礦物加工工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革與實(shí)踐

祝淑芳 錢功明 陳鐵軍

摘 要 通過(guò)分析礦物加工工程傳統(tǒng)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問(wèn)題，從本科實(shí)驗(yàn)開(kāi)放、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教師隊(duì)伍、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等幾個(gè)方面，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革。實(shí)踐證明，新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式十分成功。

關(guān)鍵詞 礦物加工；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-489X（2013）03-0142-02

Experiment Teaching Model Reforming and Practice of Mineral Processing//Zhu Shufang， Qian Gongming， Chen Tiejun

Abstract The main problems in traditional undergraduate experiment teaching of mineral processing were analyzed. The opinion of experiment teaching model reforming were put forward from the aspects of opening undergraduate experiment， experiment content， teachers team and laboratory construction. The success of new practical teaching model was proved by practice.

Key words mineral processing； experiment teaching； practice teaching

實(shí)踐教學(xué)是高等教育、教學(xué)的重要組成部分之一，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、實(shí)踐技能和創(chuàng)新思維能力的重要手段[1]，而實(shí)驗(yàn)是開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的主要方式之一。與理論講授相比，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能讓學(xué)生受到嚴(yán)格、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、方法和技巧，更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生的定性、定量概念，養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。除此之外，精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和組織方式還能夠引發(fā)學(xué)生的深層次思考，引導(dǎo)學(xué)生去探索現(xiàn)象背后的邏輯，從而逐步培養(yǎng)其思辨和創(chuàng)新的能力[2]。

礦物加工工程是一門典型的工程應(yīng)用型學(xué)科，是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是本專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)[3]。近年來(lái)，各地區(qū)高校對(duì)礦物加工工程專業(yè)的課程設(shè)置、教材和教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行了較大的改革，但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的改革相對(duì)滯后，難以滿足企業(yè)對(duì)人才專業(yè)操作技能水平和創(chuàng)新能力的要求。改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是保證實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的重要途徑。

1 礦物加工工程傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1 思想認(rèn)識(shí)上對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠重視

傳統(tǒng)上對(duì)實(shí)驗(yàn)課重視程度不夠，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的附屬，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)理論教學(xué)的重復(fù)驗(yàn)證過(guò)程。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生只是被動(dòng)地接受，沒(méi)有選擇的機(jī)會(huì)，不能激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的熱情，束縛了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。

1.2 實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容程式化

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生只需按照指導(dǎo)書(shū)中的步驟，在教師已準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再根據(jù)指導(dǎo)書(shū)給出的計(jì)算公式，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4]。

1.3 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)偏少

傳統(tǒng)課程設(shè)置中，實(shí)驗(yàn)所占用學(xué)時(shí)偏少，如固體物料分選學(xué)這門課程共64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)只有6學(xué)時(shí)，受學(xué)時(shí)限制，每種選礦方法每組學(xué)生（6人一組）只能按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的要求操作一次。

武漢科技大學(xué)礦物加工本科教學(xué)分為燒結(jié)球團(tuán)和選礦兩大方向，所有本科生需學(xué)習(xí)兩個(gè)方向的理論課，這也是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)相比其他學(xué)校同專業(yè)偏少的原因之一。

1.4 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備利用率低

礦物加工工程學(xué)生畢業(yè)后，絕大多數(shù)在生產(chǎn)一線，掌握現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備是應(yīng)具備的基本技能。傳統(tǒng)封閉式管理機(jī)制下，實(shí)驗(yàn)室使用時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不能充分地對(duì)學(xué)生開(kāi)放，學(xué)生只能利用有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)間使用實(shí)驗(yàn)室，導(dǎo)致一方面不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新技能，另一方面實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備利用率低。

2 礦物加工工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革與實(shí)踐

礦物加工工程專業(yè)是武漢科技大學(xué)品牌專業(yè)、湖北省重點(diǎn)專業(yè)、國(guó)家級(jí)特色專業(yè)。由武漢科技大學(xué)礦物加工工程專業(yè)教授主持的科研項(xiàng)目于2007年和2010年兩次獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，近5年，礦物加工工程系承擔(dān)“十一五”“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金及與礦山企業(yè)合作的科研項(xiàng)目。怎樣充分利用學(xué)科建設(shè)取得的成果和學(xué)科所具有的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步在本科教育中發(fā)揮重要作用，使礦物加工專業(yè)人才的教育適應(yīng)當(dāng)今礦業(yè)發(fā)展的新形勢(shì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)？實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新與改革，具體可從5個(gè)方面來(lái)實(shí)踐。

2.1 礦物加工工程實(shí)驗(yàn)室對(duì)本科開(kāi)放

只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，為學(xué)生提供創(chuàng)新和工程實(shí)踐活動(dòng)的場(chǎng)所和實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備，才能夠?yàn)榕囵B(yǎng)創(chuàng)新人才和提高學(xué)生實(shí)踐能力提供充分的條件。同時(shí)，還能夠不斷提高實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地、設(shè)施及儀器設(shè)備的利用率，最大限度地發(fā)揮教學(xué)實(shí)驗(yàn)資源的效益[5]。

學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)和本科實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，武漢科技大學(xué)從2007年開(kāi)始，先后出臺(tái)了《實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理辦法》《“創(chuàng)新學(xué)分”實(shí)施辦法》《學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)指導(dǎo)教師工作量計(jì)算及獎(jiǎng)勵(lì)辦法》《學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)獎(jiǎng)勵(lì)條例》《大學(xué)生科技創(chuàng)新基金使用管理辦法》等配套制度。近年來(lái)，礦物加工工程專業(yè)充分利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，努力培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

