《物理選礦》課程教學方法探討

摘要：《物理選礦》是礦物加工工程專業學生的一門核心必修專業主干課程，本文在簡介《物理選礦》課程內容的基礎上，針對物理選礦理論性和實用性的特點，結合研究型大學的辦學思想和創新教育的要求，從教材、教學方法和考核方式等方面進行課程教學的探討，并應用于《物理選礦》的課程教學中，通過教學實踐，表明了課程建設的有效性。

關鍵詞：《物理選礦》；科研式教學；錄像解說；教學探討

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）45-0059-03

一、引言

隨著我國經濟的快速發展，人才培養模式也在不斷發生變化，以適應新時代對人才的需求。全國高校都在積極倡導推進人才培養模式改革，實施科教興國和人才強國的戰略思想，在本科教學中加強大學生的創新教育，培育創新思維，鍛煉創新能力，熏陶創新素養[1]。傳統的板書式教學手段已經被多媒體教學所取代，相應地與之相關的教材、教學方法和考核方式也要求改革，以提高教學效果，呼應創新教育體系的核心思想。

二、課程內容及特色

《物理選礦》是礦物加工工程專業的核心必修理論課程之一，主要講授物理法分選礦物的原理、工藝和設備。本門課的基礎課程主要是大學物理、流體力學和機械設計基礎。物理選礦是根據礦物密度、粒度、顏色、摩擦系數、磁性或電性等物理性質的差異，通過合適的設備，將原礦分成不同級別的過程。它是分選或提純礦物最常用的方法，主要包括重力選礦、光電揀選、磁選和電選等，其中重力選礦又包括跳汰選礦、重介質選礦、斜面流和流膜選礦、水力分級、擦洗等，重力選礦的基本原理是顆粒在介質中的沉降規律。根據內容的性質不同，這門課主要包括分選原理和分選方法的應用，而分選方法的應用又涉及分選設備和分選工藝。這門課是在大三上學期開設，學生已經基本學完了大學階段的通識基礎課程，完全能夠理解物理選礦教材的絕大部分內容。

三、更新教材內容

教材是專業課程系統全面的知識載體[2]，也是學生提高專業能力和今后謀生的工具書，特別是專業主干課教材，要伴隨學生的一生。教材還是老師傳授知識的媒介，也是師生交流專業知識的依據。因此教材的選擇非常重要。同類的教材很多，層次也不齊，新出版的教材并不能代表知識時新，而經典的教材沒有時代性，介紹的部分內容在現實應用中已經被淘汰，新的知識和技術又缺乏。盡管如此，教材并不是一成不變的，作為教師，應該站在專業技術的前沿，不放棄繼續學習專業知識，了解最新的專業技術，與國際接軌。只有站在更高的層次，才能教出卓越的人才。《物理選礦》的知識涉及面廣，市面上還沒有包括所有物理法分選礦物方法的教材，所以，我們選定了一本比較經典的教材，以此為基礎和核心，增加了目前廣泛使用的技術，和一些雖然沒有推廣但已經被公認的實驗室研究成果。對于在教材上出現的、實際生產中已經不再使用的技術就不講授。教學課件每年都要進行增和刪的修改，保持教學內容的時代性特點，適應創新教育發展的形勢[3]。

四、豐富教學方法

將專業知識傳授給學生需要講方法，而專業課程沒有固定的教學方法，必須根據專業特色、教學內容和學生的基礎靈活選擇。在《物理選礦》課程的教學過程中，我們主要采用了如下教學方法和理念。

1.多媒體教學課件。多媒體教學課件的表現手法生動活潑、圖文并茂、形式多樣，具有較強的交互作用，能充分調動學生學習的積極性和主動性[4]。物理選礦多媒體課件并不是教材的電子版，而是強調新穎。幻燈片的文字少而精，過多的文字往往使學生抓不到重點。敘述少圖片多動畫多，文字顯示的是課程的重點和難點，方便學生記筆記。教師更多的精力應該放在知識的講解上，要突出講課而不是讀課。結合圖片或動畫闡述知識的關鍵點更能被學生所接受和理解。

2.板書。對于物理選礦的某些知識，比如公式推導、可選性評定和設備分選效果指標評價等，如果用多媒體教學模式講解，教師會因為播放幻燈片而忽視了主導作用，學生的注意力也不易集中，在這種情況下，傳統的教學模式，比如板書，可以彌補多媒體教學的缺點[5]。通過板書，老師可以一邊講解、一邊觀察學生的狀態，一邊與學生交流，有效的溝通比較及時，根據學生理解的程度隨時調整課堂進度。

3.錄像。物理選礦具有較強的實用性，除了分選機理外，大量的知識與實際生產有關。不論采用什么分選方法，最終都是通過某種設備來完成礦物的分選和分離。設備、工藝和操作是物理選礦知識的應用，這些方面如果用圖片來展示，學生會感到非常抽象，但是又不可能到實際的選礦廠進行現場教學，所以將現場設備的實時工作狀況用錄像機攝下來后，在課題上進行播放是一種非常好的辦法。攝像的目的是為了課堂教學，因此錄像的角度、方位和內容應該有所取舍。教師要將錄像與備課綜合考慮，文字幻燈片、圖片和錄像相輔相成。錄像因為播放的是實際生產，更能吸引學生的注意力和提高學習興趣。一些用文字和圖片無法表達的內容，用錄像則能輕而易舉地闡釋。比如在講解跳汰機結構時，通過對照圖片反復講解和多次看書閱讀，學生對風水系統和風室的結構仍然是一頭霧水，如果結合課堂講解的過程和順序，播放現場工作的跳汰機，并錄制現場檢修該設備時的情況，對內部結構和工人檢修過程的每一個細節都拍錄下來，教師邊播放邊講解，必要時暫停播放，使學生感到身臨其境，“百聞不如一見”，課堂氣氛和學生的理解力得到明顯改善。

