采礦工程專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)探討

劉洪洋 魏中舉 謝小平

［摘 ? ? ? ? ? 要］ ?隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，礦業(yè)開始進(jìn)入了轉(zhuǎn)型階段，重視使用智能化技術(shù)，落實(shí)綠色安全生產(chǎn)理念，在這一背景下，礦業(yè)對于優(yōu)質(zhì)人才的需求量有所增加，相關(guān)高校重視對教學(xué)模式進(jìn)行改革，加快專業(yè)學(xué)科建設(shè)，提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，滿足社會發(fā)展以及行業(yè)轉(zhuǎn)型對于優(yōu)質(zhì)人才的需求。采礦工程專業(yè)教學(xué)改革難度較大，傳統(tǒng)教學(xué)方法過于單一，偏向于理論化，而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)可以為學(xué)生提供形象化的教學(xué)環(huán)境，以具象的方式展示理論知識，有利于推進(jìn)教學(xué)改革。基于此，對虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)意義和策略進(jìn)行了分析，以期為教學(xué)改革提供參考意見。

［關(guān) ? ?鍵 ? 詞］ ?采礦工程專業(yè)；虛擬仿真實(shí)驗(yàn)；教學(xué)體系；建設(shè)策略

［中圖分類號］ ?G647 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］ ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ?［文章編號］ ?2096-0603（2023）07-0065-04

礦產(chǎn)資源是社會發(fā)展過程中所需要的重要資源類型，具有不可再生的特點(diǎn)，是社會得以穩(wěn)定發(fā)展的物質(zhì)保障。為了進(jìn)一步發(fā)揮礦產(chǎn)資源的價值，需要重視培養(yǎng)采礦工程專業(yè)人才，為采礦技術(shù)創(chuàng)新提供重要基礎(chǔ)，推動礦業(yè)未來持續(xù)發(fā)展。虛擬仿真技術(shù)可以構(gòu)建虛擬化的教學(xué)環(huán)境，近年來在教育體系中應(yīng)用廣泛，用戶可以利用人機(jī)交互操作模式對虛擬對象進(jìn)行不斷調(diào)整，對于實(shí)踐類專業(yè)訓(xùn)練活動的開展有積極影響，改變以往教師單向授課的教學(xué)模式，促使學(xué)生在一體化環(huán)境中展開自主學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)生的多種感官。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系融入了各類現(xiàn)代化技術(shù)，可以構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)體系，在提高學(xué)生對理論知識掌握度的同時提高學(xué)生的實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，推動教育信息化發(fā)展和改革。

一、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)的意義

（一）提高課堂教學(xué)效果

采礦工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容較為復(fù)雜，專業(yè)知識較理論化，學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)理解不到位的現(xiàn)象，如采礦方法展示不立體、采礦內(nèi)部結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)原理不清晰、巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)流程理論化、礦山安全隱患判斷培養(yǎng)意識不足等，影響了課堂教學(xué)效果的提高[1]。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系可以將各類理論知識以增加形象和立體的方式展示給學(xué)生，如在學(xué)習(xí)采礦方法時，可以將采礦方法以及礦山內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰地展示出來，提高了學(xué)生對采礦方法的掌握度和專業(yè)課堂教學(xué)效果，解決了現(xiàn)有教學(xué)問題。

（二）培養(yǎng)創(chuàng)新型人才

礦業(yè)進(jìn)入了改革的關(guān)鍵階段，在各類新技術(shù)的支持下迎來了一個全新的發(fā)展機(jī)遇，對于創(chuàng)新型人才的需求量也大幅度提高，所以需要重視吸引各類創(chuàng)新型人才，解決當(dāng)前礦業(yè)強(qiáng)國發(fā)展過程中存在的難題。采礦在礦業(yè)發(fā)展中占有重要地位，傳統(tǒng)的采礦方法存在粗放化的問題，應(yīng)積極使用各種不同類型的智能化開采設(shè)備，提高設(shè)備利用效率。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以將智能化技術(shù)引入教學(xué)實(shí)踐中，加深學(xué)生對新技術(shù)的了解，為學(xué)生提供合適的創(chuàng)新環(huán)境，對于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力有積極影響，滿足創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革需求。

