礦物加工工程專業實驗教學模式改革與實踐

祝淑芳 錢功明 陳鐵軍

摘 要 通過分析礦物加工工程傳統本科實驗教學存在的主要問題，從本科實驗開放、實驗內容、教師隊伍、實驗室建設等幾個方面，進行實驗教學模式改革。實踐證明，新的實驗教學模式十分成功。

關鍵詞 礦物加工；實驗教學；實踐教學

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X（2013）03-0142-02

Experiment Teaching Model Reforming and Practice of Mineral Processing//Zhu Shufang， Qian Gongming， Chen Tiejun

Abstract The main problems in traditional undergraduate experiment teaching of mineral processing were analyzed. The opinion of experiment teaching model reforming were put forward from the aspects of opening undergraduate experiment， experiment content， teachers team and laboratory construction. The success of new practical teaching model was proved by practice.

Key words mineral processing； experiment teaching； practice teaching

實踐教學是高等教育、教學的重要組成部分之一，是培養學生實際動手能力、實踐技能和創新思維能力的重要手段[1]，而實驗是開展實踐教學的主要方式之一。與理論講授相比，實驗教學不僅能讓學生受到嚴格、系統的實驗技能訓練，掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧，更重要的是能培養學生的定性、定量概念，養成良好的操作習慣和嚴謹的科學態度。除此之外，精心設計的實驗內容和組織方式還能夠引發學生的深層次思考，引導學生去探索現象背后的邏輯，從而逐步培養其思辨和創新的能力[2]。

礦物加工工程是一門典型的工程應用型學科，是理論與實踐緊密結合的學科，實驗教學是本專業培養學生實踐和創新能力的重要環節[3]。近年來，各地區高校對礦物加工工程專業的課程設置、教材和教學內容等方面進行了較大的改革，但在實驗教學方面的改革相對滯后，難以滿足企業對人才專業操作技能水平和創新能力的要求。改革實驗教學，是保證實踐教學質量，提高學生工程實踐能力和綜合素質的重要途徑。

1 礦物加工工程傳統實驗教學存在的問題

1.1 思想認識上對實驗教學不夠重視

傳統上對實驗課重視程度不夠，認為實驗教學是理論教學的附屬，實驗教學是對理論教學的重復驗證過程。在整個實驗過程中，學生只是被動地接受，沒有選擇的機會，不能激發學生對實驗的熱情，束縛了學生的主觀能動性和創造性。

1.2 實驗教材內容程式化

在實驗過程中，學生只需按照指導書中的步驟，在教師已準備好的實驗裝置上進行實驗，再根據指導書給出的計算公式，即可得出實驗結果，缺乏對學生創新能力的培養[4]。

1.3 實驗學時偏少

傳統課程設置中，實驗所占用學時偏少，如固體物料分選學這門課程共64學時，實驗只有6學時，受學時限制，每種選礦方法每組學生（6人一組）只能按照實驗指導書的要求操作一次。

武漢科技大學礦物加工本科教學分為燒結球團和選礦兩大方向，所有本科生需學習兩個方向的理論課，這也是導致實驗學時相比其他學校同專業偏少的原因之一。

1.4 實驗儀器設備利用率低

礦物加工工程學生畢業后，絕大多數在生產一線，掌握現代實驗儀器設備是應具備的基本技能。傳統封閉式管理機制下，實驗室使用時間和實驗內容不能充分地對學生開放，學生只能利用有限的實驗課時間使用實驗室，導致一方面不能很好地培養學生的實踐和創新技能，另一方面實驗儀器設備利用率低。

2 礦物加工工程實驗教學模式改革與實踐

礦物加工工程專業是武漢科技大學品牌專業、湖北省重點專業、國家級特色專業。由武漢科技大學礦物加工工程專業教授主持的科研項目于2007年和2010年兩次獲得國家科技進步二等獎，近5年，礦物加工工程系承擔“十一五”“十二五”國家科技支撐計劃、國家自然科學基金及與礦山企業合作的科研項目。怎樣充分利用學科建設取得的成果和學科所具有的優勢，進一步在本科教育中發揮重要作用，使礦物加工專業人才的教育適應當今礦業發展的新形勢和科學技術的發展趨勢？實驗教學應該加強學生創新能力和工程實踐能力的培養。進行實驗教學模式的創新與改革，具體可從5個方面來實踐。

2.1 礦物加工工程實驗室對本科開放

只有通過實驗室開放，為學生提供創新和工程實踐活動的場所和實驗所需儀器設備，才能夠為培養創新人才和提高學生實踐能力提供充分的條件。同時，還能夠不斷提高實驗室場地、設施及儀器設備的利用率，最大限度地發揮教學實驗資源的效益[5]。

學校領導高度重視實驗教學和本科實驗室開放，武漢科技大學從2007年開始，先后出臺了《實驗室開放管理辦法》《“創新學分”實施辦法》《學生課外學術科技活動指導教師工作量計算及獎勵辦法》《學生課外學術科技活動獎勵條例》《大學生科技創新基金使用管理辦法》等配套制度。近年來，礦物加工工程專業充分利用開放實驗室，努力培養學生動手實踐和創新能力。

