互聯(lián)網時代礦物加工工程專業(yè)教學方法探索*

趙明霞，武立俊，王燁敏，李 麗，杜潤平

(山西工程技術學院，山西 陽泉 045000)

在互聯(lián)網信息技術高速發(fā)展的當今社會，計算機等移動網絡已然成為了人們日常生活中必不可少的現(xiàn)代信息技術工具，互聯(lián)網使用人數(shù)呈現(xiàn)出一種直線上升的趨勢，由此可見互聯(lián)網的影響力也逐漸增加[1]。當今社會，“互聯(lián)網+”教育背景下線上和線下結合的學習方式已經成為教育發(fā)展的新趨勢。礦物加工工程是一門研究礦產資源分離、富集、綜合利用的一門應用技術科學，我院礦物加工工程專業(yè)旨在培養(yǎng)學生掌握扎實的礦物加工專業(yè)基礎理論、基本知識和應用技能，能在礦物(煤炭、金屬、非金屬)分選加工、礦產資源綜合利用相關領域從事生產、技術管理、工藝設計、科學研究等工作，具有較強實踐能力和研究創(chuàng)新能力的高素質應用型人才。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，礦物加工工程專業(yè)的教學也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，應該如何面對互聯(lián)網所帶來的新的機遇，應用何種方式可促進教學效果得到有效提升成為本文研究的主要內容。

1 礦物加工工程專業(yè)概述

礦物加工工程是研究礦產資源分離、富集、綜合利用的一門應用技術科學，其目的是利用不同礦物的物理或物理化學性質的差異，借助各種選礦方法和設備將礦產資源中的有用礦物和無用脈石礦物分離并達到有用礦物的相對富集。學生主要學習物理、化學、工程力學、工程流體力學、機械、電器設備及智能控制、礦物巖石學與煤化學、礦物加工學、工程設計、生產管理、實驗研究、高等數(shù)學、計算機應用、資源綜合利用等基礎知識和基本理論。我院礦物加工工程專業(yè)培養(yǎng)方案注重培養(yǎng)學生的工程實踐能力，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，組織管理能力，國內外競爭能力及解決實際的礦物加工工程問題的能力。礦物加工工程專業(yè)培養(yǎng)目標中，實踐及課內實驗課設置較多，通過不同方式及不同類型的實驗，培養(yǎng)學生邏輯思維能力和動手操作能力，掌握實驗方法、實驗原理，實驗手段、分析實驗過程，總結實驗結果等，拓展學生的專業(yè)面并提高專業(yè)技術水平。通過本專業(yè)的學習，要求學生將所學的基礎知識和專業(yè)知識與課程形成有效的銜接并能夠熟練地學以致用，為就業(yè)后從事礦物加工新技術、新產品、新工藝、新設備等相關的開發(fā)研究提供理論和實踐基礎；學生的自主學習能力、動手操作能力、尤其是針對于礦物加工專業(yè)方面的科研能力能夠得到一定的提升，有一定的科研創(chuàng)新能力以及相關的科學實驗想法等；學生掌握礦物加工工程專業(yè)課程相關的理論知識同時，具備擬定實驗設計、實驗步驟、采取實驗方式等相關程序和內容的能力。以礦物加工試驗研究方法為例，學生結合實驗室現(xiàn)狀，根據(jù)實驗要求查找相關資料，并綜合運用礦物加工相關專業(yè)知識，如碎礦與磨礦、重力選礦、浮選、磁選等設計出合適的試驗方案，探索出較合理的工藝流程，為將來從事選礦方面的科學研究和解決生產實際問題打下基礎；通過觀察實驗對象，認真思考并分析、整理實驗數(shù)據(jù)，有效地幫助學生直觀、理性的了解并掌握礦物加工過程涉及到的基本規(guī)律和相關影響因素等，并了解其應用范圍，同時能夠認識到礦物加工過程的基本原理、基本方式以及相關應用的認識；學生在自己動手操作的過程中，對于礦物加工工程的實驗方式與步驟加以掌握，這種實驗的教學模式能夠幫助學生深化對課堂理論教學內容的掌握，強化課堂教學效果及提高學生的綜合能力水平，是學生全面學習礦物加工工程相關知識的最有效途徑。本文結合該專業(yè)相關課程的特點，深入探討互聯(lián)網教育背景下礦物加工工程專業(yè)教學改革模式，探索如何整合教學內容，理論課程案例教學、實驗課程專題化，更有效地改善教學模式和教學手段，將翻轉課堂、項目自主教學、網絡教學等教學模式應用到礦物加工工程專業(yè)教學過程中，有效提升教學效果和教學質量。

