預研項目教學法在礦物加工教學體系中的可實施性分析

王超 劉令云 呂文豹 劉海增

摘 要：“萬物互聯(lián)，傳感為媒”，傳感器作為整個智能化控制系統(tǒng)獲取信號，傳輸信號的關鍵環(huán)節(jié)，對選礦智能化的發(fā)展至關重要，本文通過對以預研項目為平臺，以傳感器為教學操作對象的教學新模式的可行性進行論證，認為將預研項目教學法引入到本科教學實踐中，將對學生在礦物加工過程參數(shù)測試課程以及整個礦物加工智能化課程體系的培養(yǎng)有明顯的效果，預研項目教學法可實施性高且必要。

關鍵詞：預研項目 礦物加工教學 實施性

1 前言

選煤智能化作為目前行業(yè)熱點以及難點必將在今后很長的時間內(nèi)得到穩(wěn)步的發(fā)展與提高，同時基于對資源和能量的有效利用以及工人工作環(huán)境的改善和強度的有效降低的追求，選煤智能化的關注度以及發(fā)展水平也將持續(xù)上升，因此礦物加工本科生作為基礎培養(yǎng)對象，將《礦物加工過程參數(shù)測試》等課程作為專業(yè)核心課程進行學習及實踐是必不可少的。

“萬物互聯(lián)，傳感為媒”，傳感器作為整個智能化控制系統(tǒng)獲取信號，傳輸信號的環(huán)節(jié)，也逐漸顯示出其至關重要的地位，因為信號的穩(wěn)定、精確、及時的獲取直接關系到整個智能化控制系統(tǒng)調(diào)控的準確性及穩(wěn)定性，直接體現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的水平。

2 傳感器的應用

傳感器在礦物加工中的應用非常廣泛。

在科學研究和實驗工程分析上，根據(jù)各種影響因素，做出試驗方案，然后進行一系列試驗，利用傳感器測得大量數(shù)據(jù)。從中找出規(guī)律，歸納出經(jīng)驗公式。在選煤及選礦科學研究上許多問題都要采取這樣的研究方法。

在實踐生產(chǎn)過程中對某些參數(shù)進行監(jiān)測，并指示這些參數(shù)值。如對溫度，壓力、液位，倉位、密度、濃度、重量等參數(shù)的監(jiān)測。

使用在生產(chǎn)過程自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，如選煤廠浮選機礦漿流量的控制、旋流器的密度控制等。

3 常用傳感器的種類

傳感器在測試的過程中把將非電量轉(zhuǎn)換成電量，根據(jù)物理學的原理，非電量變換成電量的方法很多，可以分為直接變換與間接變換。從傳感器能量轉(zhuǎn)換的角度來看，又可分為有源傳感器和無源傳感器兩類。

無源傳感器也叫參量型傳感器。它只能將被測參數(shù)轉(zhuǎn)換成電路中的某些參數(shù)，如電阻、電感、電容。

有源傳感器也叫能量型傳感器。它能將非電參量直接轉(zhuǎn)換成電能輸出。如，壓電式，磁電式，熱電式，傳感器分別能把應力、應變，轉(zhuǎn)速，溫度等參數(shù)直接轉(zhuǎn)換成電壓輸出。

選煤廠中常用的傳感器常見的傳感器有很多，有用于皮帶運輸過程中的撕裂檢測傳感器、堆煤檢測傳感器、跑偏傳感器、溫度傳感器、失速檢測傳感器、瓦斯氣體檢測傳感器、張力傳感器等，應用于重介質(zhì)旋流器檢測的壓力傳感器、密度傳感器、流量傳感器等等

4 可行性分析

4.1 預研項目教學法

預研項目教學法是以授課老師的科研項目或子課題方向為平臺，通過完整的企業(yè)訂單項目來開展教學，與企業(yè)項目的應用相結，以學生為教學實施對象，根據(jù)學生各階段的理論學習進度，結合相似的現(xiàn)場應用案例、仿真軟件、實驗設計與驗證等教學手段來完成項目的設計與實踐教學活動。

4.2 項目“案情”分析

（1）教學法實施對象分析

對于本科生知識體系、理解能力、實踐能力的分析是預研項目教學法順利、高效實施的前提。

本科生在學校的前兩年的基礎課程學習后已經(jīng)掌握到了基本的選礦基礎理論、工藝、設備;同時通過高等數(shù)學、概率論、線性代數(shù)、計算機語言程序設計、電工電子等課程的學習，掌握了基本的數(shù)據(jù)處理方法、試驗設計方法、程序設計及電學的基本知識，基本具備語言項目教學法實施的可能

（2）教學平臺分析

安徽理工大學礦物加工工程專業(yè)在選煤智能化方向有著深厚的積淀和實踐優(yōu)勢，具備成熟的自動化和智能化實驗室、具備成熟的選煤廠模擬平臺和設備、具備成熟的課程培養(yǎng)體系，具備充足的預研項目及培養(yǎng)方向，如正開發(fā)的皮帶防撕裂傳感器研究、濃縮池濃度檢測傳感器開發(fā)等，先進的傳感器檢測平臺，包括標準力機、電參數(shù)測量儀等。成熟的項目應用及合作企業(yè)，提供學生實踐教學產(chǎn)品成果實踐檢測，提高學生的實踐能力自我評價及認可。

（3）教學操作對象分析

傳感器的種類成千上萬，同時傳感器在選煤廠的各個工藝環(huán)節(jié)的應用也不盡相同，且復雜程度及原理綜合交叉程度不同，因此不可能都適應本科生學習，因此需要根據(jù)學生的知識體系、學院已有平臺和教師的預研項目相結合，來選取難度適中、設計結構明確的傳感器作為教學操作對象來進行教學設計。目前具有具備上述教學操作條件的傳感器為稱重類傳感器以及密度或濃度測試類傳感器。

5 結語

通過對目前傳感器的重要性、種類、應用分析了預研項目教學法的實施必要性，通過對教學法實施對象分析、已有教學平臺分析、教學操作對象分析確認了預研項目教學法的可行性，通過將預研項目教學法引入到本科教學實踐中，將對提高學生的理論知識能力，實踐動手能力有明顯的效果。

感謝2019年度安徽理工大學教學研究項目《礦物加工過程參數(shù)測試課程“預研項目教學法”教學改革研究》的支持。

參考文獻：

[1] 呂文豹.教學實踐在高校教學中的重要性探討—以礦物加工工程專業(yè)為例[J].赤峰學院學報（自然版），2016，32（16）：273-275.

[2] 王超.礦物加工“預研項目教學法”教學改革研究—以過程參數(shù)測試課程為例，2019（11）：53-54.

安徽理工大學材料科學與工程學院 （安徽省淮南市 232001）