《礦物加工試驗研究方法》課程教學(xué)改革探討

劉莉君++于偉++周安寧

【摘要】針對礦物加工專業(yè)學(xué)生在分析和解決選礦問題過程中，采用試驗研究過程和方法尚存在較多問題，提出對礦物加工專業(yè)試驗研究方法課程進行教學(xué)改革，來加強學(xué)生的科學(xué)探索精神和動手能力等工程素質(zhì)的培養(yǎng)。以學(xué)生為主體，根據(jù)現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)方式來進行理論教學(xué)課程設(shè)置到各項實習(xí)和實踐活動以及專任教師的素質(zhì)發(fā)展方面的教學(xué)改革，有針對性提出提高學(xué)生工程素質(zhì)的措施和方法，使礦物加工學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)在整個試驗研究方法教學(xué)過程中都能有所體現(xiàn)，實現(xiàn)教學(xué)改革的目的。

【關(guān)鍵詞】礦物加工 工程素質(zhì) 試驗研究方法 教學(xué)改革

【基金項目】陜西省重點學(xué)科建設(shè)點項目“礦物加工工程”；西安科技大學(xué)校級教學(xué)改革項目“礦物加工專業(yè)‘一體化、雙層次實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與創(chuàng)新”（JG14090）。

【中圖分類號】TD92-4；G642.4 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）02-0070-02

《礦物加工試驗研究方法》原為《礦石可選性研究》，因礦石可選性研究的針對性較強，且不能更好的反應(yīng)目前礦物加工專業(yè)課程處理對象的范疇和科學(xué)發(fā)展情況，改為礦物加工試驗研究方法，并將課程列入礦物加工工程專業(yè)教學(xué)計劃新體系的專業(yè)主干課程。目的是通過礦物加工試驗研究方法學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握礦物加工過程中各種選礦方法的試驗研究工作的方法和試驗研究結(jié)果處理等方面的基本技能。該課程學(xué)習(xí)的好壞，直接影響學(xué)生將來從事礦物加工生產(chǎn)、設(shè)計與科研工作的能力，該門課程具有實踐性強、知識面廣、綜合性強等特點，并且隨著國內(nèi)外礦物加工領(lǐng)域內(nèi)的科技成果的大量涌現(xiàn)，課程內(nèi)容知識的更新與補充不斷加強。本文就《礦物加工試驗研究方法》課程教學(xué)改革談?wù)勛约旱捏w會。

一、現(xiàn)代大學(xué)生的特點以及學(xué)習(xí)方式的變革

現(xiàn)代大學(xué)生自主性強，具有鮮明的個性，很難用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來量化，且大學(xué)學(xué)習(xí)是在有一定的知識積累的基礎(chǔ)之上的學(xué)習(xí)，而又是高等教育的初始階段，也是學(xué)生由“要我學(xué)”向“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變的開始。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，學(xué)生網(wǎng)上沖浪碎片式學(xué)習(xí)機會增加，促使現(xiàn)代教學(xué)手段和方式的靈活多變，與科研和生產(chǎn)的緊密結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

二、改革課程教學(xué)體系，制定完善的《礦物加工試驗研究方法》教學(xué)大綱

《礦物加工試驗研究方法》課程存在問題是：課時量大，內(nèi)容學(xué)生課程和后續(xù)課程有重復(fù)，專業(yè)面窄，信息量小，知識結(jié)構(gòu)不合理，難以適應(yīng)市場經(jīng)濟中社會對人才的需求。目前教學(xué)改革要求加強基礎(chǔ)，大量壓縮專業(yè)課時，淡化專業(yè)界限，拓寬專業(yè)面，增加信息量。為此，教學(xué)計劃實施過程中，結(jié)合教學(xué)改革的要求，對原有的教學(xué)計劃，教學(xué)結(jié)構(gòu)體系，教學(xué)內(nèi)容進行了大調(diào)整，將總學(xué)時由原來的48學(xué)時精減到32學(xué)時。制訂符合我院教學(xué)特色的人才培養(yǎng)方案，緊緊圍繞礦物加工專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計符合新的課程體系的教學(xué)大綱要求，使學(xué)生培養(yǎng)具有基礎(chǔ)性、先進性和前沿性。教學(xué)大綱改進主要體現(xiàn)以下四大特點：

1.在內(nèi)容上圍繞各種試驗設(shè)計的原理和方法應(yīng)用，深入淺出，打好基礎(chǔ)，在應(yīng)用于礦物加工試驗的基礎(chǔ)上能擴展到其他相關(guān)（化工、冶金、材料、環(huán)境等）專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，充實教學(xué)內(nèi)容。