（三）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

現(xiàn)代化礦業(yè)融合了多種不同的行業(yè)技術(shù)，包括信息行業(yè)、工程行業(yè)、電子行業(yè)等，采礦流程得到了優(yōu)化和調(diào)整，但是采礦中所需要關(guān)注的要點(diǎn)也有所增加，如在爆破過程中需要根據(jù)地質(zhì)情況選擇爆破設(shè)備，成本投入高，安全隱患多，如果學(xué)生未參與爆破實(shí)驗(yàn)，會影響學(xué)生后續(xù)工作實(shí)踐的開展，出現(xiàn)學(xué)生理論成績高、實(shí)踐能力弱的問題。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，不需要額外建設(shè)專門的實(shí)驗(yàn)室，打破了實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用過程中人數(shù)和地點(diǎn)的限制，為新型人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建打下了良好的基礎(chǔ)，讓學(xué)生擁有自由探索的平臺，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的不足[2]。

二、采礦工程專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)要求

（一）重視理論與實(shí)踐相結(jié)合

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)以理論學(xué)習(xí)為重點(diǎn)，堅(jiān)持以提升學(xué)生綜合能力為教學(xué)核心，將理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了緊密融合，改變了傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)機(jī)制，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。在采礦工程專業(yè)核心課程教學(xué)活動中，利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師預(yù)先設(shè)置題目，學(xué)生針對這一題目進(jìn)行思考，帶著問題完成虛擬實(shí)驗(yàn)操作，在操作過程中解決問題。在課堂教學(xué)中加強(qiáng)師生之間的互動，以學(xué)生為課堂主體，讓學(xué)生暢所欲言地表達(dá)自己的想法，并在表達(dá)過程中展示實(shí)驗(yàn)操作，有利于完善學(xué)生的思維體系，提高邏輯能力，深化學(xué)生對理論知識的理解[3]。

（二）堅(jiān)持“兩個結(jié)合、三個轉(zhuǎn)換”的原則

在教學(xué)中除了理論與實(shí)踐結(jié)合外，還將教學(xué)活動和科研活動進(jìn)行融合，及時將科學(xué)研究成果和行業(yè)科技成果進(jìn)行資源轉(zhuǎn)化，使其成為采礦工程專業(yè)的教學(xué)資源，打破教材存在的學(xué)習(xí)資源限制。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)將學(xué)習(xí)模式從原本的二維形式轉(zhuǎn)化為三維立體形式，例如將地下采礦過程中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以三維空間的形式展示給學(xué)生，使學(xué)生了解在采礦過程中各類設(shè)備的運(yùn)行方式。在機(jī)械設(shè)備學(xué)習(xí)方面，由以往的設(shè)備外部特點(diǎn)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為內(nèi)部結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)，包括設(shè)備拆解、設(shè)備裝配、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)等，加深學(xué)生對設(shè)備各個結(jié)構(gòu)運(yùn)行原理的了解。在材料學(xué)習(xí)時，學(xué)習(xí)角度由微觀轉(zhuǎn)換為宏觀，如巖石材料內(nèi)部微裂隙、最終宏觀破壞的虛擬仿真。

（三）深化校企合作

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)離不開企業(yè)的幫助，通過企業(yè)和學(xué)校的共同合作可以為教學(xué)活動的開展提供重要的資源補(bǔ)充，將企業(yè)實(shí)踐案例融入其中，有利于提高教學(xué)效果[4]。如虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺可以對鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行模擬，根據(jù)其參數(shù)構(gòu)建仿真模型，為其賦予骨骼動作，讓學(xué)生在平臺中即可操作鏟運(yùn)機(jī)。將礦山巷道數(shù)據(jù)上傳到實(shí)驗(yàn)平臺中可以對其內(nèi)部布局進(jìn)行模擬，包括燈光、支護(hù)結(jié)構(gòu)、巖石特征等，給學(xué)生以更加真實(shí)的感受。在對學(xué)生進(jìn)行考核時可以讓企業(yè)參與其中，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行模擬操作，掌握在不同環(huán)境下的操作和問題解決方式，由企業(yè)教師和學(xué)校教師共同觀看操作過程，做出精準(zhǔn)評價。

