礦物加工工程專業(yè)實驗教學(xué)改革初探

李洋+趙通林+代淑娟+王恩雷+郭小飛

（遼寧科技大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，遼寧 鞍山 114051）

摘要：實驗教學(xué)是本科階段人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神具有重要的作用。本文針對礦物加工專業(yè)實驗教學(xué)中存在的問題，探索了實驗課程設(shè)置的調(diào)整、實驗教學(xué)內(nèi)容的更新、實驗教學(xué)方法的改革，有效地提高了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：礦物加工；實驗教學(xué)；創(chuàng)新能力

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

礦物加工工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和較強(qiáng)實踐能力的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才。這一目標(biāo)的實現(xiàn)不僅需要堅實的理論教學(xué)為基礎(chǔ)，還需要行之有效的實踐教學(xué)與之相配合，而實驗是開展實踐教學(xué)的主要方式之一。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)總是擺脫不了陳舊的條條框框，導(dǎo)致實驗教學(xué)落后于當(dāng)前高等教育發(fā)展的步伐，無法滿足企業(yè)對人才專業(yè)操作技能水平和創(chuàng)新能力的要求。所以，我們有必要根據(jù)礦物加工工程專業(yè)的特點，研究礦物加工實驗教學(xué)改革的途徑，從而適應(yīng)高等教育發(fā)展的需要，滿足企業(yè)對人才的需求。

一、實驗課程設(shè)置的調(diào)整

礦物加工工程專業(yè)在第六學(xué)期開設(shè)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(yè)實驗課，但實驗課包含在理論課中，會導(dǎo)致師生普遍忽視實驗課。只要實驗課合格，對學(xué)生總成績就沒有影響。學(xué)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(xué)要求，卻無法體現(xiàn)出課程間的聯(lián)系，學(xué)生對整體工藝沒有一個很好的認(rèn)識。為此，調(diào)整了課程設(shè)置，將分散獨立的課程實驗有機(jī)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(dǎo)學(xué)生的實驗方法和技能，使學(xué)生學(xué)以致用，進(jìn)而深入理論。這不僅提高了實驗教學(xué)人員的積極性和創(chuàng)造性，更重要的是使學(xué)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(tǒng)的實驗研究能力，從而提高學(xué)生設(shè)計方案、解決實際問題的能力。

二、實驗教學(xué)內(nèi)容的更新

1.增開實驗項目。在原有實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上減少驗證性實驗比例，增設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗項目。如結(jié)合當(dāng)前形式，預(yù)選拋尾工藝的廣泛應(yīng)用，開設(shè)了“磁滑輪預(yù)選拋尾實驗”。針對磁鐵礦石剩磁大、矯頑力高、容易產(chǎn)生磁團(tuán)聚的特點，開設(shè)了“脫磁器脫磁實驗”。學(xué)生通過驗證性實驗的訓(xùn)練，掌握了基本的實驗方法和實驗技能；通過綜合性、設(shè)計性實驗的訓(xùn)練，提高了自身的綜合素質(zhì)。與生產(chǎn)實際結(jié)合緊密的實驗項目，有效地增強(qiáng)了學(xué)生的工程意識，提高了學(xué)生就業(yè)的競爭力。

