礦物加工工程專業實驗教學改革初探

李洋+趙通林+代淑娟+王恩雷+郭小飛

（遼寧科技大學礦業工程學院，遼寧 鞍山 114051）

摘要：實驗教學是本科階段人才培養的重要環節，對培養學生的動手能力和工程應用能力和創新精神具有重要的作用。本文針對礦物加工專業實驗教學中存在的問題，探索了實驗課程設置的調整、實驗教學內容的更新、實驗教學方法的改革，有效地提高了學生的實踐能力和創新能力。

關鍵詞：礦物加工；實驗教學；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）13-0279-02

礦物加工工程專業的培養目標是培養具有創新精神和較強實踐能力的應用型高級工程技術人才。這一目標的實現不僅需要堅實的理論教學為基礎，還需要行之有效的實踐教學與之相配合，而實驗是開展實踐教學的主要方式之一。傳統的實驗教學總是擺脫不了陳舊的條條框框，導致實驗教學落后于當前高等教育發展的步伐，無法滿足企業對人才專業操作技能水平和創新能力的要求。所以，我們有必要根據礦物加工工程專業的特點，研究礦物加工實驗教學改革的途徑，從而適應高等教育發展的需要，滿足企業對人才的需求。

一、實驗課程設置的調整

礦物加工工程專業在第六學期開設四門主要課程（破碎與磨礦、磁電選礦、重力選礦、浮選）。這四門課程都具有專業實驗課，但實驗課包含在理論課中，會導致師生普遍忽視實驗課。只要實驗課合格，對學生總成績就沒有影響。學生做實驗缺乏主動性，興趣不足。再者，原來分散的實驗課，雖然滿足了各個課程的教學要求，卻無法體現出課程間的聯系，學生對整體工藝沒有一個很好的認識。為此，調整了課程設置，將分散獨立的課程實驗有機地整合為代表選礦工藝全過程的“礦物加工實驗”一門課。通過一個完整的實驗課程體系來指導學生的實驗方法和技能，使學生學以致用，進而深入理論。這不僅提高了實驗教學人員的積極性和創造性，更重要的是使學生從掌握單純的理論知識提高到運用理論知識，從掌握簡單的操作技能到具備系統的實驗研究能力，從而提高學生設計方案、解決實際問題的能力。

二、實驗教學內容的更新

1.增開實驗項目。在原有實驗內容的基礎上減少驗證性實驗比例，增設綜合性、設計性實驗項目。如結合當前形式，預選拋尾工藝的廣泛應用，開設了“磁滑輪預選拋尾實驗”。針對磁鐵礦石剩磁大、矯頑力高、容易產生磁團聚的特點，開設了“脫磁器脫磁實驗”。學生通過驗證性實驗的訓練，掌握了基本的實驗方法和實驗技能；通過綜合性、設計性實驗的訓練，提高了自身的綜合素質。與生產實際結合緊密的實驗項目，有效地增強了學生的工程意識，提高了學生就業的競爭力。

2.優化實驗內容。過去有些驗證性實驗內容過于簡單，有的甚至是對已有的結論進行驗證，使學生失去了研究的興趣。針對這一問題，做法是優化實驗內容，增加實驗難度。例如把“捕收劑性能實驗”的工藝流程和藥劑制度進行優化。實驗礦樣為菱鎂礦，反浮選的捕收劑為十二胺，正浮選的捕收劑為油酸。原有流程是一次反浮選，一次正浮選。改進后，流程變為兩次反浮選，兩次正浮選。捕收劑的用量不變，而是在反浮選和正浮選過程中，將十二胺和油酸由原來一次變為兩次分別加入到浮選槽中。不同工藝流程的對比實驗，讓學生覺得這不是單純的驗證性實驗，而更像是科學研究，提高了學生參與實驗的興趣，更重要的是加強了學生創新能力的培養。

