礦物浮選技術線下一流課程建設實踐

張濤，張鴻波 楊志杰 秦文華 董彩霞

摘? 要：文章以礦物加工專業(yè)核心課程——礦物浮選技術線下一流課程建設為內容，系統(tǒng)分析目前該課程教學過程中存在的問題，從引入課程思政，改變傳統(tǒng)課程標準、課程教學設計、教學模式及方法、考核評價方法等方面入手，注重過程考核，以學生為中心進行教學過程設計，加強學生在學習過程中的積極性和主動性，通過課前預習和課后自測加深學生對知識的掌握和理解程度，融入課程思政教育，加強教學反思和持續(xù)改進，不斷完善教學內容，在激發(fā)學生參與課堂積極性的同時提高學生分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力，從而提高課程教學質量和人才培養(yǎng)質量。

關鍵詞：礦物浮選技術課程；線下一流課程；翻轉課堂；教學改革

中圖分類號：G641? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2023）25-0046-05

基金項目：本文系內蒙古工業(yè)大學線下一流課程“礦物浮選技術”（課題編號：RC2021009）；內蒙古工業(yè)大學教改項目“基于提升學生科研創(chuàng)新能力的多課程交叉融合教學模式實踐研究”（項目編號：2022109）；“‘破碎與磨礦課程中課程思政的應用探索”（項目編號：2022253）。

作者簡介：張濤（1987—），男，博士在讀，內蒙古工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院礦物加工工程系主任，副教授，研究方向為礦物加工方向科研和教學；張鴻波（1970—），男，博士，內蒙古工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院教授，研究方向為礦物加工方向科研和教學；楊志杰（1983—），男，博士，內蒙古工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院礦物加工工程系副主任，副教授，研究方向為固體廢棄物綜合利用及礦物加工專業(yè)教學；秦文華（1975—），女，碩士，內蒙古工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院教務中心主任，講師，研究方向為礦物加工方向科研和教學；董彩霞（1983—），女，博士，內蒙古工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院副教授，研究方向為礦山環(huán)境保護及礦物加工專業(yè)教學。

2019年，教育部頒布《關于一流本科課程建設的實施意見》，正式提出建設一流本科課程，將立德樹人確立為課程建設和高校工作的根本標準，實現(xiàn)管理嚴起來、課程優(yōu)起來、教師強起來、學生忙起來、效果實起來，全面提高教師教學能力和學生學習效果，完善課程考核及激勵機制，形成多類型、多樣化的教學內容，培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、應用型人才。以面授為主的線下課程，目前仍然是各高校最主流的授課方式。教學改革重點是提升學生各方面的綜合創(chuàng)新能力，改變以往以教師為中心的授課方式，更新教學內容，變革教學方法，加強課堂互動，發(fā)揮好課堂教學主陣地、主渠道、主戰(zhàn)場作用［1］。因此，基于本科人才培養(yǎng)需求和一流課程建設背景，有必要對一流課程建設進行深入研究和探索。

礦物浮選技術是礦物加工工程專業(yè)的核心專業(yè)課程，是學生必須掌握的一項專業(yè)技術。通過本課程的學習，培養(yǎng)學生專業(yè)素質，增強創(chuàng)新意識，為今后從事礦物加工工程相關的工作打下堅實的基礎。該課程具有很強的應用性，與后續(xù)開設的“礦物加工課程設計”及“礦物加工實驗”課程緊密聯(lián)系，注重實踐，其主要內容如圖1所示。根據(jù)內蒙古工業(yè)大學課程建設要求和計劃，2021年，礦物浮選技術課程被學校遴選為線下一流本科課程建設項目。基于前期對課程建設的探索與實踐，總結了一些建設經(jīng)驗，提升了教師教學能力和學生學習效果，并通過知識融合參加各類創(chuàng)新競賽提升了學生綜合創(chuàng)新能力，為一流課程建設提供了參考。

一、傳統(tǒng)礦物浮選技術課程教學中存在的問題

（一）礦物浮選技術課程教學概況

現(xiàn)代礦物浮選技術發(fā)展至今，已經(jīng)有百年的歷史，相關理論和技術也已經(jīng)趨于成熟，同時也是國內地礦類高校礦物加工專業(yè)必須要學習的一門專業(yè)課程。通過學習，學生可以了解本門課程在培養(yǎng)體系中的地位，更好地掌握難處理金屬礦、非金屬礦浮選技術，深入理解浮選基本原理，熟悉常用的浮選藥劑，掌握浮選設備種類及工作原理，并能夠將學到的理論知識應用于浮選實踐中，設計出常見礦石的浮選工藝流程及藥劑制度，為今后從事礦物加工工程相關的工作打下堅實的基礎。

（二）礦物浮選技術課程教學中存在的主要問題

1. 知識點較多，學生難以全面掌握

礦物浮選技術作為礦物處理過程中非常重要的一種方法，課程內容涉及較全面，知識點較多，且重難點分散在各個章節(jié)，學生在學習過程中容易忽略掉部分重點，且學生對學習的知識沒有直觀體驗，很難將學到的理論知識與實際結合起來［2］，造成學習深度不夠，掌握程度不夠的情況。