2.在結(jié)構(gòu)體系上主要圍繞對試驗組織、安排、實施和試驗結(jié)果處理的基本階段進行課程內(nèi)容安排，注重基本試驗理論，基本試驗技能訓(xùn)練，兼顧礦物加工特色，處理有色、黑色金屬礦物、非金屬礦等特點，同時增加固體廢棄物處理等新的研究對象，拓寬專業(yè)知識面，開闊學(xué)生視野。

3.將國內(nèi)外生產(chǎn)、科研中的最新研究成果充實到教學(xué)內(nèi)容中，拓展了學(xué)生對學(xué)科前沿知識和最新發(fā)展動態(tài)的了解，提升學(xué)生對知識的認(rèn)知能力和解決問題的能力，強化專業(yè)技能和在創(chuàng)新能力[1]。

4.基于解決問題的角度引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生思維能力，能夠?qū)Υ罅慷鄬W(xué)知識進行自主概括和提升，考慮問題的全面性，尤其是在試驗過程設(shè)計和試驗研究過程中善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。

三、實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，調(diào)整、充實、更新礦物加工試驗研究方法實驗課教學(xué)內(nèi)容

實驗教學(xué)是試驗研究方法課程的重要組成部分，因此本課程的實驗教學(xué)改革的著眼點應(yīng)放在學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力和工程實踐能力的培養(yǎng)上，按照學(xué)生學(xué)生程度，狠抓學(xué)生個性化發(fā)展的需要來進行系統(tǒng)的實驗過程設(shè)計，促進實驗教學(xué)體系的整體優(yōu)化。通過建立階梯式實驗教學(xué)模式，以實現(xiàn)對學(xué)生基本技能、專業(yè)技能和創(chuàng)新應(yīng)用能力的培養(yǎng)。實驗教學(xué)改革的思路主要體現(xiàn)在以下四個方面[1，2]：

（1）形成完整一體化實驗教學(xué)模式：對學(xué)習(xí)掌握程度不同的學(xué)生和動手能力不同的學(xué)生可以采取分級試驗的方式，動手能力較弱的可以從基礎(chǔ)開始做起，而動手能力較強的即可從復(fù)雜的綜合性試驗做起。

（2）打破單一的驗證型實驗?zāi)Ｊ剑航?chuàng)新試驗?zāi)Ｊ?，由學(xué)生提供試驗內(nèi)容，為學(xué)生提供獨立思考空間，獨立完成試驗的機會。

（3）利用多種平臺進行實驗教學(xué)：建立多媒體虛擬演示試驗平臺，試驗儀器試制平臺，試驗平臺，實驗分析測試平臺等。

（4）建立完善的實驗教學(xué)條件：為學(xué)生提供充足的試驗教學(xué)設(shè)備、儀器等。在硬件建設(shè)方面，實驗室通過省重點學(xué)科和中央支持地方專項的經(jīng)費采用分期、分批滾動建設(shè)的辦法[1]，購置一系列礦物加工試驗的儀器和設(shè)備，滿足基本本科實驗教學(xué)的需求之上；可以開設(shè)一些研究性課題。在實驗課開出方面，結(jié)合課程的課堂理論教學(xué)內(nèi)容和現(xiàn)有實驗裝備，調(diào)整實驗教學(xué)內(nèi)容，編寫實驗指導(dǎo)書，重點體現(xiàn)試驗研究的基本方法和基本設(shè)計，形成有層次的專業(yè)實驗技能訓(xùn)練體系，為本科生實驗教學(xué)培養(yǎng)動手能力、創(chuàng)新應(yīng)用能力，提供保障，進一步提高該門課程的教學(xué)質(zhì)量。

四、改革教學(xué)方法，強化課堂教學(xué)效果

試驗研究方法課程內(nèi)容多，涉及面廣，理論性和實踐性強，課時大大壓減后，如何利用有限的課時使學(xué)生掌握較系統(tǒng)的知識，而且給學(xué)生提供較大的信息量，拓寬專業(yè)面，實施新的教學(xué)大綱，充分體現(xiàn)新的教改思想，改進教學(xué)方法，采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，強化課堂教學(xué)，效果更顯得重要和關(guān)鍵[3]。

