信息化是国家和社会对高等教育发展提出的新要求。煤炭在我国能源安全中所拥有的战略地位是不容质疑的，行业发展需要高校持续的人才培养产出作为支撑。目前，我国煤矿的建设已经进入到了智能化阶段，对智能化人才需求旺盛，培养新时代智能采矿工程师也已成为相关院校的紧迫任务，先后有多所高校开办智能采矿班，但是与之配套的实验教学资源却不能满足需要。现阶段的实验教学与设备等也存在着一定滞后性，学生对有关理论的认知度不高，不能将感性认识上升为理性认识。特别是作为煤矿生产的核心场所，掘进工作面认知实习存在高成本、危险性、地区性、不全面性、学生自主学习的主动性弱等诸多问题，现场实验很难开展，实验质量难以保证。急需引入新的实验教学方法，建设新的实验教学资源。为此引入智能掘进工作面虚拟仿真实验系统。该系统融合多门课程实验内容，吸收智能采矿最新成果，开设综合设计+创新性实验教学项目，将三维虚拟仿真技术应用于实验教学，有效弥补传统实验教学方法的不足。

1、通过学习，学生应能了解综采工作面不同类型的掘进机、刮板机、皮带输送机等设备的结构特征、功能特点、运行方式以及适用特点。

2、掌握智能掘进工作面在掘进前的准备工作即：①敲帮问顶，清理浮煤和浮矸；②测量迎头的巷道宽度和高度尺寸；③测量锚杆扭矩；④检查机器是否存在问题。掌握其操作的原理，操作步骤以及不当操作产生的危害。

3、掌握智能掘进工作面的巷道支护方式，明确临时支护和永久支护的基本概念、各自特点、适用条件以及支护流程，对掘进工作面支护有较深的理解。

4、掌握智能掘进工作面支护质量检测，明确设备检测和矿压监测的重要性及操作流程。了解掘进工作面的应力分布特征、矿压显现特征及矿压监测方法，熟悉掘进工作面各种智能化开采关键技术。

5、培养学生综合运用所学基础理论和采矿专业知识分析解决矿山生产技术问题的能力。

6、培养学生利用多种工具搜集资料信息，归纳分析总结，撰写小论文或研究报告并正确表述报告内容的能力。

引入虚拟仿真实验教学方法，融合多门课程实验内容，吸收智能采矿最新成果，开设综合设计+创新性实验教学项目。将三维虚拟仿真技术应用于实验教学，有效弥补传统实验教学方法的不足。先进的实验方法和技术，已经成为众多高校实验教学的发展方向。本实验项目吸收了行业与学科在智能化开采方面的最新成果，实验内容具有先进性和一定超前性；同时，通过融合《井巷施工技术》和《矿山压力与岩层控制》以及《智能采掘》等课程相关的知识点，将演示性实验项目整合成为综合设计+创新性实验项目，可以更好地为《井巷施工技术》课程学习服务。采用虚拟现实与三维可视化仿真等技术，建设智能化掘进工作面开采实验教学项目，实现了先进实验内容与先进实验技术的有机结合，既进一步提高实验教学质量，同时培养学生自主学习与创新的兴趣与能力。

①智能掘进工作面虚拟仿真实验课程促进了自主式、交互式、开放式教学方法的应用。在实验教学过程中，坚持以学生为中心，将理论与实际相结合，努力培养学生自主学习与自主创新能力。传统的掘进工作面工艺实验采用模型实验和现场实验方式，不仅时间滞后，而且难以保证学生随时参与学习；虚拟仿真实验教学实现网络共享，利于学生自主学习。三维虚拟仿真可以真实地反映智能化掘进工作面的工作场景，使学生真实地沉浸于虚拟环境中，体验现场操作以及设备认知等内容；通过人机交互的方法不仅增加了教学的趣味性，而且让学生对有关设备的启动与操作有了更加感性的认识与理解。开放式的教学平台，使学生随时都能根据自己的意愿进行相关实验，极大地提高了学生的学习积极性。在虚拟平台上介绍的一些学科最新科研成果也弥补了现场教学的许多空白，有效地提高了学生的学习与创新能力。

②智能掘进工作面虚拟仿真实验引入课程思政方法，强化了实验教学效果。把课程思政作为课程建设与教学的重要方法之一，引入学科在智能采矿与智能岩层控制等方面的最新成果，用虚拟仿真形式展示出来，向学生介绍最先进的巷道掘进技术，消除学生对煤矿的不准确认知，鼓励学生学煤爱煤，让学生认识到我国矿业在世界的地位及对国家能源安全的保障作用，培养学生的爱国情怀和历史使命感。

③智能掘进工作面虚拟仿真实验采用综合评价方式，突出互动操作，强化学生综合实践能力培养。以“智能掘进工作面”实验教学中涉及的采煤设备、智能采煤工艺、矿压智能监测、智能开采等操作流程为考点，以预习、实验的形式开展。预习模式考核学生是否有足够知识储备进行智能掘进工作面虚拟仿真实验，包含多个互动式操作；实验模式考核判断学生是否按照标准流程进行实验、是否对实验现象和实验结果有清晰的认识、是否得到准确的实验结论。最后通过对学生的练习情况、实验过程、实验报告等进行综合评价，不同的实验内容所占的实验权值不同，互动操作题目分值更高，有机地形成了一个综合评价体系。