投影体系的构建
建立轴承座的三维实体模型,根据零件视图的放置要求,放置水平投影H面,正投影V面,侧投影w面。通过拉伸曲面建立互相垂直的H、V、w投影面,用实体平面虚拟投影平面,如图1所示。
三维立体模型在正投影面(V面)上的投影,用Pro/E绘图命令中的“用边”命令,将三维实体模型的轮廓线复制下来,即完成了投影图的绘制,根据模型上轮廓线的可见性修改所绘投影图线条的属性,可见性轮廓线为粗实线,不可见轮廓线修改为虚线。图2为完成后的三维立体模型的三面投影,当修改三维实体模型的形状时,所对应的三视图也随着改变。2.2 组合体的形体分析
从形体的角度来看,都可认为零件是由一些基本几何体组合而成,即所谓的组合体。“组合体”的教学既是前面所学点、线、面、基本几何体、交线(截交线、相贯线、过渡线)等内容的综合应用,又是后面学习机件形状的表达方法、标准件和常用件的规定画法以及零件图等内容的基础,具有承上启下的作用,是培养学生画图读图能力的关键环节。组合体视图部分,开始由投影表达转为视图表达。保证“组合体的视图”的教学效果,对实现《机械制图》课程的教学目的起着重要作用。(1)使用Pro/E进行实体建模,建立零件三维实体模型,如图3。
(2)组合体视图组合方式分析。组合体视图组合方式的分析采用形体分析法,假想把组合体分解成若干个基本形体,分析各基本形体的形状、并确定各组成部分的组合方式和相对位置关系,从而产生对整个形体的完整概念,使复杂的问题简单化。组合体的组合方式往往是“叠加”与“切割”并存。
如图3所示的轴承座,可以分解为圆柱I、支承板II、肋板III和底板上IV四部分,支承板II为棱柱,其前、后棱面与圆柱面相切,右端面与底板端面平齐;肋板III基本上为梯形棱柱,上部支承在圆柱I的下部,并与其外圆柱面相交,右侧面靠在支承板的左端,下部立在底板IV的上表面;考虑切割后,I为空心圆柱体.在上方有一个小圆柱孔,与空心圆柱的内圆柱面相通;底板Iv是左端带有两个圆角的四棱柱。其上有四个小圆柱孔;整个组合体前后对称。
(3)选择主视图,投影出三视图。国标规定,机件向投影面投影所得的图形称为视图。在三投影面体系中,正面投影称为主视图,水平投影称为俯视图,侧面投影称为左视图。如图5是该组合体在图2所示位置时直接生成的二维工程图。2.3 零件工程视图的生成
运用Pro/E的drawing(绘图)模块可以将实体零件直接生成工程图。在生成工程图之前,用户需要将系统默认的工程图配置文件“prodetail.dtl” 中的选项按照我国的机械制图国家标准进行设置并保存。并在“config.pro”配置文件中指定该工程图配置文件。然后,Pro/E依据投影原理可生成工程图样,包括基本视图、向视图、斜视图、各种剖视图、局部放大图、断面图、轴测图等,对于常用的标题栏和表面粗糙度等符号可以通过format(格式)模块建立模板文件,以备调用。在drawing下,移动主视图时,其他两视图随之一起进行相应的移动,而移动俯视图时其只能相对于主视图上下移动,移动左视图时其只能相对于主视图左右移动,这更加深了学生对三视图的形成,以及“主、俯视图长对正,主、左视图高平齐,俯、左视图宽相等”这一投影规律的理解,在教学中收到很好的教学效果。图5为轴承座的三视图,并将主视图全剖,辅有轴测图。
图5 轴承座的二维工程图 Pro/E在构建网络环境下虚拟模型立体教学系统中的应用