1.講課中做到條理清楚，層次分明，環(huán)環(huán)扣緊

礦物加工試驗研究方法從結(jié)構(gòu)體系上圍繞試驗研究方法進行，從礦物加工礦物分選的過程而言可以分為研究對象的性質(zhì)、分選研究前準(zhǔn)備、分選過程試驗研究、分選試驗結(jié)果的分析、討論與評價、分選后產(chǎn)品是否進行深入處理和研究五大環(huán)節(jié)來考慮，這樣把試驗研究方法和礦物分選的內(nèi)容密切聯(lián)系起來，內(nèi)容體系上圍繞試驗研究方法對各種選礦方法的原理、工藝、設(shè)備及其應(yīng)用實踐進行試驗過程分析，抓住主線索、深入淺出、有理有據(jù)、有論有證、脈絡(luò)清楚、環(huán)環(huán)相扣，全課程內(nèi)容為一個有機整體。課堂講授中沿著主線進行的同時，注意前后部分的邏輯關(guān)系以及橫向的相關(guān)聯(lián)系，并適時適度地對各部分主要內(nèi)容進行重復(fù)與總結(jié)，使學(xué)生對全課程內(nèi)容有一個整體概念。如提出系列問題“什么是礦物，怎么分析”，“礦物如何準(zhǔn)備，進行預(yù)處理”，“如何有針對性對礦物進行分選”等，引導(dǎo)學(xué)生討論。

2.采用多媒體手段，強化課堂教學(xué)效果

由于《礦物加工試驗研究方法》課程內(nèi)容豐富，信息量大，課時緊，為了充分利用課堂時間，提高課堂講課和聽課效果，采用啟發(fā)式教學(xué)、靈活運用實物教學(xué)、實踐教學(xué)、多媒體教學(xué)等教學(xué)手段取得了良好的教學(xué)效果。

該門課程主要以多媒體教學(xué)形式開展，更直接反映各種選礦設(shè)備外形結(jié)構(gòu)的立體感很強的彩色照片，以增強學(xué)生的感性認(rèn)識；同時采用動畫形式反映教學(xué)過程中儀器和設(shè)備的結(jié)構(gòu)工作原理圖，以動態(tài)的形式把結(jié)構(gòu)一一展示，給學(xué)生更為直觀的印象，采用這些多媒體手段可以節(jié)省課時，大大提高課堂教學(xué)效果。采用我國典型的選煤廠或選礦廠分選過程作為課堂案例；目前實驗擁有各種選礦實驗機械設(shè)備，能滿足學(xué)生在試驗過程中通過自己觀察、動手實驗，對各類型礦山設(shè)備的特征獲得直觀的了解，為直觀形象教學(xué)創(chuàng)造了必要的物質(zhì)條件。

3.注重理論聯(lián)系實際，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

該門課程來源于生產(chǎn)的科研實踐，又反過來為現(xiàn)場生產(chǎn)服務(wù)，具有很強的實踐性，因此要搞好教學(xué)工作，教學(xué)必須與生產(chǎn)以及科研實踐結(jié)合，理論聯(lián)系實際，把國內(nèi)外生產(chǎn)科研中的一些最新研究成果充實到教學(xué)內(nèi)容中，促使學(xué)生善于在理論與實踐的聯(lián)系中理解和掌握知識，提高學(xué)生分析與解決問題的能力，同時掌握學(xué)科前沿的發(fā)展動態(tài)。結(jié)合國內(nèi)外時事熱點，實行啟發(fā)式、探究式、案例分析教學(xué)形式，激發(fā)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)。例如近年來霧霾現(xiàn)象嚴(yán)重，對礦物加工專業(yè)學(xué)生而言，從礦物加工的角度有什么工作可以做，霧霾的產(chǎn)生與礦物加工處理的過程有何關(guān)系等；如國家提出煤炭分質(zhì)分級利用，我們又有什么工作可以深入研究等；引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程的同時也能關(guān)注身邊的問題，提高他們深入分析和解決問題的能力。因此在教學(xué)過程中，不僅要講清楚基本概念與原理的內(nèi)涵，還應(yīng)講清它們的實踐基礎(chǔ)以及它們在實際中的應(yīng)用情況，內(nèi)容組織上有起伏，增強教學(xué)的層次感與感染力。建立和完善開放型試驗室，提供學(xué)生更多試驗實踐的機會。加強校企合作平臺建設(shè)，為學(xué)生提供更多更好的生產(chǎn)實踐機會[4，5]。

4.課堂講授與自學(xué)討論相結(jié)合

由于《礦物加工試驗研究方法》課程安排，講課中不可能面面俱到。在講解過程中針對重點、難點突出細講；對部分細節(jié)內(nèi)容，一些復(fù)雜公式推導(dǎo)，自學(xué)易懂的內(nèi)容，可以留給學(xué)生課后自學(xué)。因此采用講課、大作業(yè)、討論、開放式問題等靈活多樣的形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)觀念。

