粉體工程導論課程網絡資源建設研究

劉建東，李會娟，雷治武(南華大學 資源環境與安全工程學院，湖南 衡陽 421001)

0 引言

粉體工程導論課程是一門交叉學科課程，是礦物加工工程專業的一門核心選修課，可以解決開采出的大礦塊礦石加工成適合于選礦或溶浸采礦工藝的小粒度礦石中的各種工程和技術問題[1-2]。通過課程學習，理解和掌握礦石處理過程的基礎理論、基本原理與相關設備的使用方法。掌握粉體的幾何性質、力學性質、粉碎的基本理論、基本原理、粉碎機械力化學原理與應用、粉體的分級與分離、混合與造粒、粉塵危害等知識[3-4]。能獨立分析和解決礦物材料加工成粉體過程中的各種理論、實踐問題，了解近年來粉體加工領域的一些新進展[5]。

1 南華大學礦物加工工程專業培養目標和培養要求

專業培養適應我國社會經濟發展需要，德、智、體、美、勞全面發展，具備扎實的自然科學、人文科學和工程技術的基礎知識，熟練掌握礦物加工、濕法冶金等相關的基本理論、專業知識、基本技能及專業發展動態，具備金屬(含鈾)、非金屬分選加工及二次資源綜合利用基礎知識和專業技能，能在科研院所、工程公司、選礦廠、設備制造企業、管理部門從事礦物加工工程相關領域的工程設計與施工、科研開發、技術管理及工業生產等工作，培養重德行、樂奉獻、厚基礎、強能力、高素質，具有創新精神、國際視野和實踐能力較強的應用型高級專門人才。預期五年以上的畢業生：

目標1：具有強烈的愛國敬業精神、良好的人文素養、高度的社會責任感和職業道德，能夠在礦物加工實踐中自覺履行責任。

目標2：具備礦物加工工程師的專業素養和實踐能力，能夠在礦物加工工程及相關領域進行工程問題的研究、開發、設計及工程項目管理等工作，具有創新意識。

目標3：具有良好的科學分析和總結凝練能力，能夠運用專業背景知識對專業工程實踐和復雜工程問題進行分析，提出解決方案。

目標4：具有良好的社會交往能力、領導和協調團隊工作能力，具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。

目標5：能夠自主學習，持續更新核心知識，適時掌握新技術，應對科技發展的挑戰，具有創新精神和創業意識，具備一定的創新創業能力，不斷適應職業發展。

礦物加工工程專業學生本科階段學習數學、物理、化學、力學、計算機等基礎知識和礦物加工、濕法冶金、溶浸采礦等方面的專業知識，接受礦物加工工程專業相關的實驗技能、科學研究、工程設計與實踐、生產管理等方面的基本訓練，掌握綜合運用所學理論知識，從事本專業領域生產實際中的規劃、設計、研發、生產、施工、管理等方面工作的基本能力。

2 南華大學礦物加工工程專業定位與優勢

專業定位：依托南華大學礦業工程一級學科，建設一流“核特色”礦物加工工程專業，以穩定“傳統選礦”方向，突出“核特色”，拓展“濕法冶金”方向為專業定位。立足核工業系統、面向全國、對接國際，以培養“重德行、樂奉獻、厚基礎、強能力、高素質，具有創新精神、國際視野和較強實踐能力的應用型高級專業人才”為目標，建成優勢明顯、國內唯一的核特色礦物加工本科專業。

歷史沿革：“礦物加工工程”是南華大學傳統優勢專業，以鈾礦冶為特色。其前身是1959年成立的隸屬于原核工業部的衡陽礦冶工程學院“放射性選礦”專業。2002年核工業第六研究所并入南華大學，原來從事鈾礦選冶的相關人員、技術和平臺融入了本專業。2005年，依托我校礦業工程湖南省重點學科，設置了礦物加工工程方向，2009年獲批“礦物加工工程”專業，2010年正式招生。

特色優勢：本專業所屬礦業工程一級學科擁有“鈾礦冶生物技術國防重點學科實驗室”“核工業溶浸采礦技術重點實驗室”“湖南省鈾礦冶工程技術研究中心”“鈾礦冶生物技術中核集團重點學科實驗室”等科研平臺和“鈾礦冶生物技術國防科技創新團隊”，為培養高素質專業人才提供了有力支撐。