建立基于网络和虚拟现实的机械制图模型库,包括与现行教材配套模型,并可方便地适时扩充,模型库中的三维模型造型逼真,控制灵活。该模型库可在校园网上浏览,也可供学生单机使用。使用者可在浏览器中自由操纵模型从各个角度进行观察并可控制模型的显示效果。虚拟现实模型库的建立,有望从根本上解决学生对模型的需求。
利用Pro/E和VRML(Visual Reality Modeling language)构建机械制图模型库,VRML是一种基于WWW、具有交互性的虚拟现实建模语言。它提供对三维世界及其内部基本对象的描述。是面向对象的一种高级语言,也是一种基于文本的语合一,并可以运行在多种平台之上。
3.1 利用Pro/E和VRML建立模型库的步骤
(1)根据零件的尺寸要求,利用Pro/E的基本特征、实体特征、曲面特征等进行三维建模,建立形象直观的虚拟模型。
(2)若是装配体,则利用Pro/E组件建模功能。建立虚拟装配模型。
(3)在Pro/E中,将实体模型保存副本为VRML文件,即扩展名为.wrl的文件。(4)优化和编辑生成的VRML文件,提高模型在虚拟状态下的示范效果。
(5)对动态零件和装配体的VRML文件进行编辑,添加交互功能。对装配体的部分运动零部件进行动态控制,分析零部件的运动规律,模拟该零部件在实际工作时的运动过程。
3.2 建立机械制图模型库的结构体系
根据教学需要和后续课程的要求,建立基础模型库、典型零件模型库、部件模型库三个模型库。基础模型库主要配合工程制图课程的理论教学,强化学生对本课程中的各种基本几何体、组合体、截切体、相贯体、标准件和常用件的感性认识,提高课堂理论教学的效率和效果。图6为虚拟模型库的结构体系。
典型零件和部件模型库包含工程制图教材中涉及的机构和部件的功能、工作原理、工作过程及组成零件的装配关系及拆装过程。三维的效果和实时的动画交互功能弥补了课堂教学的不足,是传统教学的有益补充。
机械制图的虚拟模型库的建立,能极大地提高课堂教学效率。三维虚拟模型,色彩鲜艳,立体感强,可以动态演示、对剖视图进行演示,还可以制成三维动画,可以实现资源共享,多班学生可同时使用。使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象。教师在课堂的动态教学中,可以针对不同的教学对象、教学要求调整现有的模型,按需求造型或按需求修改模型。这也有助于学生进行课后自主学习。Pro/E在机械制图立体化教学中的实践效果
把从三维到二维的思维方法引入教学中,可使学生更好地理解投影、建模理论,并形成三维的而不是二维的思维方式:将现代绘图技术和设计思想融人教学中,使学生对机械制图的立体化教学产生耳目一新的感觉,逐步培养其现代工程设计意识。基于网络环境下,可以进行交互操作、跨平台开放式的虚拟三维模型库。为学生提供了大量模型素材,满足了学生在学习过程中对模型的需要,极大提高学生学习和积极性和学习效果。
教学实践证明,Pro/E软件在教学中的应用,既加大了课程的信息量,又可以提高学生对本课程内容的理解与掌握,锻炼学生解决实际问题的能力,同时也极大地调动了学生学习专业课的积极性和创造性,对学生形象思维和创新思维的培养、审美能力和心理素质的提高发挥特殊的作用。
把Pro/E软件应用在工程制图CAI中,是Pro/E软件的一个创新应用,这样可以形象逼真地反映组合体的投影和投影分析;相关的截交线、相贯线的形成,并可以迅速快捷的把机械制图中的相关知识表达出来,从而改变了机械制图教学中的呆板、枯燥乏味,能够很好地调动学生的学习兴趣,并且有利于学生迅速掌握机械制图相关知识和技能。同时,加深学生对Pro/E的了解,有助于他们的Pro/E三维建模设计制造能力的培养。