3.實驗教學方法的改革。（1）實驗教學方式的改革。對于自主設計性實驗，教師只需把題目和要求講清楚，給學生留出足夠的空間，讓他們通過查閱資料，選用合適的儀器設備，熟悉儀器設備的使用方法，最終制定實驗方案。由于實驗方案是學生自己設計的，他們就會積極主動的查找資料，使自己的方案更完美、更有創意，由原來的“要我做”轉變為“我要做”。這種變被動為主動的學習方式既提高了學生分析問題和解決問題的能力，又激發了學生的創新思維。（2）實驗室開放。由于實驗室設備有限，大部分實驗都是三人一組，有的實驗甚至人數更多。在實驗中，沒有辦法做到每位同學每個步驟都是自己操作，加之實驗課時有限，學生只能在有限的時間內完成規定的實驗項目，這樣往往不到滿足學有余力且實驗興趣較高的學生。為了充分利用實驗室資源，提高學生的實踐能力，進行了實驗室開放的探索。①時間開放。實驗室開放完全可以做到因材施教，針對不用層次的學生需求給予相應的解決辦法。例如一些動手能力差、對課內實驗基本操作掌握得不好、實驗數據有誤差的學生，可以利用課下時間反復操作，找出實驗過程中產生誤差的影響因素，得出準確無誤的實驗數據；一些學生動手能力較強，在掌握基本操作之后還想對相關實驗做進一步的考察；還有一些學生對實驗的興趣非常高，希望加入教師的課題組參與科研。通過實驗室時間的開放，學生可以隨時進行實驗，這既滿足了各層次學生的實驗需求，又進一步提高了學生的實踐能力。②內容開放。實驗內容可由實驗室發布、學生自選或導師制定。如：針對鐵礦選礦實驗結束后礦石品位的檢測問題，實驗室發布了“鐵礦中全鐵含量測定”的實驗項目?；灪帽冗x礦人的眼睛，沒有它就無從知曉選礦結果的好壞，無法調整選礦流程以及藥劑制度。因此，化驗對于選礦是至關重要的。從前都是由老師化驗，給出化驗結果，學生寫報告。但數據是怎么得到的，學生不清楚。而對于化學分析方面的理論知識，學生了解得很少，更沒有實踐。鑒于此種情況，開設了這個實驗項目。教師通過化學反應原理的講解以及氧化還原滴定的實際操作，使學生對化驗有了一個感性的認識，不再覺得它很神秘。在今后的學習和工作中，對化驗也不會覺得陌生，同時這也是一項技能訓練。但是想要熟練掌握，還需要學生利用實驗室開放不斷練習。學生還可以自主選擇課題，通過查閱資料、咨詢專業教師，申報“大學生創新創業訓練”項目，通過答辯獲批一定的經費資助。在實驗室開放的情況下，利用業余時間進行實驗。每年礦物加工專業都有20名左右學生參加“大學生創新創業訓練項目”，科研熱情很高。另外，還可以由導師制定研究課題。每年礦物加工專業教師都承擔各種橫向、縱向的科研項目，學生可以根據自己的興趣愛好，參與到導師的科研項目中，在導師的指導下，進行實驗研究，發表論文。通過實驗內容的開放，學生的創新思維有了施展的空間，靈活運用所學知識的能力顯著增強，科研能力明顯提高，為將來從事專業工作和科研工作奠定了基礎。

三、實驗成績評定方法的改革

在實驗課沒有獨立設課之前，它是理論課的課內實驗，在理論課成績中占據百分之十左右的分數，對課程的最終成績影響甚微。實驗獨立設課后，我們對實驗成績的評定方法進行了改革，包括以下內容：（1）操作成績。操作成績占總成績的40%，包括儀器設備的選擇、操作的規范程度、產品的品位和回收率、衛生情況，每次實驗給一個成績，期末得出總成績。（2）實驗報告成績。實驗報告成績占總成績的30%，包括實驗方案是否設計合理、實驗流程畫的是否準確規范、實驗數據計算是否準確無誤、討論是否清楚合理、字跡是否工整。每份報告批改后給出一個成績，期末得出總成績。（3）答辯成績。答辯成績占總成績的20%。每次實驗課抽取一定數量的學生參加答辯，教師針對實驗原理、實驗的影響因素、實驗中出現的問題、解決辦法等相關知識進行提問。每次答辯給出一個成績，期末得出總成績。（4）開放實驗成績。開放實驗成績占總成績的10%，從實驗態度、實驗操作、實驗結果等幾個方面綜合考查，給出成績。實踐表明，新的成績評定方法促使學習興趣不高的學生，不得不學習相關的理論知識，不得不動手實驗。

四、結語

通過課程設置、實驗教學方法和實驗教學內容的改革，激發了學生的主動性和創造性，使學生的創新思維、創新能力得到有效培養和發展。這一改革得到了學生的一致好評，實驗教學效果顯著提高。然而，實驗教學改革是一項長期的工作，需要在不斷的探索中發現問題，不斷地進行補充和完善，為培養高素質、創新型人才發揮更大的作用。

參考文獻：

[1]陶秀祥.礦物加工專業實驗教學改革的研究與探索[J].實驗技術與管理，2002，（3）：124-126.

[2]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.

基金項目：遼寧科技大學2016年度實驗教學改革及實驗室建設項目

作者簡介：李洋（1982-），女（滿族），遼寧葫蘆島人，碩士研究生，遼寧科技大學礦業工程學院講師，研究方向：礦物加工工程專業的實驗教學與研究。