3 南華大學礦物加工工程專業教學管理與改革

礦物加工工程專業本科教學管理是由學校、學院、系等有關部門和人員構成的三級管理機制。學校層面主要有校領導、各專業領導小組、教務處、校本科教學督導團構成，學院層面主要由學院院長、教學副院長和副書記、學院教務辦公室、學院教學督導組構成，系層面有專業負責人、系主任、系教學副主任、教學秘書、教師組成。三級教學管理模式，保證了校級教學管理工作的宏觀調控職能，強化了學院的組織與管理職能，突出了系在具體教學管理和執行中的主體職能，體現了學生工作組和實驗中心的輔助和保障作用，保障了學生的主體地位，確保了本專業各項教學管理規章制度的科學制定和高效執行。

學院建立了院系領導、教學督導、教師聽課制度，定期教學檢查制度和教學工作例會制度。實行了“關于鼓勵青年教師積極從事本科教學的實施意見”“教授、副教授為本科生上課的規定”，明確要求教授、副教授必須為本科生講授課程，并將此項規定作為教師職稱及崗位評聘的重要條件。

基于新工科和OBE先進教學理念，修訂了2019版人才培養方案，在學科基礎課平臺和專業課平臺增設了選修模塊，開設了礦物加工機械、礦物材料、二次資源回收利用、選礦廠管理、非金屬礦加工與利用、材料改性與合成等專業課程，為學生拓寬就業渠道、提高就業率提供保障；2019版課程大綱修訂中加強“課程思政”內容；在實踐教學和師資隊伍建設方面加大經費投入，增大了實驗室面積，增加了實驗儀器設備臺套數，改善了教學條件，提高了教師隊伍水平，為社會培養高素質礦物加工專業人才奠定了基礎。

教學過程中十分重視網絡教學，基于網絡資源的學習模式稱為網絡教學，網絡教學過程中最為重要的支撐就是網絡資源建設，網絡教學改革的根本是具備優質的網絡資源。在現代教育思想、教育理論的指導下，利用互聯網的先進特性促進教學改革，通過教學改革形成新的教與學的思維方式，教改方法等。總之，網絡資源建設對教學改革起著至關重要的作用。粉體工程導論課程通過網絡資源建設，促進線上與線下教學相結合的教學改革，充分利用網絡的先進性，促進教與學的方式的改革，增加學生的學習主動性，提高學生的學習效果。在近三學年度的學生評教、同行評教和督導評教中，專業老師優秀率和良好率均為95%以上。

4 粉體工程導論課程教學及考核

粉體工程導論課程是礦物加工工程專業的一門專業基礎課，是解決通過采礦開采出的大礦塊加工成適合于選礦或溶浸采礦的各種小粒度過程中的各種工程和技術問題。學生通過學習該課程可以理解和掌握礦石物理預處理過程的基礎理論、基本原理與相關設備的使用方法。通過本課程課堂教學、小班討論課、討論課前的資料查閱、分析計等教學環節的實施，使得學生能夠了解粉體工程發展，粉體特性和應用；掌握粉體工程相關問題的分析，并將所學的化學、物理、工程力學等知識，針對粉體工程問題，得出有效的結論。通過本課程教學、討論等教學環節的實施，達到以下目標。

4.1 課程目標

(1)能夠讓學生掌握粉體按成因、制備方法、顆粒分散狀態、顆粒大小分類。

(2)能夠讓學生掌握粉體的粒度、顆粒的形狀、粒度的測定等幾何性質，顆粒的附著力、摩擦角、粉體壓力、粉體阻力等力學性質。

(3)能夠讓學生掌握粉體的粉碎制備，粉碎理論，粉碎方式及粉碎模型。

(4)能夠讓學生掌握粉體的分離效果評價、分級方式及分級設備，粉體儲存和輸送。粉體的混合理論及影響因素，粉體的造粒方法及設備，粉塵的來源和危害，粉塵危害的防治。

4.2 課堂教學

主要講解基本概念、基本原理和分析解決問題方法，達到掌握粉體工程知識的目的。通過案例教學，師生互動，培養學生分析問題和解決問題的能力，達成畢業要求指標點。

4.3 小測驗

通過小測驗、作業等了解學生對知識的掌握程度與運用所學知識解決問題能力，并以此為依據改進教學，有針對性地督促學生改善學習。

4.4 小班討論課

以組為單位，每4個人為一個小組，結合教學內容，設計研討專題，提前公布專題內容，以組為單位完成。每個專題工作包括查閱資料、綜合分析、PPT講解、提問研討、總結報告等。通過討論課的課前準備及課堂研討達到掌握文獻檢索、粉體工程發展動態、團隊合作、問題表達等能力。小班課可以包含小測驗。