通过Pro/E造型技术的学习,学生的画图、读图能力得到明显提高,并为后续专业课程的学习打下坚实的基础。Pro/E简单方便的操作,灵活的装配、拆卸过程,大大加深了学生对装配体的理解,加强了单位空间的概念,更主要的是培养学生有工程设计的意识,以适应社会、科技和知识经济时代对高素质人才培养的需要。
Pr0/E三维参数化造型软件提供了强大的参数化特征造型功能,尺寸驱动功能实现了相同类型不同系列模型的生成,基于其族表技术提出的建立参数化模型库的方法无需编程,工作量小。
关键词:煤矿井下采掘,支护设备,钻孔与凿岩,机械设备
煤矿井下工作的主要工具莫过于钻孔与凿岩的机械设备了, 这些工具可以用于煤矿井下的采掘、煤岩层的加固、瓦斯抽放或者防灭火用注浆孔等小直径的工程。若煤矿的煤岩深度超过500万米, 那么应用最多的就是煤岩孔钻凿工程, 另一方面, 为了增加井下工作的安全性, 并且提高工作效率也减轻工作的强度, 煤矿井下用的钻孔与凿岩器械已经被列为我国的矿用产品安全标志管理。
一大断面煤巷的支护技术探究
掘进速度慢、支护理论不完善、支护费用高、效果差、作业连续性和安全性难以保证等成为复合顶板大断面巷道快速掘进的难题, 缺乏安全高效的锚杆 (索) 钻装设备是制约巷道快速掘进的瓶颈。进行了大断面巷道支护试验研究与快速掘进配套装备技术研发。以经济、高效、安全为原则, 应用理论计算、FLAC3D数值模拟分析、大尺度三维相似模拟试验、井下现场监测等手段, 提出了复合顶板大断面巷道锚杆-锚索一体化承载的支护机理, 开发了支护参数设计计算程序, 获得了大断面煤巷在掘进影响期及回采期围岩应力应变分布、塑性区范围、围岩变形破坏规律。自主研发了新型锚杆机等钻锚系列设备及配套工艺, 获得了20余项国家授权专利;研究成果在晋城煤业集团寺河矿、赵庄矿、成庄矿、古书院矿、曲堤矿、长平公司王台井区等煤矿井下现场实际应用, 提高了掘进速度、降低了成本、实现了作业安全, 取得了显著经济效益和社会效益。
二煤矿井下用钻孔与凿岩机械发展的思考
煤矿的井下操作必须使用钻孔与凿岩器械, 井下采掘工作者一定要用认真的态度去分析这些器械的先转以及它们未来的发展趋势, 要想尽办法去提高钻孔与凿岩的机械化水平, 在确保煤矿井下操作者安全的基础上, 积极的促进煤矿的安全生产, 高效率生产等多方面的发展, 不断的促进我国钻孔与凿岩技术的发展, 更好的完成我国的煤矿井下采掘工作。
2.1 煤矿井下钻孔与凿岩技术的发展趋势
根据我国规定的煤矿井下钻孔凿岩机械设备的基本类型和主要特点, 使用已经取得煤矿矿用产品安全标准证书的工具进行井下采掘工作, 这样不仅能够保证井下作业的安全, 也能提高生产的效率。下面对我国煤矿井下采掘器械的发展现状做出一些分析:
目前, 我国已经生产出了很多的煤矿井下机械设备, 基本上满足了煤矿生产的需要, 但是我们仍然要不断的提高这些机械的使用效率。其中, 数量比较多的是各种类型的回转钻机、坑道钻机以及气动凿岩机、锚杆钻机等。其中锚杆钻机中气动钻机的种类转大多数, 因为气动钻机使用起来不仅安全性能高, 还能施工期缩短很多, 所以大多的煤矿井下采掘工程都乐于使用气动钻机, 当然, 气动钻机也有不足之处, 在使用的过程中会造成大量的烟尘飞舞, 这就给井下挖掘工作者的带来很大的隐患, 其实, 在我国有很多不正规的小型煤矿挖掘点, 他们没有良好的防护措施, 防尘面具也不能起到很好的隔绝灰尘的作用, 久而久之就有很多采煤人换上了严重的尘肺病, 严重的会导致呼吸困难甚至死亡。所以, 我们一定要加强煤矿井下采掘器械的安全性能和技术性能, 使现有的钻孔与凿岩器械的水平不断的提高。