2 翻轉課堂

目前，我院將礦物加工工程專業(yè)部分課程的理論教學進行了適當?shù)膭h減，以增大實踐教學占比，據(jù)此，我們擬將刪減內容改為以理論結合實踐，采用案例教學的模式，讓學生在實踐過程中充分掌握這部分理論知識。對于礦物加工工程專業(yè)課程體系中的基礎理論知識，積極地采用“微課教學”“翻轉課堂”等現(xiàn)代教學方式進行教學。學生在課前觀看教師的視頻講解進行自主學習，課堂時間教師和學生之間、學生與學生之間充分互動，包括合作探究、答疑解惑、完成學業(yè)等，從而得到更好的教育效果。翻轉課堂教學模式的特點是：針對性更強，教師可以在課前針對于本節(jié)課程當中的重難點進行視頻講解的錄制，且視頻均較短但針對性較強，每一個視頻都能夠按照學生對于知識點的掌握程度以及學生注意力較為集中的時間長度進行特定的講授，更加方便學生自由選擇學習時間及學習內容，有利于學生進行自主學習；教學信息及內容清晰明確，在視頻中，學生唯一能夠注意到的只有教師以及教師所講授的知識，減少學生被外界事物吸引的可能性，提高學生的專注力，且讓學生身心得以放松；重建學習過程，翻轉課堂的教學模式將信息傳遞的過程提到了課程之前，而學生的消化吸收過程提到了課堂之上，這種模式下教師能夠更清晰明了的了解學生在學習中遇到的困難，并有針對性的進行相關的講解與答疑，促進了學生對于所學知識的消化；檢測方式更加便捷，翻轉課堂下，教師在視頻講解知識點之后，隨堂而來的相關問題，能夠更好地幫助學生檢測對于知識點的掌握程度，并且方便學生及時對所學知識的復習與鞏固，有利于教師真正的了解學生[2]。

對于礦物加工工程教學來說，目前仍然有“填鴨式”教學形式的存在，學生被動的接受知識的傳遞，這就導致學生的學習興趣低下、課堂缺乏互動性、教學效果不顯著等情況的出現(xiàn)。采用翻轉課堂的教學模式，教師可以將本節(jié)課的知識點轉化為視頻講解，且視頻中針對于每一個知識點的講解時間應充分加以把握，建立網絡教學平臺，鼓勵學生課前到網絡平臺中進行自主預習，課堂教學過程中，教師則側重理論聯(lián)系實際，采用案例式教學等教學方式，讓學生在課堂上充分展示自主學習成果，教師按照學生對于知識的掌握程度有針對性的進行答疑、講解。比如礦物加工工程專業(yè)一些課程中涉及到的研究新進展，有些教材上的新進展距現(xiàn)在已經有幾年甚至更長時間，我們可以采用部分翻轉課堂讓學生通過閱讀學術短文、查閱文獻等方式了解該領域最新進展。翻轉課堂設置中，教師講解教材內容中反映的“新進展”，同時布置課外學習活動，讓學生自己去下載并閱讀相關領域研究熱點問題，并指定學習小組，對相關內容進行重點學習，并將學習成果形成報告(以PPT形式為主)，課下各小組積極準備，課上時各小組將報告與其他同學分享和交流，讓所有學生都能夠了解該技術領域的最新進展，拓展學生學習視野，引發(fā)他們的興趣和關注。