4.科研式教學。在教學過程中引入科學研究思維和科學研究方法是提高大學生創新能力的主要方式，能達到一舉多得的教學效果。科學研究方法和過程包括細致觀察、提出問題、文獻檢索、提出假說、檢驗假說、修正假說、導出理論或定律、交流。科研式教學就是教師在課堂教學中，根據科學研究的方法，引出和講解專業知識，同時以現有知識為基礎，引導學生提出問題和假說，主動地開展科學研究，檢驗假說或檢驗已有知識的有效性，逐步培養學生的創新能力，注重大學生自學能力、實踐能力的培養，提高學生的綜合素質，實施大學生創新教育綱要[6]。教材上的知識是前人研究的成果，而新知識、新理論和定律的產生是以現有知識為基礎，遵循科學研究方法，經過反復地數學推導和科學實驗，提煉和總結而成。因此，科研式教學不僅可以傳授知識，還能激發學生的積極性和創造力，甚至產生新的知識。學生既能學到教材上的專業知識，還能建立獨立思考、細致觀察、深入探究、以及勤奮、嚴謹等優秀品質。從而使學生的分析問題、解決問題的能力在潛移默化中獲得提高。

5.討論和交流。特別安排了2次討論課，對爭議較大的技術問題進行集中討論，其目的是通過問題剖析，讓學生透切理解專業知識。一般提前2個星期公布討論的題目，要求學生提前進行文獻檢索、查閱和分析資料。在討論課上，每位學生必須談談個人對問題的理解、觀點和看法。學生由被動學習轉化為主動學習、自主學習，通過討論，深刻理解了專業知識。

五、完善考核體系

《物理選礦》課程一直采用平時出勤、作業和期末閉卷考試方式的考核體系，存在不少問題：作業量少，平時上完課后不主動復習，學習效果的評價基本上取決于期末考試，不能真實反映學生的綜合能力，這種突擊式的學習方式也不利于對物理選礦專業知識的理解和記憶。通過課程改革，加大了平時作業量，在原來僅一次大作業的基礎上追加了4次小作業，涉及了《物理選礦》課程的主要知識點，并且增加了2次科技小論文。考核體系和評分標準改為：出勤占15%、作業占15%、科技論文占20%、期末試卷占50%。教師擬定論文題目，例如，重介選懸浮液黏度的影響因素，學生圍繞這個題目結合課堂教學，認真閱讀教材相關內容，在此基礎上查閱國內外文獻，經過分析和總結，提煉為一篇科技論文。通過這種方式，鍛煉了學生的自主學習、分析問題和解決問題的能力，而且對相關文獻進行重復閱讀，加深了對專業知識的理解，遠比學生死記硬背知識要好得多。對物理選礦考試卷的題型也做了很大的改動。過去認為，專業課考試檢查專業名詞和對問題的理解就可以了，題型為名詞解釋和簡答題。但是這種題型不利于學生系統地復習教材，有的學生依賴考前突擊背書，而且教師判題的主觀性較大。經過反復考慮，在名詞解釋和簡答題的基礎上，又增加了填空題、選擇題（單選和多選混合）和分析題，增加了試卷的難度，迫使學生上完每一堂課后，及時、積極、仔細地看書，單靠期末突擊不可能細致地看完教材，很難答對題目，尤其是填空題和選擇題，從而促使學生養成平時及時學習的好習慣。

六、結語

在物理選礦的教學過程中，通過采用以上的教學方法，學生的學習積極性得到了提高，課堂上敢于發言，不害怕被問問題，自覺查閱物理選礦方面的專業文獻，學習較為主動，班級的學習氣氛濃厚，養成了及時復習的習慣，而且通過認真閱讀教材，品味專業知識帶來的樂趣，同時還提出了具有創新性的問題。通過撰寫科研小論文，復習了專業知識的同時，還鍛煉了科技論文的寫作方法和技巧，深刻體會了專業與科學研究的關系，在科研方法、科研素養和科研創新等方面的能力得到了培養。總之，課程建設后取得了良好的效果。

參考文獻：

[1]顧明遠，石中英.《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》解讀[M].北京：北京師范大學出版社，2010.

[2]韓增錕，張相蕊，劉靜，邱蘭芳.高校教材選用及管理探析[J].教育教學論壇，2012，（20）：21-22.

[3]田明，付蕓，馮進良，張暉，羅寬，閆鈺鋒，趙世萍.編寫專業特色教材培養創新型人才[J].教育教學論壇，2013，（9）：144-145.

[4]陳敬花.關于多媒體教學課件創新設計的思考[J].教育教學論壇，2013，（10）：259-260.

[5]楊瑞桂.多媒體教學與傳統教學模式比較分析[J].教育教學論壇，2012，（10）：122-123.

[6]陳中文，袁小鵬.大學生科研導論[M].北京：科學出版社，2008.

基金項目：中國礦業大學（北京）課程建設項目（k120307）