三、采礦工程專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

（一）教學(xué)模塊

教學(xué)模塊主要包括三個：（1）理論教學(xué)模塊，將專業(yè)理論知識作為基礎(chǔ)，明確學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行仿真化處理，促使學(xué)生對理論知識有更加形象的掌握。在教學(xué)中會構(gòu)建各類三維模型，讓學(xué)生通過人機(jī)互動的方式和模型進(jìn)行互動，強(qiáng)化學(xué)生理論知識基礎(chǔ)儲備[5]。（2）工程訓(xùn)練模塊是結(jié)合煤礦現(xiàn)場的具體實(shí)踐方式實(shí)施礦井漫游仿真處理，為學(xué)生創(chuàng)造更加真實(shí)的煤礦環(huán)境，讓學(xué)生在沉浸式體驗(yàn)中感受煤礦開采的方式以及過程，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。針對綜采工作面工藝進(jìn)行仿真模擬，在實(shí)踐活動中完成實(shí)踐訓(xùn)練，提高學(xué)生的實(shí)踐綜合能力。（3）科研活動模塊是教師負(fù)責(zé)開展科研活動的具體項(xiàng)目，對學(xué)校學(xué)科建設(shè)有重要意義和影響。在科研活動中，教師可以適當(dāng)邀請學(xué)生參與其中，為學(xué)生提供提升自己、發(fā)展自己的平臺，強(qiáng)化學(xué)生的科研意識以及研究能力。

（二）實(shí)驗(yàn)層次

采礦工程專業(yè)具有實(shí)踐性的特點(diǎn)，在教學(xué)過程中如何提高學(xué)生的個人實(shí)踐能力是極其重要的，以往的教學(xué)中學(xué)生需要經(jīng)過多次實(shí)踐訓(xùn)練，在實(shí)習(xí)過程中不斷了解采礦流程[6]。但是在礦山企業(yè)生產(chǎn)一線中存在較多的安全隱患，學(xué)生在頂崗實(shí)習(xí)時只是做一些簡單的文字資料工作，實(shí)踐能力無法得到提高。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)中，通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、豐富實(shí)驗(yàn)層次，可以為學(xué)生提供真實(shí)且靈活的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)層次主要包括以下三點(diǎn)：（１）多空間、多系統(tǒng)演示仿真實(shí)驗(yàn)層次，主要是演示性試驗(yàn)，對煤炭開采時的基本流程進(jìn)行演示，分析在開采過程中會出現(xiàn)的問題以及主要解決手段。（２）綜合與設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)層次，學(xué)生可以利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中的各類設(shè)備實(shí)施組合和搭建，通過不斷優(yōu)化排列組合模式完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要方式。（３）創(chuàng)新與前沿仿真實(shí)驗(yàn)層次，結(jié)合采礦工程專業(yè)學(xué)科以及相關(guān)行業(yè)的主要發(fā)展趨勢，在行業(yè)前沿的基礎(chǔ)上讓學(xué)生參與科研活動，并將所研發(fā)出的科研成果應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中，轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。通過多個實(shí)驗(yàn)層次的交叉和融合能夠構(gòu)建多元化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行完善和調(diào)整，從而構(gòu)建完整的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[7]。

（三）考核管理

在教學(xué)體系中考核環(huán)節(jié)是極其關(guān)鍵的，通過適當(dāng)?shù)目己四軌蜃尳處熣莆諏W(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從而針對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及時調(diào)整教學(xué)策略，拓展教學(xué)內(nèi)容，對于提高教學(xué)質(zhì)量有積極影響。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中應(yīng)當(dāng)設(shè)置專門的考核模塊，模塊中包括試題、試卷、評分以及成績統(tǒng)計(jì)等多個管理模塊，學(xué)生在完成線上考試后可以自動對問題的完成情況進(jìn)行評價和評分，完成統(tǒng)計(jì)歸納，從而讓教師更加清晰地了解本階段學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。在試題管理模塊中存儲了大量的試題資源，學(xué)生可以將其作為學(xué)習(xí)資源，通過反復(fù)刷題的方式提高自身的知識掌握度，為自主學(xué)習(xí)活動開展打下良好的基礎(chǔ)[8]。