2.優(yōu)化實驗內(nèi)容。過去有些驗證性實驗內(nèi)容過于簡單，有的甚至是對已有的結(jié)論進(jìn)行驗證，使學(xué)生失去了研究的興趣。針對這一問題，做法是優(yōu)化實驗內(nèi)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(jìn)行優(yōu)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(jìn)后，流程變?yōu)閮纱畏锤∵x，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?yōu)閮纱畏謩e加入到浮選槽中。不同工藝流程的對比實驗，讓學(xué)生覺得這不是單純的驗證性實驗，而更像是科學(xué)研究，提高了學(xué)生參與實驗的興趣，更重要的是加強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實驗教學(xué)方法的改革。（1）實驗教學(xué)方式的改革。對于自主設(shè)計性實驗，教師只需把題目和要求講清楚，給學(xué)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(shè)備，熟悉儀器設(shè)備的使用方法，最終制定實驗方案。由于實驗方案是學(xué)生自己設(shè)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(chuàng)意，由原來的“要我做”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙觥薄＿@種變被動為主動的學(xué)習(xí)方式既提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，又激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。（2）實驗室開放。由于實驗室設(shè)備有限，大部分實驗都是三人一組，有的實驗甚至人數(shù)更多。在實驗中，沒有辦法做到每位同學(xué)每個步驟都是自己操作，加之實驗課時有限，學(xué)生只能在有限的時間內(nèi)完成規(guī)定的實驗項目，這樣往往不到滿足學(xué)有余力且實驗興趣較高的學(xué)生。為了充分利用實驗室資源，提高學(xué)生的實踐能力，進(jìn)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(xué)生需求給予相應(yīng)的解決辦法。例如一些動手能力差、對課內(nèi)實驗基本操作掌握得不好、實驗數(shù)據(jù)有誤差的學(xué)生，可以利用課下時間反復(fù)操作，找出實驗過程中產(chǎn)生誤差的影響因素，得出準(zhǔn)確無誤的實驗數(shù)據(jù)；一些學(xué)生動手能力較強(qiáng)，在掌握基本操作之后還想對相關(guān)實驗做進(jìn)一步的考察；還有一些學(xué)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(xué)生可以隨時進(jìn)行實驗，這既滿足了各層次學(xué)生的實驗需求，又進(jìn)一步提高了學(xué)生的實踐能力。②內(nèi)容開放。實驗內(nèi)容可由實驗室發(fā)布、學(xué)生自選或?qū)熤贫āＨ纾横槍﹁F礦選礦實驗結(jié)束后礦石品位的檢測問題，實驗室發(fā)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(jié)果的好壞，無法調(diào)整選礦流程以及藥劑制度。因此，化驗對于選礦是至關(guān)重要的。從前都是由老師化驗，給出化驗結(jié)果，學(xué)生寫報告。但數(shù)據(jù)是怎么得到的，學(xué)生不清楚。而對于化學(xué)分析方面的理論知識，學(xué)生了解得很少，更沒有實踐。鑒于此種情況，開設(shè)了這個實驗項目。教師通過化學(xué)反應(yīng)原理的講解以及氧化還原滴定的實際操作，使學(xué)生對化驗有了一個感性的認(rèn)識，不再覺得它很神秘。在今后的學(xué)習(xí)和工作中，對化驗也不會覺得陌生，同時這也是一項技能訓(xùn)練。但是想要熟練掌握，還需要學(xué)生利用實驗室開放不斷練習(xí)。學(xué)生還可以自主選擇課題，通過查閱資料、咨詢專業(yè)教師，申報“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練”項目，通過答辯獲批一定的經(jīng)費資助。在實驗室開放的情況下，利用業(yè)余時間進(jìn)行實驗。每年礦物加工專業(yè)都有20名左右學(xué)生參加“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目”，科研熱情很高。另外，還可以由導(dǎo)師制定研究課題。每年礦物加工專業(yè)教師都承擔(dān)各種橫向、縱向的科研項目，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好，參與到導(dǎo)師的科研項目中，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，進(jìn)行實驗研究，發(fā)表論文。通過實驗內(nèi)容的開放，學(xué)生的創(chuàng)新思維有了施展的空間，靈活運用所學(xué)知識的能力顯著增強(qiáng)，科研能力明顯提高，為將來從事專業(yè)工作和科研工作奠定了基礎(chǔ)。

三、實驗成績評定方法的改革

在實驗課沒有獨立設(shè)課之前，它是理論課的課內(nèi)實驗，在理論課成績中占據(jù)百分之十左右的分?jǐn)?shù)，對課程的最終成績影響甚微。實驗獨立設(shè)課后，我們對實驗成績的評定方法進(jìn)行了改革，包括以下內(nèi)容：（1）操作成績。操作成績占總成績的40%，包括儀器設(shè)備的選擇、操作的規(guī)范程度、產(chǎn)品的品位和回收率、衛(wèi)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(shè)計合理、實驗流程畫的是否準(zhǔn)確規(guī)范、實驗數(shù)據(jù)計算是否準(zhǔn)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(shù)量的學(xué)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(xiàn)的問題、解決辦法等相關(guān)知識進(jìn)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(tài)度、實驗操作、實驗結(jié)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(xué)習(xí)興趣不高的學(xué)生，不得不學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識，不得不動手實驗。

四、結(jié)語

通過課程設(shè)置、實驗教學(xué)方法和實驗教學(xué)內(nèi)容的改革，激發(fā)了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，使學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力得到有效培養(yǎng)和發(fā)展。這一改革得到了學(xué)生的一致好評，實驗教學(xué)效果顯著提高。然而，實驗教學(xué)改革是一項長期的工作，需要在不斷的探索中發(fā)現(xiàn)問題，不斷地進(jìn)行補(bǔ)充和完善，為培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]魏宗武，林美群.“礦物加工”實驗獨立設(shè)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(xué)2016年度實驗教學(xué)改革及實驗室建設(shè)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(xué)礦業(yè)工程學(xué)院講師，研究方向：礦物加工工程專業(yè)的實驗教學(xué)與研究。