随着我国工业化进程的不断加速, 对煤矿生产的规模正在不断的扩展, 对生产能力的要求也在不断的加大, 于是, 要求锚杆支护、瓦斯抽放钻进等设备的性能要不断的改进, 我们也引进了很多国外先进的设备, 并且虚心学习了外国的一些先进的煤矿井下采掘技术以及设备的制造等方面的知识, 运用这些现代化的设备进行生产不仅可以实现机械化的、快速的采煤需要, 还能够减轻采矿工人的劳动强度, 促进煤矿井下的安全生产, 因为这些现代化的机械设备具备完善的检测系统、防尘系统, 还能够实现远程监控, 这样可以实现对井下问题的及时发现及时解决, 有些井下采煤企业怕引进先进的设备成本过高, 就用廉价的劳动力进行生产, 这其实是目光短浅的表现, 运用现代化的设备可以减少人力的投入, 又极大的加强了生产的安全性, 的对促进我国煤矿井下开采具有非常重要的意义。
2.2 钻孔与凿岩机械以及配套钻具领域的重要目标
钻孔与凿岩机械以及配套钻具在市场上占有很高的份额, 我们不但要重视煤矿井下所用钻孔与凿岩机械的发展趋势, 还要加强其配套钻具的生产, 这样才能满足我国井下煤矿采掘的发展需求。但是, 有很多我国生产的钻具品种不能够满足井下用的钻孔与凿岩机械的使用要求, 不仅造成了大量的资源浪费, 还为井下采掘工作带来了很大的不便, 甚至因为凿岩杆质量不稳而造成了工作人员的伤亡, 还有锚杆孔钻机用小直径钻杆不能适应孔深的要求而影响锚杆支护的效果, 带来了很大的安全隐患, 还有高档钻孔与凿岩机械相配套的钻具严重缺乏, 影响了生产的效率和产品作用的发挥等等很多的问题。这些事件引起了我国对于井下采煤用具的安全生产的高度重视, 因此, 我们要不断的研发各种钻具新产品, 以适应市场需求和发展为目标, 进行产品的研发、生产机检验等相关工作。
2.3 加强煤矿用钻孔与凿岩机械的标准化工作
机械生产部门要根据国家的要求加强生产煤矿用钻孔与凿岩机械, 并严格按照标准化的要求, 执行国家标准, 这么多年来, 我国的煤炭行业以及其他的一些有关煤矿井下采掘的行业都制定了一系列关于钻孔和凿岩机械的生产标准和技术标准, 目的就是为了能够生产出符合煤矿矿用产品标准的机械设备来, 就我国目前的煤矿井下采掘与支护的用具来看还是与国外有很大的差距的, 其中包括对钻孔与凿岩机械安全性能的影响因素方面的研究不够, 产品标准中对安全条款的要求不明确等很多问题, 这也于当年我国计划经济的国策有很大关系, 考虑到现在我国大多数生产企业的现状, 我们要在具体的应用要求方面采取有效的补救措施。
三结语
综上所述, 我国的煤矿井下采掘与支护设备确实存在很多的问题, 我们尤其要加强对钻孔与凿岩机械及其配套设备的生产, 引用现代化的设备和生产技术, 使我国的煤矿井下采掘和支护工程更好的发展。
参考文献
[1]王书均, 论煤矿井下采掘与支护技术, 2008 (17) ;
【关键词】理实一体化;教学策略;机械基础
1.“理实一体化”的基本概述
1.1理实一体化有效教学涵义辨析
在《机械基础》课程的教学过程中,实行“理实一体化”有效教学的策略,对教学的质量提高有很大的促进作用。所谓的理实一体化有效教学也就是理论实践一体化的教学方法,它对于以往的理论和实践分离的情况能够进行改善,并能够将教学中的各个环节得到合理的串联。
1.2理实一体化有效教学方法分析