（四）安全教育管理

在采礦作業(yè)過程中安全是極其重要的，如果學(xué)生缺少良好的安全意識，很有可能會置身于危險之中，引發(fā)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，造成人員傷亡。以往在安全教育中教師只是向?qū)W生講述采礦作業(yè)中常見的安全隱患以及處理方法，學(xué)生未經(jīng)歷過工作實(shí)踐，安全意識無法得到增強(qiáng)，安全事件應(yīng)急能力較弱，對于后續(xù)工作而言有著不利影響。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以強(qiáng)化學(xué)生的安全意識以及操作能力，通過設(shè)置實(shí)訓(xùn)室，可以通過人機(jī)對話的方式展開礦壓實(shí)測實(shí)踐訓(xùn)練，為學(xué)生提供操作采礦設(shè)備的機(jī)會和平臺。礦壓實(shí)測是以物理模型為基礎(chǔ)，通過應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的方式對模型的運(yùn)作空間進(jìn)行拓展，利用實(shí)測設(shè)備對礦山壓力參數(shù)進(jìn)行檢測，以此來及時發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常的問題，向相關(guān)人員發(fā)出安全警示。在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中所使用的設(shè)備普遍具有大型化、復(fù)雜化的特點(diǎn)，如采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)等，利用虛擬現(xiàn)實(shí)操作系統(tǒng)可以使學(xué)生擁有設(shè)備操作體驗(yàn)，從而掌握設(shè)備操作過程中所需要遵循的安全要點(diǎn)，提升安全操作技能。除去實(shí)踐訓(xùn)練外，還可以模擬各類安全事故真實(shí)環(huán)境，如采礦區(qū)坍塌、中毒、墜罐等，學(xué)生可以更加真實(shí)地感受到安全事故發(fā)生時的緊張情緒，并通過逃生演練可以讓學(xué)生在安全事故中成功逃脫，在強(qiáng)化學(xué)生安全意識的同時提高其自我防護(hù)技能[9]。

（五）教學(xué)資源管理

教學(xué)資源管理主要是針對現(xiàn)有課程教學(xué)過程中所含的各類資源進(jìn)行合理分配，將其存儲到統(tǒng)一的平臺上，師生可以通過登錄賬號的方式在網(wǎng)站上瀏覽和查找各類教學(xué)資源信息，為師生提供便利。教學(xué)資源管理在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中發(fā)揮著不可或缺的作用，打破了以往學(xué)生在自學(xué)過程中存在的時間和空間限制，學(xué)生隨時隨地可以獲取教學(xué)資源，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識。通過下載教學(xué)資源，學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)活動中擁有更多的素材，在課下自行針對煤礦開采技術(shù)進(jìn)行研究，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)以及綜合能力。教學(xué)資源管理重視應(yīng)用開放化管理理念，不僅可以讓學(xué)生自由獲取各類資源，還可以讓學(xué)生在平臺上發(fā)布實(shí)驗(yàn)信息，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提供了良好的溝通交流環(huán)境。

（六）數(shù)值模擬與仿真實(shí)驗(yàn)平臺

在采礦工程專業(yè)中，數(shù)值模擬與仿真是主要研究方式，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，同時聯(lián)合圖像顯示對煤礦開采工程所存在的問題進(jìn)行仿真處理，在模擬的過程中推演，分析問題產(chǎn)生的原因以及解決措施。采礦工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室擁有ITASCA系列FLAC（FLAC3D）、UDEC（3DEC）等各類不同的軟件，學(xué)生可以利用這些軟件對煤礦開采過程中的各類問題進(jìn)行研究，為專業(yè)優(yōu)質(zhì)人才培養(yǎng)提供了完備的平臺基礎(chǔ)[10]。

四、采礦工程專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)