2. 授課以教師講授為主，學生參與率較低

由于礦物浮選技術課程內容多，而學時相對有限，任課教師在授課過程中急于將知識全面?zhèn)魇诮o學生，這造成了授課過程中以教師講授為主，忽略了學生的參與體驗，久而久之，學生易對課堂教學產(chǎn)生疲勞和抵觸心理，不利于學生對知識的掌握。

3. 缺少實踐環(huán)節(jié)，書本知識與實際脫節(jié)

礦物浮選技術實踐性較強，目前教材中以理論為主，實踐相關內容欠缺，根據(jù)已經(jīng)畢業(yè)的學生的反饋信息，畢業(yè)生到工廠工作后，面對復雜的環(huán)境和先進的自動化設備，雖然有深厚的理論基礎，但是仍然需要較長時間學習，尤其是一些設備和技術的靈活應用，對于剛畢業(yè)的學生來說是比較大的挑戰(zhàn)。

二、礦物浮選技術一流課程改革

針對課程學習過程中存在的問題，任課教師經(jīng)過多年的改革與探索，對課程進行了系統(tǒng)性地建設，課程建設的總體思路如圖2所示。結合目前國家對一流課程建設要求，該課程的建設主要從以下幾個方面入手：

第一，確立建設目標。該課程的改革主要是解決課程學習中的問題，因此首先需要更新課程建設理念，確定以學生為中心的教學思想［3］。

課程改革創(chuàng)新，引入互聯(lián)網(wǎng)技術，結合線上進行課前預習、重難點梳理和課后鞏固，實現(xiàn)全方位教學，提升學生的知識掌握程度。嚴格過程管理，將學生學習過程中的表現(xiàn)作為重要考核指標，避免考試突擊復習的現(xiàn)象。科學設定評價指標和體系，提高學生課堂參與積極性，提升學生理論和實踐結合的能力以及創(chuàng)新能力，同時，在教學過程中促進教師教學能力的提高［4］。

第二，明確立德樹人的人才培養(yǎng)標準。將思政元素融入課堂，引導學生形成正確的人生觀和價值觀。建設新時代課程，通過優(yōu)化課程內容，提升教學能力，創(chuàng)新教學方法，提高教學效果，提升課程質量［5］。以經(jīng)濟社會發(fā)展需求為導向，培養(yǎng)符合企業(yè)需求的礦物加工人才。

第三，課程內容建設是重點。轉變傳統(tǒng)以教師為中心的授課理念，避免“滿堂灌”的授課方式。以學生理解知識、掌握知識、運用知識為目標，培養(yǎng)滿足社會需求的人才為導向，建立科學的課程評價體系，綜合線上預習鞏固，線下授課以及虛擬仿真實驗表現(xiàn)，完善過程評價制度。整合教學資源，收集最新的教學內容和應用實踐案例并將其融入課堂，使學生能夠更加直觀地感受書本內容，培養(yǎng)學生獨立思考的能力。

第四，教學效果的好壞最終通過效果反饋體現(xiàn)出來，包括學生最終的綜合成績，學生滿意度調查，學生參加各類創(chuàng)新競賽所獲得的成績等。

三、課程建設及實施

（一）課程標準建設

基于培養(yǎng)方案的課程標準，根據(jù)最新高等教育要求和學校要求，貫徹專業(yè)認證、新工科以及課程思政的新理念。該課程的標準進行了多次修訂，不斷調整和明確礦物浮選技術在礦物加工專業(yè)培養(yǎng)目標中的定位。通過該課程學習，學生能夠使用相關專業(yè)知識解決礦物加工過程中復雜的浮選問題，能夠自行針對常見礦物設計工藝流程、技術和方法；同時，能夠理解礦物浮選過程中固體廢棄物資源化利用對環(huán)境和社會的影響，探索適當?shù)奶幚矸椒ǎ徽莆瘴墨I檢索方法，能夠自行查找課程相關的前沿研究結果，并在不斷地吸收和學習前沿知識的過程中培養(yǎng)終身學習的能力，能夠在參加工作后不斷提升自己［6］。

（二）教學團隊建設

課程建設過程中，教學團隊的作用不容忽視。該課程教學團隊由校級優(yōu)秀教學團隊組成，團隊包括教授2人，副教授4人，講師2人，團隊學緣結構、年齡結構、學歷結構、職稱結構合理，45歲以下教師占比達到87.5%，7人具有博士學位，1人為在讀博士。

（三）教學內容建設及過程設計

教學內容建設及過程設計是課程建設的核心部分，改變傳統(tǒng)以教師為中心的教學模式，轉變教學思路，加強教師與學生在教學過程中的協(xié)同作用［7］，提高教學效果，就需要對教學過程進行全方位的改變，建設思路如圖3。

1. 課前預習準備和任務布置

教師提供的學習資源可分為基礎性知識資源、拓展性知識資源、整合性知識資源以及課外延展性知識資源［8］。教師可以采用多媒體課件、視頻等手段提高學生學習本課程的興趣，同時，利用學校網(wǎng)絡教學平臺，給學生布置預習任務。學生也可以根據(jù)課前準備的內容提出問題、作出假設、與教師進行對話交流、分享創(chuàng)新思維。