4.5 考核方式

學生最后總成績由平時成績(50%，其中到課率10%+課堂表現10%+課后作業15%+課堂研討15%等)+考試成績(50%)的總和確定。

本課程考核采用平時成績+期末考試的綜合考核方式，即：課程總評成績=平時成績×50%+期末考試成績×50%。

4.5.1 平時成績

平時成績(50%)由課堂上課到課、作業、研討、課堂表現等組成。

(1)平時作業(15%)，作為獲得平時成績的資格。按1至8章每章分別對應一個單元，共8個作業單元，獨立完成作業即不減扣平時分。

(2)課堂考勤(10%)，獲得平時成績的資格。隨機抽查，不缺課則即不減扣平時分。

(3)小班討論課(15%)，小班課按小組進行。有相應的評分細則，如表1所示，按評分細則打分。例如，每一次小班課評分細則(詳見各次小班討論課要求)。

表1 小班課評分細則

(4)課堂表現(10%)，課堂發言情況，遵守紀律情況。

4.5.2 期末考試

期末考試(50%)：試卷考試，統一評分。主要考核學生對本課程學習整體掌握程度，基本分析計算能力，綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力。采用開卷考試形式，成績評定采用百分制，按所設權重計入課程總評成績中。

5 粉體工程導論課程網絡資源建設

5.1 網絡資源建設總體規劃

隨著網絡技術的快速發展與在高等學校教學中的應用，教學形式和教學體系的改革豐富多樣，打破了傳統課堂講授的教學方式。多元開放的互聯網絡將不斷改變教學和學習方式，教師和學生可以通過互聯網及時了解學科前沿及學術動態。粉體工程導論課程教學大綱、教學日歷、教材、教案和參考資料等教學資源已經建成了網絡教學資源；隨著該課程網絡資源建設的日趨完善，建立了“網上課堂”，即將課堂教學錄像上傳到網上，使課堂教學的形式與內涵得到了拓展；通過網絡以一種更加有效和更加便捷的方式實現那些傳統的只能借助師生面對面才能實現的教學形式，如測驗、答疑、考試、教學評價與反饋、教學調度、實驗室預約等。

5.2 網絡資源建設內容

網絡資源建設主要目的是方便其他人能快速獲取所需課程信息。所以，我們對資源庫的資源按照學生學習需求和教師教學的需求進行分類。根據教師教學和學生學習的特點，把網絡課程資源主要分為三大類：輔助學習類、輔助教學類、師生共享類。

5.2.1 輔助學習類

主要針對上課學生，主要幫助學生明確學習的目標，并引導學生對課本基礎知識和基本概念的加深理解。

5.2.2 輔助教學類

提供很多網絡課件與資料輔助教師教學，便于師生通過網絡開展學習活動。

5.2.3 師生共享類

盡量提供大量與該課程相關的課外圖片、語音視頻、課件、試題庫等資源，供給學生課外學習，拓展學生的知識面。

6 教學團隊建設

專業現有專任教師16人，其中教授7人、副教授3人、講師6人；具有博士學位10人，省級骨干教師1人。外聘兼職教授2人。

6.1 教學團隊組建原則

以專業為依托，以本科生基礎課和專業主干課為主線組成教學團隊。粉體工程導論課程教學團隊由一名帶頭人和若干名教師組成。教學團隊成員包含教授、副教授、講師等不同職稱教師。

6.2 教學團隊工作要求

(1)根據自己負責課程的知識體系積極進行相關的教學改革與建設，與時俱進，按照培養方案更新教學大綱，構建更加科學合理的課程教學體系。

(2)重視課程師資隊伍建設，形成合理的教學隊伍結構。及時吸收新鮮血液，增加年輕人的加入和培養。

(3)努力培養青年教師，鼓勵青年教師進修，對青年教師的教學進行指導和監督。

(4)積極申報、開展各級教改項目。

(5)積極參與教學研究會議，與相關高校進行教學經驗交流，改進教學方法，豐富教學手段，增加新的教學內容，使教學團隊的整體教學水平與教學質量得到不斷提升。

7 結語

粉體工程導論課程開設于礦物加工工程專業大三第一學期，該課程的學習能夠為專業主干課磁重分選和碎磨與浮選提供基礎，通過網絡資源建設改革教學設計，對教學大綱、教案、教學課件、講義、教學參考資料等內容進行了相關修改。并進行教學改革，增強了學生學習主動性和學習效果，為本專業其他課程的教學改革提供了參考。