（一）以學(xué)科特色為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺

將學(xué)校學(xué)科建設(shè)以及所研究出的科研成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，依托學(xué)校的資源優(yōu)勢，為學(xué)生提供更加專業(yè)的學(xué)習(xí)輔助，讓教學(xué)資源變得更加豐富、高效，打造以學(xué)科為核心的教學(xué)資源機(jī)制，構(gòu)建特色教學(xué)資源庫。高校教師應(yīng)針對學(xué)科特色進(jìn)行分析，構(gòu)建不同的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺，增加新的教學(xué)內(nèi)容，要求教師從科研型、綜合設(shè)計(jì)型以及驗(yàn)證型三類實(shí)驗(yàn)出發(fā)收集實(shí)驗(yàn)資源，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)范圍有所擴(kuò)大。

（二）堅(jiān)持學(xué)科建設(shè)和科研訓(xùn)練融合

將科研活動和學(xué)校學(xué)科建設(shè)以及科學(xué)研究訓(xùn)練進(jìn)行融合，讓優(yōu)秀學(xué)生可以參與到實(shí)驗(yàn)室科研活動中，和教師共同推進(jìn)科研項(xiàng)目進(jìn)程，掌握科學(xué)的研究方法和手段，在科研精神的熏陶下促使學(xué)生形成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ饕庾R。例如，“現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)模型”“基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的巷道認(rèn)知及礦壓實(shí)測實(shí)驗(yàn)”等。實(shí)驗(yàn)室包含大量的新型科研資源，學(xué)生可以對行業(yè)發(fā)展前沿有更加清晰的了解，從而針對性地提高自身的綜合能力，有利于激發(fā)自主創(chuàng)新和研究的意識。

（三）開放機(jī)制建設(shè)

教學(xué)資源機(jī)制建設(shè)可以發(fā)揮虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的優(yōu)勢，全面提高各個高校的教學(xué)能力，優(yōu)化現(xiàn)有采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制，形成資源共享的模式。高校應(yīng)和其他采礦專業(yè)院校進(jìn)行合作編制精品教學(xué)資源以及實(shí)驗(yàn)教材，互相派遣教師進(jìn)入學(xué)校內(nèi)實(shí)習(xí)，組織各類高校交流會議，讓教師擁有學(xué)習(xí)和進(jìn)修的機(jī)會。采礦工程專業(yè)所培養(yǎng)的人才是未來推動礦業(yè)發(fā)展的主要人才類型，高校也應(yīng)當(dāng)發(fā)揮自身的社會職能，積極為相關(guān)行業(yè)以及社會組織提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。如高?？梢詫⑻摂M仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和礦區(qū)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，及時將各類現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳到平臺，經(jīng)過軟件分析，針對存在的安全隱患進(jìn)行預(yù)警，為煤礦生產(chǎn)活動提供有效的安全保障。此種方式可以進(jìn)一步深化校企合作，拉近學(xué)校、政府部門和企業(yè)的距離，深化各級聯(lián)系，強(qiáng)化虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心在社會范圍內(nèi)的影響力，發(fā)揮資源的共享作用。

五、采礦工程專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)

