《礦物加工試驗研究方法》課程教學改革探討

劉莉君++于偉++周安寧

【摘要】針對礦物加工專業學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試驗研究方法課程進行教學改革，來加強學生的科學探索精神和動手能力等工程素質的培養。以學生為主體，根據現代學生的學習方式來進行理論教學課程設置到各項實習和實踐活動以及專任教師的素質發展方面的教學改革，有針對性提出提高學生工程素質的措施和方法，使礦物加工學生綜合素質的培養在整個試驗研究方法教學過程中都能有所體現，實現教學改革的目的。

【關鍵詞】礦物加工 工程素質 試驗研究方法 教學改革

【基金項目】陜西省重點學科建設點項目“礦物加工工程”；西安科技大學校級教學改革項目“礦物加工專業‘一體化、雙層次實踐教學體系的構建與創新”（JG14090）。

【中圖分類號】TD92-4；G642.4 【文獻標識碼】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，且不能更好的反應目前礦物加工專業課程處理對象的范疇和科學發展情況，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教學計劃新體系的專業主干課程。目的是通過礦物加工試驗研究方法學習，使學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果處理等方面的基本技能。該課程學習的好壞，直接影響學生將來從事礦物加工生產、設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，并且隨著國內外礦物加工領域內的科技成果的大量涌現，課程內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》課程教學改革談談自己的體會。

一、現代大學生的特點以及學習方式的變革

現代大學生自主性強，具有鮮明的個性，很難用統一的標準來量化，且大學學習是在有一定的知識積累的基礎之上的學習，而又是高等教育的初始階段，也是學生由“要我學”向“我要學”的轉變的開始。隨著網絡的普及，學生網上沖浪碎片式學習機會增加，促使現代教學手段和方式的靈活多變，與科研和生產的緊密結合，提高學生學習的興趣。

二、改革課程教學體系，制定完善的《礦物加工試驗研究方法》教學大綱

《礦物加工試驗研究方法》課程存在問題是：課時量大，內容學生課程和后續課程有重復，專業面窄，信息量小，知識結構不合理，難以適應市場經濟中社會對人才的需求。目前教學改革要求加強基礎，大量壓縮專業課時，淡化專業界限，拓寬專業面，增加信息量。為此，教學計劃實施過程中，結合教學改革的要求，對原有的教學計劃，教學結構體系，教學內容進行了大調整，將總學時由原來的48學時精減到32學時。制訂符合我院教學特色的人才培養方案，緊緊圍繞礦物加工專業人才培養目標，設計符合新的課程體系的教學大綱要求，使學生培養具有基礎性、先進性和前沿性。教學大綱改進主要體現以下四大特點：

1.在內容上圍繞各種試驗設計的原理和方法應用，深入淺出，打好基礎，在應用于礦物加工試驗的基礎上能擴展到其他相關（化工、冶金、材料、環境等）專業應用領域，充實教學內容。

2.在結構體系上主要圍繞對試驗組織、安排、實施和試驗結果處理的基本階段進行課程內容安排，注重基本試驗理論，基本試驗技能訓練，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，拓寬專業知識面，開闊學生視野。

3.將國內外生產、科研中的最新研究成果充實到教學內容中，拓展了學生對學科前沿知識和最新發展動態的了解，提升學生對知識的認知能力和解決問題的能力，強化專業技能和在創新能力[1]。

4.基于解決問題的角度引導、培養學生思維能力，能夠對大量多學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計和試驗研究過程中善于發現問題、分析問題、解決問題。

三、實驗教學環節，調整、充實、更新礦物加工試驗研究方法實驗課教學內容

實驗教學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改革的著眼點應放在學生創新應用能力和工程實踐能力的培養上，按照學生學生程度，狠抓學生個性化發展的需要來進行系統的實驗過程設計，促進實驗教學體系的整體優化。通過建立階梯式實驗教學模式，以實現對學生基本技能、專業技能和創新應用能力的培養。實驗教學改革的思路主要體現在以下四個方面[1，2]：

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

（2）打破單一的驗證型實驗模式：建立創新試驗模式，由學生提供試驗內容，為學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：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條件：為學生提供充足的試驗教學設備、儀器等。在硬件建設方面，實驗室通過省重點學科和中央支持地方專項的經費采用分期、分批滾動建設的辦法[1]，購置一系列礦物加工試驗的儀器和設備，滿足基本本科實驗教學的需求之上；可以開設一些研究性課題。在實驗課開出方面，結合課程的課堂理論教學內容和現有實驗裝備，調整實驗教學內容，編寫實驗指導書，重點體現試驗研究的基本方法和基本設計，形成有層次的專業實驗技能訓練體系，為本科生實驗教學培養動手能力、創新應用能力，提供保障，進一步提高該門課程的教學質量。

