摘要:高校課程教學改革主要是對教學內容和教學方法的改革,而專業基礎課教學是大學的重要教學過程,具有承上啟下的作用,隨著我國“稀土工程”專業的設置和新世紀人才培養的要求,有必要對《稀土冶金實驗技術》課程教學體系進行改革。本文從教學內容、教學方法、教材和教學手段、課程安排等方面進行了綜合改革,以利于學生綜合素質和能力的提高。
關鍵詞:稀土冶金實驗技術;專業課;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)04-0071-02
稀土作為一種新材料,是新技術革命的戰略資源,在經濟發展和科技進步中發揮著越來越重要的作用。我國是稀土資源大國,這就需要有一大批具備較強的科學研究和科技創造能力的人才,使稀土資源得到充分開發和廣泛應用。我們要培養這種人才,就需要在現有的人才培養模式上進行創新,而創新中最重要的是教學課程改革。同時,教學課程改革又是推進高等教育發展,促進高校教學改革的重中之重。所以,教學課程改革就勢在必行。本文就《稀土冶金實驗技術》課程教學改革提出幾點措施。
一、稀土工程專業畢業生面臨的新挑戰
稀土工程專業培養的是國家經濟建設中的稀土冶煉人才,他們畢業后在國家經濟建設中將擔負起稀土冶煉的重任。隨著科技的進步和社會的發展,對稀土工程專業的畢業生提出了更高的要求。在過去,教師的課程教學主要教授學生從各種礦物的性質方面出發,掌握各種稀土化合物的性質,學習稀土的提取技術和一些理論性的萃取和離子交換、分步沉淀等稀土分離方法,進而了解部分關于火法冶金的知識。如今,教師教學的重點應放在教導學生學習如何設計合理的工藝流程從稀土精礦中提取稀土氯化物或稀土碳酸鹽等稀土產品,同時要求設計工藝技術可行且最大限度地節約成本。同時,在稀土功能材料快速發展的今天,一些功能材料的冶煉合成技術也應在課程教學中占有一定的比例?,F代稀土科技和新材料的發展,對我們的畢業生提出了各式各樣新的要求,這就需要學生在校期間,通過稀土工程大綱中的課程來學習和掌握應當具備的稀土工程材料等的知識。因此,《稀土冶金實驗技術》課程教學應進行必要的改革,以適應社會進步和未來發展的需要。
二、如何進行《稀土冶金學》課程教學改革
稀土工程課程設計內容廣泛,包括了化學、材料和金屬學等方面的知識,同時還涉及一些計算和環境科學方面的知識,所以《稀土冶金實驗技術》課程是稀土工程中綜合知識應用型的課程。
1.教學內容的改革。稀土工程課程教學內容的設置,應與我國設置的稀土工程專業相適應。在國內僅有的幾所擁有稀土工程專業的大學中,稀土工程專業課程一般是按照有色冶金的類型設置教學內容,《稀土冶金學》是稀土工程專業的一門專業必修課。結合內蒙古科技大學稀土學院稀土工程本科教學的特點,本課程的目的在于介紹稀土冶金過程的原理及工藝,使學生掌握稀土元素的提取和分離的基本知識、溶劑萃取分離稀土元素的基本知識以及稀土金屬和合金的制取,了解稀土濕法和火法冶金的最新動態。本課程的主要內容包括稀土礦物原料及處理、稀土元素分離、稀土純化合物制備、稀土金屬及其合金的制取、稀土金屬的精煉提純等,通過教學的各個環節使學生達到各章中所提的學習的基本要求。本課程的教學重點是讓學生學習和掌握稀土礦物的分解和稀土元素的提取冶煉、稀土金屬的精煉提純。難點是對萃取理論部分的理解,特別是對串級萃取理論的理解和萃取級數的計算。
2.教學方法的討論。課堂教學方法的選擇應與具體章節相結合,既要講解基本原理又要注重實際應用,開拓知識的應用面。不斷總結經驗,是課堂教學成敗的關鍵,教學有法,教無定法[2]。教法的選擇是指以哪種教學方法為主,哪幾種方法為輔,采用什么教學手段,是講授還是討論授課。例如在講授稀土元素串級萃取一節時,講授完基本原理后,可以利用例題或者模擬工廠生產過程,讓學生自己設計合理化最優工藝參數,加深對本節知識的充分理解。在教學過程中,采用實例引導的方法也同樣可以獲得很好的效果,例如在講稀土精礦分解的內容時,可以結合目前工廠生產中應用的方法來講解,也可以以某工廠的工藝為主來講解其中涉及的原理和工藝過程,這樣既可以活躍課堂,又能化抽象為具體,加深學生對知識的印象。
3.教材改革。在教學中,我們選擇了內容安排與本課程相接近的教材《稀土冶金學》,而對于選礦、稀土元素和化合物性質等方面的知識可從其他教輔類書中得到補充,同時可以在課程中加入一些稀土冶金方面的最新進展和科研成果。例如濃硫酸高溫焙燒混合礦工藝中對于高溫焙燒方法的改進[3]、高純稀土金屬制備技術及其擴大生產方法等,以便學生在學習專業知識的同時對所學領域的最新進展有一定的了解。在適當的時候要根據需要,使教材的編寫與當前科技發展相一致,保持教材內容的新穎性和實用性。
4.采用多媒體進行教學。多媒體技術的發展為現代課程教學提供了一種很好的方法,它能夠形象地表述物質的組成、結構的變化,還可以考察工藝中各種因素對過程的影響。采用多媒體授課既形象直觀又節省時間[4]。另外,我們還積極采用現代教育技術來提升教學水平,在學校開設的網絡教學綜合平臺上,與學生面對面溝通。學生只需在網上留下自己的問題,每周由教師集中答疑一次。同時,教師上課的課件和歷年試卷等資料均上傳到校園網上,學生可以隨時學習教師所講內容。這樣有助于克服多媒體教學中信息量,大不利于記筆記的缺點,幫助學生及時回憶上節課所學的內容。
5.加強實驗教學。實驗教學對培養學生發現、分析及解決問題的能力具有非常重要的作用。稀土工程課程的實驗學習,一般學生是以“依葫蘆畫瓢”式實驗為主[5],這種實驗方式盡管可以讓學生熟悉一些稀土元素及化合物的性質和一些稀土分離提純辦法,掌握一定的實驗技能,但這種實驗安排方式并沒有充分發揮學生的主觀能動性,不利于提高學生的綜合素質。在實驗安排時應精選實驗內容,更新實驗指導書,提倡學生利用新型實驗設備進行自主性實驗,讓學生在掌握基礎知識和技能的同時獲得較高的創新意識和創新能力,讓學生更加全面的了解學科之間的聯系,同時使學生的知識體系更具完整性[6]。
結合我校稀土工程專業重點課程的建設計劃,稀土冶金學教學從教學內容、教學方法和考核方式三方面在實踐中作了一些嘗試和探索。教材內容的補充豐富了課堂教學的素材;考試方式的改進能使教師更全面的了解學生掌握知識及獲取知識的能力;多媒體等現代教學手段的引入對教學效果的加強、教學水平的提高都有很大的作用。這些改革都提高了同學們的學習熱情和主動性,一些課程小論文還能鍛煉學生通過各種渠道主動獲取有用信息的能力,為他們更好地完成畢業設計打下良好的基礎。
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