讲授法是在对项目展开之后通过演示操作机械基础中的相关内容,对其进行概念上总结并对其原理做出解释,经过一系列的分析以及论证,结合机械基础教材的大纲对主要的重点加以突出,系统全面的把知识传授给学生。演示法主要是教师在“理实一体化”课程教学中进行的示范性的实验,通过实践的操作使得学生能够在感性的知识上受到启发,更能够对于教材中的理论知识有一个充分的理解。
2.机械基础在传统教学模式中的问题分析
2.1理论和实践没得到有效的结合
最为普遍的问题就是填鸭式的教学方法,在课堂教学过程中缺乏针对性,对于《机械基础》的教学和其它的文化课程一样往往是照本宣科,严重和实践相脱离。虽然在某些方面运用了现代的一些先进的教学设备,但也只是在形式上的一种转变,没有对实质性的问题得到有效的解决,理论和实践两者间的关系没有得到有效的结合,从而导致了学生在《机械基础》的课程上完了之后还不能对所要掌握的技能有一个明确的了解。
2.2不能充分激发学生学习的积极性
对于当前的中等职业的专业教学课程,要比文化课程的要求要高很多,不仅是要在理论的范畴上得到有效的掌握,同时还要和实践得到结合,把抽象思维能力以及空间想象的能力得到加强,这些对于中等职业学校的学生来说是一个难题。由于他们在文化课方面功底不是很好,对于理论课的学习兴趣也不是很浓厚,故此传统的教学模式就很难对学生在专业课程中的积极性得到充分的激发,在学习的兴趣上就会逐渐的丧失。
2.3课堂教学与未来就业得不到结合
由于当前我国的社会发展较为迅速,在市场经济的不确定因素下学校的教学和社会的需求关系也逐渐的得到了加强,这就使得一些中等职业学校的教学要能够和社会的发展相结合,要把专业技术操作和就业岗位相挂钩,而当前的传统专业教学在教材的编排以及教学的方式上都存在着一些缺陷需要解决。
3.《机械基础》“理实一体化”有效教学的具体策略探究
3.1理论实践结合,激发学习积极性
首先就要对这一课程的教学内容进行整体的优化,实行模块化的组合。把理论和实际相互的结合,把能力作为基础,同时把职业的需求当做教学的主线,把学生的实际情况和社会的专业需求得到协调的发展。具体对教学内容的优化方法是先把《机械基础》的教学目标以及教学任务得到明确,把学生需要掌握的内容模块化的处理,对各个的学习模块进行理论上的学习以及实践的操作,要能够让学生对于学习的知识有一个明确的认识和了解,对这一过程中学生的问题专业教师要能够从实践中帮助其从根本上解决,再用专业的理论知识进行详细的解释在所以然的问题上达到预期的效果。
例如:在中等职业学校的《机械基础》教材中有关“轴”的内容方面。在这一课程的主要内容上含有轴的用途、轴的分类以及对轴的一些基本的要求、轴上零件的定位、转轴的结构等。在具体的授课过程当中,可以把这些内容划分为3个基本的模块进行教学,第一个模块就是运用多媒体在轴的应用上通过视频的方式向学生进行展示,具体就是轴在不同场合当中的应用,这样能够在对轴的用途上轻松的能够加以总结。在第二个模块就是采取图片展示的方法,对轴的类型以及所使用的场合让学生进一步的了解,在专业知识上通过练习强化使其得到有效的加强[3]。在第三个模块就是对于轴的结构的拆装过程,通过实践的操作方法,使得学生对于轴的各部分结构零件得到深入的认识,在轴头以及轴颈和轴环等等方面的周向以及周向定位的意识得到有效的加强,在对其任务完成之后可以通过一些较为典型的练习,来让学生更能够进一步的在轴上零件的周向以及周向定位的不同方法和特点上得到加强。
3.2丰富教学资源,优化教学条件