安排時間對重點、難點分小組進行材料收集、總結(jié)歸納、做ppt答辯和全班討論，最后教師總結(jié)。實踐證明這種方法增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性和自覺性，同時也提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，在學(xué)生的綜合素質(zhì)，如語言表達能力、邏輯分析能力方面也大大提高，從專業(yè)課程的角度提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

根據(jù)大綱要求，將該課程中需掌握的知識點、重點和難點、要求自學(xué)的內(nèi)容都整理歸納成一些問題與習(xí)題，讓學(xué)生帶著問題去課后復(fù)習(xí)、自學(xué)、查閱文獻資料，解決這些問題。

5.增加網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和交流機會

隨著學(xué)生電腦和手機等電子產(chǎn)品的應(yīng)用，以及我校兩地辦學(xué)模式的影響，學(xué)生和教師都很傾向于增加網(wǎng)絡(luò)教育資源和網(wǎng)絡(luò)交流的模式，提高學(xué)生課后學(xué)習(xí)的積極性，對課堂教學(xué)起到輔助和補充作用。

五、重視教師素質(zhì)的發(fā)展，培養(yǎng)教學(xué)團隊

煤炭行業(yè)工作條件相對比較艱苦，環(huán)境較差，部分學(xué)生存在專業(yè)情緒，且畢業(yè)后改行較多，不同程度地影響了學(xué)生對專業(yè)課學(xué)習(xí)的積極性，也由此影響了老師的教學(xué)積極性，在此情況下，教學(xué)過程中教師的作用不可低估。

專業(yè)師資隊伍結(jié)構(gòu)合理，現(xiàn)有全職教師和實驗室人員14人，其中教授4人，副教授（含相當(dāng)職稱）3人，均具有碩士及以上學(xué)歷。這是一支年富力強的，以中青年教師為主體的師資隊伍，約50%的教師具有在企業(yè)或社會工程實踐的工程背景；大部分教師長期和企業(yè)進行科研合作，近三年與企業(yè)合作、承擔(dān)企業(yè)科研項目的教師占教師總數(shù)的78.57%。教師到國外高水平大學(xué)做訪問學(xué)者或進修，同時聘請中國礦業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)、寧煤集團的知名專家學(xué)者為兼職教授，定期為學(xué)生進行講座或指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計。

六、結(jié)論

西安科技大學(xué)礦物加工專業(yè)課題組充分利用礦物加工試驗研究方法課程，將教學(xué)內(nèi)容緊緊圍繞國內(nèi)外礦物加工處理的最新進展，經(jīng)常更新教學(xué)內(nèi)容。課程組成員不斷改進、完善多媒體課件、完善該門課程的教材、教學(xué)資源庫的配套建設(shè)。在課程建設(shè)中還建立起以課程為單元的多媒體教學(xué)資源庫，完成課程資源庫的數(shù)字化、立體化資料制作。教師在教學(xué)過程中充分利用相關(guān)的課程資源，做到課堂內(nèi)外資源網(wǎng)絡(luò)共享。課程講授采用多種形式，學(xué)生學(xué)習(xí)方式更加多樣化，體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)觀念。注重授課教師的培養(yǎng)，做到教學(xué)相長。從教學(xué)大綱到教師培養(yǎng)，形成一個有機的整體，為礦物加工專業(yè)課程建設(shè)改革作出貢獻，促進礦物加工專業(yè)人才工程素質(zhì)的培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]李振，楊超. 構(gòu)建礦物加工專業(yè)“三位一體”教學(xué)平臺的探索與實踐[J]，煤炭高度教育，2012.30（4）：114-115

[2]于偉，劉莉君，李振. 礦物加工工程“一體化、雙層次”實驗體系構(gòu)建[J]，榆林學(xué)院學(xué)報，2013，（23）6：79-81

[3]劉莉君，于偉，李振，楊致遠.以培養(yǎng)工程素質(zhì)的理念開展礦物加工專業(yè)教學(xué)改革[C]，2012第二屆高等教育理工類課程教學(xué)研討會，2012.11.24-25

[4]李振，楊超. 礦物加工工程專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)機制的初步探索——以西安科技大學(xué)為例[J]，煤炭高度教育，2014.32（3）：93-95

[5]李振，楊超. 校企合作模式下礦物加工專業(yè)教學(xué)課程的構(gòu)建與實施[J]，新校園：92

通訊作者：

劉莉君（1980-），女，西安科技大學(xué)講師。