虚拟仿真实验教学在采矿教学中的应用思考与设计

虚拟仿真实验教学在采矿教学中的应用考虑与设计〔〕:

摘要：采矿工程是一门具有复杂性、整体性、系统性特点的学科，虚拟仿真技术作为一种新兴技术，应用到采矿工程中，为采矿工程专业课程教学提供了一种新的有效方法。

采用形象详细的虚拟仿真实验进展教学，很好地改良了教学的方式方法，不仅能进步学生的理解才能和创新才能，而且对采矿工程教学改革具有重大意义。

关键词：虚拟仿真；实验教学；采矿教学；应用

仿真技术是近年来逐渐兴起的一门科学技术，对于采矿工程专业教学来说，虚拟仿真技术不仅是工具，而且是手段。下面针对虚拟仿真技术在采矿工程教学中的应用来展开阐述，介绍虚拟仿真技术的概念和内涵，以及简要地说明虚拟仿真技术实验教学在采矿教学中存在的问题，并提出相应的对策建议。

一、虚拟仿真实验教学在采矿教学中的应用

〔一〕实现模拟训练教学，进步理论教学效率

采矿工程是一门具有系统性和复杂性的学科，其特点导致了采矿教学的难度大，对教师授课提出了更高的要求。当前采矿工程教学的形式不能很好地解析采矿工程的相关内容，对于一些空间想象力缺乏的学生来说无法更好地理解采矿工程学科的各个要素。

在进展教学实训时，采用虚拟仿真实验教学，教师通过展现矿山实体模型向学生讲解矿山元素和开采的详细流程，让学生运用所学的采矿知识结合虚拟实验软件进展开采设计，激发了学生的想象力和创造力，让学生对矿山开采流程和方法有更深的见解和更多的理解，从而进步采矿工程教学质量。

〔二〕知识与技能并重，进步教学理论性

传统采矿教学采用的都是"灌输";式的教学形式，讲授多，理论少，而采矿工程专业所学的知识概念多，系统繁杂，学生难以理解。因此，随着现今采矿技术的不断开展，采矿类教学需要与时俱进，以此缩小理论教学与现实之间的差距。

通过虚拟仿真实验软件，教师将书本上的二维模型转变成学生能身临其境接触的立体模型，在讲解复杂多样的巷井构造时更容易讲授清楚各个不同巷井之间的联络和区别，各个巷井的不同功能和支护方式等，使学生明晰直观地学习和区分复杂的巷井构造这一重要知识点。

这样的方法可以将抽象的书本概念转变为有趣的立体图进展讲解，帮助学生理解和掌握知识点；教师通过展示"虚拟矿山系统";，让学生真实感受井下综采工作面，近间隔观察移液压支架，推送刮板输送机，甚至体验操作开动采煤机割煤，为学生将来的工作理论操作打下根底，进步采矿工程专业学生的职业技能。

〔三〕立体感受性增强，进步学生平安意识

因为矿井环境的复杂性和采矿施工的危险性，在现实生活中不乏发生爆炸、中毒和矿井塌陷等事故，不仅事故本身给下井工作者带来损害，也给采矿工程专业的学生带来一定的心理负担。

教师采用虚拟仿真实验教学，是在采用多元化教学方式下进步学生平安意识和警觉性的有效方法。在虚拟仿真实验教学中，通过将学生置身于虚拟事故矿井发生地，解决了实习环境危险和学生难以深化现场的问题，让学生真实感受危险性，明白矿井平安操作对采矿平安及人员和环境平安的重要性，既加强了平安教育又培养了学生在现实下井开采实操中科学、严谨的态度。

二、虚拟仿真实验教学在采矿教学设计中的问题及对策

〔一〕虚拟仿真实验教学在采矿教学中出现的问题

1.虚拟仿真实验教学在一定程度上破坏了人为经历的完好性〔比方，在虚拟仿真实验教学课程后，存在学生面对真实环境时不能很好地分析实验现象的问题〕，这不利于培养学生严谨的科学态度和一丝不苟的科研作风。

2.大多数的虚拟仿真实验教学是通过校企合作的方式开展的，虚拟仿真实验教学资源的研发多是企业提供，由于企业开发的虚拟实验教学软件不专门针对采矿教学，脱离了教学理论第一步，因此不能很好地表达教学设计。

〔二〕应对虚拟仿真实验教学在采矿教学中出现的问题的对策和建议

1.充分认识到虚拟仿真实验教学的局限性

一是对客观世界物质描绘非常局限；二是虚拟仿真实验教学系统本身的稳定性和真实性程度不够完好。因此，在利用虚拟仿真实验教学时，要注意虚实结合，注意实际操作与虚拟学习之间的知识迁移，引导学生将虚拟实验教学中的知识迁移到实际操作中。

2.构建新的教学形式

构建新的教学形式，引导学生自己设计采矿实验方案。在实验的过程中，学生综合运用知识来解决遇到的问题，这对利用理论解决采矿中实际问题的原理和规那么具有更为深化的认识。

通过自主设计采矿实验方案，不仅可以大大进步虚拟仿真实验室的利用率，进步投资效益，还调动了学生的学习积极性，进一步训练和培养学生根本的专业素养和创新思维，进步了学生的综合素质。

三、结语

虚拟仿真实验教学在采矿工程专业上的应用，一方面进步了教学效率和教师教学的科研程度，促进了教师业务知识的提升；另一方面进步了学生知识的应用才能，扩大了想象空间，为学生创造才能的培养打下了一定的根底。

但随着虚拟仿真实验教学的运用和开展，我们也要清醒地认识到虚拟实验教学存在的问题。因此，在开展虚拟仿真实验教学，进步教学程度的同时，也要对过去虚拟实验教学有一定的考虑和总结，找出问题所在并想方法解决问题，从而使虚拟仿真实验教学更好地应用于教学中，进步学生的综合才能。

参考文献：