对这一课程的教学资源进行丰富是不可缺少的一个环节,在教学的资源上得到了丰富就能够使得学生在学习的过程中想象思维能够得到开拓,在直观上的理解能力会更强,从而有效地形成规范化的技能,在资源的丰富上主要从对专业教室的组建、对于现有的实物模型得到充分利用。例如:对机械基础的陈列室的联轴器等教学模型的利用能够在机械的结构以及用途等方面有一个深刻的认识。对于模型的制作要精心,通过计算机来对机械的模型进行绘制以及制作仿真的动画,这里可以通过一些相关的软件(Flash、MasterCAM、3dmax)来进行实际的操作,从而使得理论教学的直观化展现。这样不仅能够对于机械基础的一些内容得到有效的认识,还能够在学习的过程中更加有趣味性,有利于促进学生在机械基础学习中的积极性的提高。
3.3实施有效教学,达成目标实现
3.3.1岗位目标。要根据社会的实际专业岗位对课程进行设置,按照岗位的标准在课程中得以实施,使得学生能够在岗位实际的需要技能方面进行掌握学习,有针对性的进行实践训练,从而更好的促进学生的发展。教师在进行实际的教学过程中,要能够将课堂和岗位的标准有机地结合,以此来上好每一节课,使得学生能按照自己的意志来发展自己的潜能,在学习过程中主动的去思考,这样对于学生的学习会更加的有效率。
3.3.2专业技能目标。这是对“理实一体化”最为重要的一个目标策略,主要就是把理论和实践得到有效的结合的一个重要环节,是理实一体化教学模式的主要特征体现。根据相关的资料显示以及实践证明,对于专业技能的有效训练,将理论的知识通过实践的操作来进行完成是学生们最乐于接受的一种课堂方式,这一形式也能够使得学生的兴趣得到激发,集中力会比较高,在课堂的效果上也能以最佳的状态呈现出来。比如:在学习《机械基础》齿轮传动一节内容时,可以将学生带到车床实习室,将普通车床的主轴箱箱盖打开,让学生仔细观察主轴箱的内部结构,然后教师对其进行积极的引导,通过实际的操作训练,学生能深刻认识齿轮传动的特点、应用以及齿轮的结构、齿轮传动的啮合条件。
3.3.3小组合作目标。在《机械基础》“理实一体化”的课堂教学的过程中,进行对学生分组完成任务,对小组的完成情况进行评价,使得学生间能够互相的补充学习,在学习的效率上能够大大的提高。在环境诱导的策略上也是有效教学的重要策略,要能营造以及设计任务场景,对于学生的学习过程要积极的对待,在需要的地方及时进行引导帮助其解决难点。还有就是个别指导以及对理论知识的实用策略,这两者在有效教学的策略上能够有针对的对学生进行专业知识的传授,同时还要在激励策略方面得到重视,实施积极有效的激励评价能够促进学生的学习积极性。
在新课程理念的指导下,要求我们要科学、有效地进行课堂教学改革,专业课程教学中要有效教学,运用“理实一体化”,促进学生基础知识和基本技能的提高,促进学生思考问题、解决问题能力的提高,同时也要促进学生情感、态度和价值观的发展。我们要在课堂上,让学生成为学习的主人,真正实现教师与学生之间有机互动,真正实现教师引导学生进行有效教学,真正实现师生共同发展。
【参考文献】
[1]何婕.中职机械教学改革策略分析[J].读与写(教育教学刊),2011,(10)
[2]李玉改,王铁民.《机械基础》教学方法创新的几大路径[J].职业,2011,(20)
[3]陈志欣.创新教法,提高《机械基础》教学质量[J].科教新报(教育科研),2011,(09)
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