教學(xué)隊(duì)伍是影響教學(xué)效果的關(guān)鍵要素，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中占有重要地位，是推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的主體，需要重視提高教學(xué)隊(duì)伍的綜合能力，為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動開展打下良好的基礎(chǔ)。采礦工程專業(yè)要求學(xué)生掌握理論知識以及實(shí)踐技能，形成理論融合實(shí)踐的教學(xué)模式，高校應(yīng)首先重視對現(xiàn)有教師進(jìn)行培訓(xùn)，為教師提供學(xué)習(xí)的機(jī)會。例如，應(yīng)邀請科研成績突出的教授對青年教職工進(jìn)行培訓(xùn)，指導(dǎo)青年教師逐步熟悉教學(xué)環(huán)節(jié)以及要求，并積極鼓勵青年教職工參與到礦山企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，利用掛職鍛煉的方式了解礦山企業(yè)的工作模式，掌握煤礦開采的新技術(shù)，提高教師的綜合素質(zhì)以及能力。其次，主動邀請礦山企業(yè)的優(yōu)秀技能人員參與到教師隊(duì)伍中，打造“雙師型”教師隊(duì)伍，這一類教師可以主動將煤礦開采案例以及技術(shù)融入教學(xué)內(nèi)容中，有利于改善課堂教學(xué)枯燥的氛圍，也能夠使虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得更加靈活、生動。再次，針對教師的專業(yè)能力研究方向安排其參與相應(yīng)的科研活動項(xiàng)目，并重點(diǎn)針對虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行研究，加深教師對虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)知和了解，帶領(lǐng)學(xué)生熟練運(yùn)用、學(xué)習(xí)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。最后，讓采礦工程專業(yè)教師共同進(jìn)行研究和討論，對教學(xué)現(xiàn)狀以及現(xiàn)有資源進(jìn)行整合，在研究過程中對教學(xué)資源進(jìn)行開發(fā)，豐富視頻資料信息，將其應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中。例如，在煤礦開采時會產(chǎn)生大量的廢氣污染物，現(xiàn)階段已經(jīng)重視研究綠色開采技術(shù)，教師可以針對綠色開采設(shè)置虛擬仿真平臺，分析綠色開采技術(shù)的應(yīng)用效果，讓學(xué)生形成綠色理念，順應(yīng)未來礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展趨勢。

六、結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是采礦工程專業(yè)的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，是影響學(xué)生創(chuàng)新能力提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要學(xué)生將理論知識靈活應(yīng)用在實(shí)踐中，并通過實(shí)驗(yàn)獲得相應(yīng)的研究結(jié)果。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)為學(xué)生提供了合適的自主學(xué)習(xí)平臺，有利于培養(yǎng)具備綜合素質(zhì)和能力的專業(yè)型人才，打破傳統(tǒng)教學(xué)活動存在的空間和時間限制。建設(shè)教學(xué)體系時應(yīng)從教學(xué)系統(tǒng)、教學(xué)資源、教學(xué)隊(duì)伍入手，豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模塊，構(gòu)建開放化的教學(xué)資源管理體系，提高教師的綜合素質(zhì)，為教學(xué)活動的開展打下良好的基礎(chǔ)。此種教學(xué)模式可以解決高校存在的實(shí)驗(yàn)場地資源限制問題，讓每一個學(xué)生擁有良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，進(jìn)一步推動課程改革進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)：

［1］黃志高，鄭勇平，林應(yīng)斌，等.理工科虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)踐與思考［J］.福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022，38（6）：94-100.

［2］薛黎明，劉哲.采礦工程專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室教學(xué)體系建設(shè)［J］.煤礦現(xiàn)代化，2021，30（2）：101-103.

［3］龔成勇，韓偉，王之君，等.構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)多元評價體系：以《水電站》課程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為例［J］.中國教育信息化，2020（6）：51-56.

［4］劉金庫，盧怡，張敏，等.科研成果向虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一線轉(zhuǎn)化的模式：以首批國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程建設(shè)為例［J］.化學(xué)教育（中英文），2022，43（10）：58-61.

［5］顧黎，周明華.國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享服務(wù)平臺對現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟示［J］.成人教育，2022，42（5）：47-52.

［6］孫志娟，曹雷，李淑.工科遠(yuǎn)程教育虛擬仿真實(shí)驗(yàn)建設(shè)與實(shí)踐：以國家開放大學(xué)PLC技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為例［J］.廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會科學(xué)版），2022（1）：25-31.

［7］熊宏齊.基于虛擬仿真的線上線下融合專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2022，39（3）：5-10，25.

［8］薛黎明，劉威，侯運(yùn)炳，等.構(gòu)建“采礦工程”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系研究［J］.教育教學(xué)論壇，2020（23）：389-390.

［9］李寧，王其洲，葉海旺，等.采礦工程專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺建設(shè)［J］.工業(yè)和信息化教育，2022（2）：86-90.

［10］伍玲密，周蘇潔，鄭偉，等.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的應(yīng)用與探索：以“電工電子技術(shù)”課程為例［J］.科技與創(chuàng)新，2021（4）：103-105，107.

◎編輯 栗國花