由于該門課程與實際結合較為緊密，該課程課前預習所制作的視頻應盡量簡短且重點突出，時長一般不超過10分鐘，能夠囊括本節(jié)課所要學習的重點難點，突出解決分析1—2個主要問題。微視頻在內容設計上應該以學生自學為導向，突出在學生自學的基礎上需要進一步掌握的知識。

2. 課堂教學設計及實施

在上課前，教師首先要設計教學過程。合理的教學設計是上好一節(jié)課的基礎。教師要根據(jù)學校最新要求，明確教學目標，細化教學進程，做好課前、課中及課后的教學內容分配及具體實施辦法，優(yōu)化教學策略提高學生課堂參與度，突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)，課程設計中要融入課程思政內容。

該課程的實施主要為線下授課，授課過程中注重重點難點解析，結合案例進行教學，引發(fā)學生深入思考實際生產(chǎn)中遇到的問題，調動學生的自主學習積極性，激發(fā)學生學習興趣。在學習過程中加入研討，結合學生課前預習內容及課堂講授重點，提出綜合性問題，讓學生分組研討，并提出合理解決方案。同時，學生根據(jù)研討過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行提問，深化學習內容，打造翻轉課堂。授課中，結合我國目前浮選工藝設備發(fā)展現(xiàn)狀。結合自治區(qū)能源經(jīng)濟優(yōu)勢，宣傳自治區(qū)大型能源企業(yè)建設成就，加深學生對所學專業(yè)及其地位的了解，堅定扎根內蒙古、建設內蒙古，服務地方經(jīng)濟的決心。

3. 課后反思及自學設計

總結反思是課堂教學的最后一個環(huán)節(jié)，在授課過程中，要不斷從學生的課堂反應、反饋及參與效果中進行教學反思，思考改進策略，要將值得推廣的做法及需要改進的問題詳細記入課程教學設計中。

線下授課受學時限制，學生對知識的掌握程度、深度有限，因此，課后自學的不容忽視。該課程課后自學通過學生線上自學課件，完成自測題，查找網(wǎng)絡資源以及課后交流答疑的方式完成。

（四）教學與實踐相結合

該門課程與實踐結合緊密，除了理論課程外，還需大力建設校外實踐基地，充分利用本學院在鄂爾多斯市準格爾旗辦學的優(yōu)勢，加強校企、校地合作，就近與礦山企業(yè)建立教學基地，加強學生對生產(chǎn)實際的了解。

（五）綜合評價制度建設

優(yōu)化課程考核評價體系，突出學生自主學習效果占比，加大平時成績比例，進一步細化平時成績中各項內容評價指標及比例，將綜合教學平臺中的課前任務、課后自測題以及反饋評價納入平時成績考查范圍，在課堂表現(xiàn)中增加課堂討論及提問加分類別，增加虛擬仿真實驗質量評價。通過評價體系改革，拓寬學生學習范圍，最大限度提高學生學習自主性，提升學生創(chuàng)新能力。

三、課程改革成效

通過該課程持續(xù)不斷的教學資源建設，目前已形成完善的課前、課中、課后教學內容體系，可以充分調動學生自學積極性，實現(xiàn)線上預習、自測與課堂教學的充分結合，學生學習滿意度持續(xù)上升，該課程近三年評教分數(shù)均處于學院前30%。

實踐教學場所不斷完善。結合課程的開設，目前已建立相關實踐教學基地5個，虛擬仿真實驗平臺1個，實驗室面積超過800m2，實驗設備臺套數(shù)超過400套，設備資產(chǎn)超過500萬元，能夠較好地與教學內容進行有機結合。團隊教師教學能力顯著提高。本團隊2020年獲批成為優(yōu)秀教學團隊，團隊教師鉆研教學改革，凝練教學成果，近三年獲得校級教學成果一等獎、二等獎、三等獎各一項。學生創(chuàng)新實踐能力得到提升，積極鼓勵學生參加各級創(chuàng)新競賽，在大學生創(chuàng)新實驗、“互聯(lián)網(wǎng)+”、礦物加工實踐作品大賽等活動中，本專業(yè)學生參賽項目中與浮選相關的作品比例超過30%，近三年，獲得教指委主辦的作品大賽二等獎2項，三等獎5項。

四、結語

本教學團隊在礦物浮選技術一流課程建設中，根據(jù)教育部相關要求，注重過程考核，以學生為中心設計教學過程，提高學生的學習積極性和主動性，通過課前預習和課后自測加深學生對知識的掌握和理解程度。該課程在融入課程思政教育的同時，改革教學方法，細化教學環(huán)節(jié)，優(yōu)化考核評價結構，加強教學反思，不斷完善教學內容，在激發(fā)學生參與課堂積極性的同時也提高了學生分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力，有效提升了本專業(yè)學生的工程素養(yǎng)。

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（責任編輯：向志莉）