本實(shí)驗(yàn)室主要通過(guò)三種方式開(kāi)放。

1）預(yù)約實(shí)驗(yàn)型：礦物加工工程實(shí)驗(yàn)室定期發(fā)布教學(xué)計(jì)劃以外的綜合性、設(shè)計(jì)性開(kāi)放實(shí)驗(yàn)課題，學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，根據(jù)自己的專長(zhǎng)、特長(zhǎng)、愛(ài)好等選做實(shí)驗(yàn)。

2）科研課題引導(dǎo)型：實(shí)驗(yàn)室定期發(fā)布礦物加工工程領(lǐng)域中教師的在研科研項(xiàng)目，以開(kāi)放實(shí)驗(yàn)與科研項(xiàng)目結(jié)合的形式，引導(dǎo)高年級(jí)優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)入導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)室，參與科研活動(dòng)；

3）自選課題型：學(xué)生根據(jù)自己學(xué)習(xí)或查看文獻(xiàn)資料的情況，自選課題，報(bào)系批準(zhǔn)后，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

2.2 思想上認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

轉(zhuǎn)變教育思想，更新教育觀念，實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的新一代大學(xué)生。實(shí)驗(yàn)教學(xué)絕不僅是課堂理論教學(xué)的輔助，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，是培養(yǎng)創(chuàng)新精神的重要途徑。必須把做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提高到新世紀(jì)創(chuàng)新教育所必需的高度來(lái)認(rèn)識(shí)，徹底轉(zhuǎn)變重理論輕實(shí)驗(yàn)教學(xué)的舊觀念，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)在素質(zhì)教育中發(fā)揮其應(yīng)有的作用[6]。

在制定培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)在課程總時(shí)數(shù)中所占的比例，保證必不可少的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)。

2.3 從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方式上改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1）除基礎(chǔ)專業(yè)實(shí)驗(yàn)外，開(kāi)設(shè)創(chuàng)新性和綜合性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主選擇感興趣的題目，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。根據(jù)礦山企業(yè)存在的實(shí)際問(wèn)題和教師的科研課題，更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置，減少重復(fù)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加應(yīng)用性、設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2）改變?cè)瓉?lái)以模擬、驗(yàn)證和灌輸為主的教學(xué)方法和學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式，確立以學(xué)生為中心，教師是引導(dǎo)者和點(diǎn)撥者的教學(xué)思想[7]。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)教師不預(yù)先講解，只講一些注意事項(xiàng)和安全問(wèn)題。這樣，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之前，要主動(dòng)查閱資料，制定合理實(shí)驗(yàn)流程，選用合適儀器設(shè)備，熟悉儀器設(shè)備使用方法，變被動(dòng)為主動(dòng)。

2.4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)

培養(yǎng)高素質(zhì)人才需要有真知灼見(jiàn)的教師。提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力，決定因素在于教師。實(shí)施創(chuàng)新教育必須有一支具有創(chuàng)新精神的教師隊(duì)伍。武漢科技大學(xué)從2007年開(kāi)始施行《學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技活動(dòng)指導(dǎo)教師工作量計(jì)算及獎(jiǎng)勵(lì)辦法》，建立鼓勵(lì)教師參加實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的機(jī)制，吸引更多的教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高。礦物加工工程專業(yè)教師將他們的科研成果轉(zhuǎn)換成適合本科生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)期間就有機(jī)會(huì)參與科研活動(dòng)，加深對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的了解，更加明確學(xué)習(xí)目的。

2.5 現(xiàn)代化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要基地，沒(méi)有現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，就很難配合新的實(shí)驗(yàn)體系，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神的人才。近年來(lái)，國(guó)家、學(xué)校利用學(xué)科建設(shè)費(fèi)，教師利用自己的科研經(jīng)費(fèi)，對(duì)礦物加工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了很大力度的建設(shè)，礦物加工系的固定資產(chǎn)總值由2006年的70多萬(wàn)元增加到現(xiàn)在的300多萬(wàn)元。但是也應(yīng)該看到，這離現(xiàn)代化的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室還有很遠(yuǎn)的距離。因此應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置，加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器和設(shè)備的資金投入力度，改善實(shí)驗(yàn)室的硬件條件，淘汰陳舊的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。同時(shí)充分利用已有的科研儀器及設(shè)施資源，提高本科實(shí)驗(yàn)的教學(xué)能力，促進(jìn)科研和本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的緊密結(jié)合，做到統(tǒng)一管理、資源共享，提高設(shè)備的利用率。

3 取得的教學(xué)實(shí)踐效果

通過(guò)礦物加工工程實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，礦物加工專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)特色鮮明，實(shí)際動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力大幅提高，并且學(xué)生接觸學(xué)科前沿的機(jī)會(huì)大大增加，實(shí)驗(yàn)室積極營(yíng)造濃郁的科技創(chuàng)新氛圍，為學(xué)生提供了更為寬廣的學(xué)習(xí)平臺(tái)。學(xué)校礦物加工工程專業(yè)礦物分選加工、造塊成型與直接還原、二次資源綜合利用的學(xué)科特色更加突出。

近5年，礦物加工工程專業(yè)本科生參加的科研課題獲國(guó)家發(fā)明專利2項(xiàng)，獲湖北省大學(xué)生優(yōu)秀科研成果二等獎(jiǎng)4項(xiàng)，創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書(shū)獲湖北省第七屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽銀獎(jiǎng)1項(xiàng)。礦物加工工程專業(yè)畢業(yè)生也受到用人單位和社會(huì)的一致好評(píng)。

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