教師對各小組報告進行適當點評，或是根據(jù)學生報告情況進行適當補充講解，對學生課內或課外學習中存在疑問的地方進行答疑解惑。課后學生根據(jù)興趣，再次詳細閱讀各小組查找的資料和報告，完成一個小練習以深化知識。

3 項目式自主合作學習

項目式自主合作學習指的是教師在教學過程中將學生按照實際情況分為不同的學習小組，每個小組以問題為導向，自主設計學習情境，利用網絡所提供的信息資源，進行自主、合作學習，共同完成項目。項目式教學模式通過理論實際相結合的方式教學，能夠充分調動學生的主觀能動性，在教學過程中，教師根據(jù)項目要求對學生加以指導，進而通過學生之間的通力合作來完成，在項目實施過程中，學生能夠真實的感受到試驗項目的整個過程，采取的方式及步驟等，并對實驗結果進行總結，提高學生對于知識點的掌握程度，進而讓學生能夠在自己動手操作的過程中進行學習[3]。

項目式自主合作學習模式對于礦物加工工程專業(yè)來說具有重要的作用，礦物加工工程專業(yè)除了實習之外，大多數(shù)理論課程都設有相應課內實驗。傳統(tǒng)的教學模式中，學生的實驗項目一般是由教師進行安排，且大多數(shù)實驗性項目屬于驗證性實驗，學生只是機動性的完成實驗，這種教學模式下，學生的實驗項目之間基本沒有關聯(lián)性，嚴重阻礙了學生對于礦物加工工程專業(yè)學習的整體把握。因此，采用項目式自主合作學習模式，規(guī)避學生獨自完成實驗的缺陷，可以讓學生通過自身的理解自由選定研究對象，并分小組進行自主研究、分工合作，在規(guī)定的時間內完成實驗項目，教師根據(jù)學生的實驗情況加以指導并完善[4]。如此，更加有利于學生對于礦物加工工程專業(yè)的學習。

4 建立遠程實驗平臺

依據(jù)礦物加工工程專業(yè)課程設置特點，修訂培養(yǎng)方案時增大了實驗課程占比，這對于學生基礎理論知識的學習、動手操作及科研能力的提升均具有重要的作用，并且能夠激發(fā)學生的創(chuàng)新思維以及調動學生的積極性。但是就目前的礦物加工工程教學情況來看，教學配套相關實驗設施受到了一定的局限，由于這種局限性，大幅度影響了實驗的效果，且在一定程度上影響了學生綜合素質能力的提高。面對這種教學設施的局限性，應該積極利用現(xiàn)有的網絡資源建立起遠程實驗平臺遠程演示實驗、模擬實驗等。所謂遠程實驗平臺，即實驗室，就是通過錄制真實實驗視頻以供學生觀看和學習[5]。這種虛擬仿真實驗教學方式實現(xiàn)更加容易、成本較低，且實驗空間和時間不受限制。但不可忽視的是，這種虛擬的實驗場景，實驗結果的準確性以及正確性還需要教師著重把握，因為虛擬仿真實驗平臺是通過虛擬儀器軟件包或是對代替實驗對象的可視化三維物體進行模擬實驗的，而外界對于實驗結果的影響并沒有充分把握，這種實驗模式對于學生來說缺少一定的真實感受，且不便于理解。

5 結 語

在信息技術飛速發(fā)展的當下，“互聯(lián)網+”教育背景下的礦物加工工程專業(yè)教學所面臨的不僅是機遇，同時也是一種艱難的挑戰(zhàn)。信息技術的飛速發(fā)展為礦物加工工程專業(yè)建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)新模式提供了良好的契機，礦物加工工程專業(yè)教學應該牢牢地抓住發(fā)展機遇，充分利用信息技術發(fā)展所帶來的互聯(lián)網教學，積極地整合教學內容、優(yōu)化教學手段，不斷地探索新計劃教學的新方法，為培養(yǎng)社會所需的應用型人才而不斷努力，促進礦物加工行業(yè)以及社會的健康發(fā)展。