本文作者： 刘洪洋 魏中举 谢小平 发表期数：现代职业教育 2023年7期
［摘 要］ 随着信息技术的不断发展，矿业开始进入了转型阶段，重视使用智能化技术，落实绿色安全生产理念，在这一背景下，矿业对于优质人才的需求量有所增加，相关高校重视对教学模式进行改革，加快专业学科建设，提升学生的创新创业能力，满足社会发展以及行业转型对于优质人才的需求。采矿工程专业教学改革难度较大，传统教学方法过于单一，偏向于理论化，而虚拟仿真实验教学体系的建设可以为学生提供形象化的教学环境，以具象的方式展示理论知识，有利于推进教学改革。基于此，对虚拟仿真实验教学体系的建设意义和策略进行了分析，以期为教学改革提供参考意见。［关 键 词］ 采矿工程专业；虚拟仿真实验；教学体系；建设策略
［中图分类号］ G647 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2023）07-0065-04
矿产资源是社会发展过程中所需要的重要资源类型，具有不可再生的特点，是社会得以稳定发展的物质保障。为了进一步发挥矿产资源的价值，需要重视培养采矿工程专业人才，为采矿技术创新提供重要基础，推动矿业未来持续发展。虚拟仿真技术可以构建虚拟化的教学环境，近年来在教育体系中应用广泛，用户可以利用人机交互操作模式对虚拟对象进行不断调整，对于实践类专业训练活动的开展有积极影响，改变以往教师单向授课的教学模式，促使学生在一体化环境中展开自主学习，调动学生的多种感官。虚拟仿真实验教学体系融入了各类现代化技术，可以构建虚实结合的教学体系，在提高学生对理论知识掌握度的同时提高学生的实践能力，激发学生的创新意识，推动教育信息化发展和改革。
一、虚拟仿真实验教学体系建设的意义
（一）提高课堂教学效果
采矿工程专业教学内容较为复杂，专业知识较理论化，学生经常出现理解不到位的现象，如采矿方法展示不立体、采矿内部结构运转原理不清晰、岩石力学实验流程理论化、矿山安全隐患判断培养意识不足等，影响了课堂教学效果的提高[1]。虚拟仿真实验教学体系可以将各类理论知识以增加形象和立体的方式展示给学生，如在学习采矿方法时，可以将采矿方法以及矿山内部结构清晰地展示出来，提高了学生对采矿方法的掌握度和专业课堂教学效果，解决了现有教学问题。
（二）培养创新型人才
矿业进入了改革的关鍵阶段，在各类新技术的支持下迎来了一个全新的发展机遇，对于创新型人才的需求量也大幅度提高，所以需要重视吸引各类创新型人才，解决当前矿业强国发展过程中存在的难题。采矿在矿业发展中占有重要地位，传统的采矿方法存在粗放化的问题，应积极使用各种不同类型的智能化开采设备，提高设备利用效率。虚拟仿真实验教学可以将智能化技术引入教学实践中，加深学生对新技术的了解，为学生提供合适的创新环境，对于提高学生的创新能力有积极影响，满足创新创业教育改革需求。
（三）优化实验教学模式
现代化矿业融合了多种不同的行业技术，包括信息行业、工程行业、电子行业等，采矿流程得到了优化和调整，但是采矿中所需要关注的要点也有所增加，如在爆破过程中需要根据地质情况选择爆破设备，成本投入高，安全隐患多，如果学生未参与爆破实验，会影响学生后续工作实践的开展，出现学生理论成绩高、实践能力弱的问题。虚拟仿真实验教学优化了传统的实验教学模式，不需要额外建设专门的实验室，打破了实验室应用过程中人数和地点的限制，为新型人才培养体系的构建打下了良好的基础，让学生拥有自由探索的平台，弥补了传统实验教学存在的不足[2]。
二、采矿工程专业虚拟仿真实验教学体系建设要求
（一）重视理论与实践相结合
虚拟仿真实验教学以理论学习为重点，坚持以提升学生综合能力为教学核心，将理论和实验教学进行了紧密融合，改变了传统的人才培养机制，充分发挥实验教学的优势，提高学生的创新能力。在采矿工程专业核心课程教学活动中，利用虚拟仿真实验平台组织实验教学，教师预先设置题目，学生针对这一题目进行思考，带着问题完成虚拟实验操作，在操作过程中解决问题。在课堂教学中加强师生之间的互动，以学生为课堂主体，让学生畅所欲言地表达自己的想法，并在表达过程中展示实验操作，有利于完善学生的思维体系，提高逻辑能力，深化学生对理论知识的理解[3]。
（二）坚持“两个结合、三个转换”的原则
在教学中除了理论与实践结合外，还将教学活动和科研活动进行融合，及时将科学研究成果和行业科技成果进行资源转化，使其成为采矿工程专业的教学资源，打破教材存在的学习资源限制。虚拟仿真实验教学将学习模式从原本的二维形式转化为三维立体形式，例如将地下采矿过程中的内部结构以三维空间的形式展示给学生，使学生了解在采矿过程中各类设备的运行方式。在机械设备学习方面，由以往的设备外部特点学习转换为内部结构学习，包括设备拆解、设备装配、设备运转等，加深学生对设备各个结构运行原理的了解。在材料学习时，学习角度由微观转换为宏观，如岩石材料内部微裂隙、最终宏观破坏的虚拟仿真。
（三）深化校企合作
虚拟仿真实验教学体系的建设离不开企业的帮助，通过企业和学校的共同合作可以为教学活动的开展提供重要的资源补充，将企业实践案例融入其中，有利于提高教学效果[4]。如虚拟仿真实验教学平台可以对铲运机进行模拟，根据其参数构建仿真模型，为其赋予骨骼动作，让学生在平台中即可操作铲运机。将矿山巷道数据上传到实验平台中可以对其内部布局进行模拟，包括灯光、支护结构、岩石特征等，给学生以更加真实的感受。在对学生进行考核时可以让企业参与其中，学生通过实验平台进行模拟操作，掌握在不同环境下的操作和问题解决方式，由企业教师和学校教师共同观看操作过程，做出精准评价。 相关阅读：
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本文标题：采矿工程专业虚拟仿真实验教学体系建设探讨
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