四、改革教學方法，強化課堂教學效果

試驗研究方法課程內容多，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生掌握較系統的知識，而且給學生提供較大的信息量，拓寬專業面，實施新的教學大綱，充分體現新的教改思想，改進教學方法，采用現代化的教學手段，強化課堂教學，效果更顯得重要和關鍵[3]。

1.講課中做到條理清楚，層次分明，環環扣緊

礦物加工試驗研究方法從結構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、分選研究前準備、分選過程試驗研究、分選試驗結果的分析、討論與評價、分選后產品是否進行深入處理和研究五大環節來考慮，這樣把試驗研究方法和礦物分選的內容密切聯系起來，內容體系上圍繞試驗研究方法對各種選礦方法的原理、工藝、設備及其應用實踐進行試驗過程分析，抓住主線索、深入淺出、有理有據、有論有證、脈絡清楚、環環相扣，全課程內容為一個有機整體。課堂講授中沿著主線進行的同時，注意前后部分的邏輯關系以及橫向的相關聯系，并適時適度地對各部分主要內容進行重復與總結，使學生對全課程內容有一個整體概念。如提出系列問題“什么是礦物，怎么分析”，“礦物如何準備，進行預處理”，“如何有針對性對礦物進行分選”等，引導學生討論。

2.采用多媒體手段，強化課堂教學效果

由于《礦物加工試驗研究方法》課程內容豐富，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，采用啟發式教學、靈活運用實物教學、實踐教學、多媒體教學等教學手段取得了良好的教學效果。

該門課程主要以多媒體教學形式開展，更直接反映各種選礦設備外形結構的立體感很強的彩色照片，以增強學生的感性認識；同時采用動畫形式反映教學過程中儀器和設備的結構工作原理圖，以動態的形式把結構一一展示，給學生更為直觀的印象，采用這些多媒體手段可以節省課時，大大提高課堂教學效果。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備，能滿足學生在試驗過程中通過自己觀察、動手實驗，對各類型礦山設備的特征獲得直觀的了解，為直觀形象教學創造了必要的物質條件。

3.注重理論聯系實際，增強學生的學習興趣

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

4.課堂講授與自學討論相結合

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；對部分細節內容，一些復雜公式推導，自學易懂的內容，可以留給學生課后自學。因此采用講課、大作業、討論、開放式問題等靈活多樣的形式，激發學生的學習熱情和興趣，體現以學生為主體的教學觀念。

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

根據大綱要求，將該課程中需掌握的知識點、重點和難點、要求自學的內容都整理歸納成一些問題與習題，讓學生帶著問題去課后復習、自學、查閱文獻資料，解決這些問題。

5.增加網絡教學資源和交流機會

隨著學生電腦和手機等電子產品的應用，以及我校兩地辦學模式的影響，學生和教師都很傾向于增加網絡教育資源和網絡交流的模式，提高學生課后學習的積極性，對課堂教學起到輔助和補充作用。

五、重視教師素質的發展，培養教學團隊

煤炭行業工作條件相對比較艱苦，環境較差，部分學生存在專業情緒，且畢業后改行較多，不同程度地影響了學生對專業課學習的積極性，也由此影響了老師的教學積極性，在此情況下，教學過程中教師的作用不可低估。

專業師資隊伍結構合理，現有全職教師和實驗室人員14人，其中教授4人，副教授（含相當職稱）3人，均具有碩士及以上學歷。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%的教師具有在企業或社會工程實踐的工程背景；大部分教師長期和企業進行科研合作，近三年與企業合作、承擔企業科研項目的教師占教師總數的78.57%。教師到國外高水平大學做訪問學者或進修，同時聘請中國礦業大學、東北大學、寧煤集團的知名專家學者為兼職教授，定期為學生進行講座或指導學生畢業設計。

六、結論

西安科技大學礦物加工專業課題組充分利用礦物加工試驗研究方法課程，將教學內容緊緊圍繞國內外礦物加工處理的最新進展，經常更新教學內容。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、教學資源庫的配套建設。在課程建設中還建立起以課程為單元的多媒體教學資源庫，完成課程資源庫的數字化、立體化資料制作。教師在教學過程中充分利用相關的課程資源，做到課堂內外資源網絡共享。課程講授采用多種形式，學生學習方式更加多樣化，體現以學生為主體的教學觀念。注重授課教師的培養，做到教學相長。從教學大綱到教師培養，形成一個有機的整體，為礦物加工專業課程建設改革作出貢獻，促進礦物加工專業人才工程素質的培養。

參考文獻：

[1]李振，楊超. 構建礦物加工專業“三位一體”教學平臺的探索與實踐[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”實驗體系構建[J]，榆林學院學報，2013，（23）6：79-81

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

[4]李振，楊超. 礦物加工工程專業卓越工程師教育培養機制的初步探索——以西安科技大學為例[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教學課程的構建與實施[J]，新校園：92

通訊作者：

劉莉君（1980-），女，西安科技大學講師。