本實驗室主要通過三種方式開放。

1）預約實驗型：礦物加工工程實驗室定期發布教學計劃以外的綜合性、設計性開放實驗課題，學生到實驗室預約，根據自己的專長、特長、愛好等選做實驗。

2）科研課題引導型：實驗室定期發布礦物加工工程領域中教師的在研科研項目，以開放實驗與科研項目結合的形式，引導高年級優秀學生進入導師實驗室，參與科研活動；

3）自選課題型：學生根據自己學習或查看文獻資料的情況，自選課題，報系批準后，進入實驗室開展實驗。

2.2 思想上認識到實驗教學的重要性

轉變教育思想，更新教育觀念，實施素質教育，培養具有較強的創新能力和工程實踐能力的新一代大學生。實驗教學絕不僅是課堂理論教學的輔助，更重要的是培養學生實際動手能力、解決實際問題的能力，是培養創新精神的重要途徑。必須把做好實驗教學工作，加強實驗室建設和深化實驗教學改革提高到新世紀創新教育所必需的高度來認識，徹底轉變重理論輕實驗教學的舊觀念，使實驗教學在素質教育中發揮其應有的作用[6]。

在制定培養計劃時，明確實驗教學時數在課程總時數中所占的比例，保證必不可少的實驗教學時數。

2.3 從實驗內容和教學方式上改革實驗教學

1）除基礎專業實驗外，開設創新性和綜合性實驗，讓學生自主選擇感興趣的題目，獨立設計實驗步驟。根據礦山企業存在的實際問題和教師的科研課題，更新實驗教學內容，優化實驗課程設置，減少重復的驗證性實驗，增加應用性、設計性、綜合性和創新性的實驗項目。

2）改變原來以模擬、驗證和灌輸為主的教學方法和學生被動的學習方式，確立以學生為中心，教師是引導者和點撥者的教學思想[7]。學生做實驗時教師不預先講解，只講一些注意事項和安全問題。這樣，學生在做實驗之前，要主動查閱資料，制定合理實驗流程，選用合適儀器設備，熟悉儀器設備使用方法，變被動為主動。

2.4 加強實驗教師隊伍建設

培養高素質人才需要有真知灼見的教師。提高學生的創新能力、實踐能力，決定因素在于教師。實施創新教育必須有一支具有創新精神的教師隊伍。武漢科技大學從2007年開始施行《學生課外學術科技活動指導教師工作量計算及獎勵辦法》，建立鼓勵教師參加實驗教學與實驗室建設的機制，吸引更多的教師進行實驗教學，以促進實驗教學水平的提高。礦物加工工程專業教師將他們的科研成果轉換成適合本科生的實驗內容，使學生在學校學習期間就有機會參與科研活動，加深對所學專業知識的了解，更加明確學習目的。

2.5 現代化專業實驗室建設

實驗室是培養創新人才的重要基地，沒有現代化的實驗教學設備，就很難配合新的實驗體系，培養出具有創新精神的人才。近年來，國家、學校利用學科建設費，教師利用自己的科研經費，對礦物加工實驗室進行了很大力度的建設，礦物加工系的固定資產總值由2006年的70多萬元增加到現在的300多萬元。但是也應該看到，這離現代化的專業實驗室還有很遠的距離。因此應該根據實驗項目的設置，加大對實驗室儀器和設備的資金投入力度，改善實驗室的硬件條件，淘汰陳舊的實驗設備。同時充分利用已有的科研儀器及設施資源，提高本科實驗的教學能力，促進科研和本科實驗教學的緊密結合，做到統一管理、資源共享，提高設備的利用率。

3 取得的教學實踐效果

通過礦物加工工程實驗室開放和實驗教學改革，礦物加工專業的學生培養特色鮮明，實際動手能力與創新能力大幅提高，并且學生接觸學科前沿的機會大大增加，實驗室積極營造濃郁的科技創新氛圍，為學生提供了更為寬廣的學習平臺。學校礦物加工工程專業礦物分選加工、造塊成型與直接還原、二次資源綜合利用的學科特色更加突出。

近5年，礦物加工工程專業本科生參加的科研課題獲國家發明專利2項，獲湖北省大學生優秀科研成果二等獎4項，創業計劃書獲湖北省第七屆“挑戰杯”大學生創業計劃大賽銀獎1項。礦物加工工程專業畢業生也受到用人單位和社會的一致好評。

參考文獻

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[2]張宏勛，李晨，龔彥文，等.構建學習型實驗團隊，提升工科大學生創新能力[J].實驗室研究與探索，2011，30（6）：84-87.

[3]魏宗武，林美群.“礦物加工”實驗獨立設課的探索與思考[J].大眾科技，2011（5）：185-195.

[4]孫敏，杜冰，鄭曉英.論工科專業課實驗教學模式[J].實驗室科學，2008（2）：26-28.

[5]路陽，曹新鑫，張玉德，等.礦物加工工程專業實驗開放的教學實踐[J].重慶科技學院學報：社會科學版，2010（12）：

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[6]許國安，徐華成.深化實驗教學改革注重對學生能力的培養[J].實驗技術與管理，2003，20（2）：112-115.

[7]陳冬穎，任紅，袁玲.發達國家工科大學物理實驗教學特色研究[J].合肥工業大學學報：社會科學版，2008，22（6）：129-132.