《礦物加工試驗(yàn)研究方法》課程教學(xué)改革探討

劉莉君++于偉++周安寧

【摘要】針對(duì)礦物加工專業(yè)學(xué)生在分析和解決選礦問(wèn)題過(guò)程中，采用試驗(yàn)研究過(guò)程和方法尚存在較多問(wèn)題，提出對(duì)礦物加工專業(yè)試驗(yàn)研究方法課程進(jìn)行教學(xué)改革，來(lái)加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探索精神和動(dòng)手能力等工程素質(zhì)的培養(yǎng)。以學(xué)生為主體，根據(jù)現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)方式來(lái)進(jìn)行理論教學(xué)課程設(shè)置到各項(xiàng)實(shí)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)以及專任教師的素質(zhì)發(fā)展方面的教學(xué)改革，有針對(duì)性提出提高學(xué)生工程素質(zhì)的措施和方法，使礦物加工學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)在整個(gè)試驗(yàn)研究方法教學(xué)過(guò)程中都能有所體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革的目的。

【關(guān)鍵詞】礦物加工 工程素質(zhì) 試驗(yàn)研究方法 教學(xué)改革

【基金項(xiàng)目】陜西省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)點(diǎn)項(xiàng)目“礦物加工工程”；西安科技大學(xué)校級(jí)教學(xué)改革項(xiàng)目“礦物加工專業(yè)‘一體化、雙層次實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與創(chuàng)新”（JG14090）。

【中圖分類號(hào)】TD92-4；G642.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）02-0070-02

《礦物加工試驗(yàn)研究方法》原為《礦石可選性研究》，因礦石可選性研究的針對(duì)性較強(qiáng)，且不能更好的反應(yīng)目前礦物加工專業(yè)課程處理對(duì)象的范疇和科學(xué)發(fā)展情況，改為礦物加工試驗(yàn)研究方法，并將課程列入礦物加工工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃新體系的專業(yè)主干課程。目的是通過(guò)礦物加工試驗(yàn)研究方法學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握礦物加工過(guò)程中各種選礦方法的試驗(yàn)研究工作的方法和試驗(yàn)研究結(jié)果處理等方面的基本技能。該課程學(xué)習(xí)的好壞，直接影響學(xué)生將來(lái)從事礦物加工生產(chǎn)、設(shè)計(jì)與科研工作的能力，該門(mén)課程具有實(shí)踐性強(qiáng)、知識(shí)面廣、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)，并且隨著國(guó)內(nèi)外礦物加工領(lǐng)域內(nèi)的科技成果的大量涌現(xiàn)，課程內(nèi)容知識(shí)的更新與補(bǔ)充不斷加強(qiáng)。本文就《礦物加工試驗(yàn)研究方法》課程教學(xué)改革談?wù)勛约旱捏w會(huì)。

一、現(xiàn)代大學(xué)生的特點(diǎn)以及學(xué)習(xí)方式的變革

現(xiàn)代大學(xué)生自主性強(qiáng)，具有鮮明的個(gè)性，很難用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)量化，且大學(xué)學(xué)習(xí)是在有一定的知識(shí)積累的基礎(chǔ)之上的學(xué)習(xí)，而又是高等教育的初始階段，也是學(xué)生由“要我學(xué)”向“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變的開(kāi)始。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，學(xué)生網(wǎng)上沖浪碎片式學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)增加，促使現(xiàn)代教學(xué)手段和方式的靈活多變，與科研和生產(chǎn)的緊密結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

二、改革課程教學(xué)體系，制定完善的《礦物加工試驗(yàn)研究方法》教學(xué)大綱

《礦物加工試驗(yàn)研究方法》課程存在問(wèn)題是：課時(shí)量大，內(nèi)容學(xué)生課程和后續(xù)課程有重復(fù)，專業(yè)面窄，信息量小，知識(shí)結(jié)構(gòu)不合理，難以適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中社會(huì)對(duì)人才的需求。目前教學(xué)改革要求加強(qiáng)基礎(chǔ)，大量壓縮專業(yè)課時(shí)，淡化專業(yè)界限，拓寬專業(yè)面，增加信息量。為此，教學(xué)計(jì)劃實(shí)施過(guò)程中，結(jié)合教學(xué)改革的要求，對(duì)原有的教學(xué)計(jì)劃，教學(xué)結(jié)構(gòu)體系，教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了大調(diào)整，將總學(xué)時(shí)由原來(lái)的48學(xué)時(shí)精減到32學(xué)時(shí)。制訂符合我院教學(xué)特色的人才培養(yǎng)方案，緊緊圍繞礦物加工專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)符合新的課程體系的教學(xué)大綱要求，使學(xué)生培養(yǎng)具有基礎(chǔ)性、先進(jìn)性和前沿性。教學(xué)大綱改進(jìn)主要體現(xiàn)以下四大特點(diǎn)：

1.在內(nèi)容上圍繞各種試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理和方法應(yīng)用，深入淺出，打好基礎(chǔ)，在應(yīng)用于礦物加工試驗(yàn)的基礎(chǔ)上能擴(kuò)展到其他相關(guān)（化工、冶金、材料、環(huán)境等）專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。

2.在結(jié)構(gòu)體系上主要圍繞對(duì)試驗(yàn)組織、安排、實(shí)施和試驗(yàn)結(jié)果處理的基本階段進(jìn)行課程內(nèi)容安排，注重基本試驗(yàn)理論，基本試驗(yàn)技能訓(xùn)練，兼顧礦物加工特色，處理有色、黑色金屬礦物、非金屬礦等特點(diǎn)，同時(shí)增加固體廢棄物處理等新的研究對(duì)象，拓寬專業(yè)知識(shí)面，開(kāi)闊學(xué)生視野。

3.將國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)、科研中的最新研究成果充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中，拓展了學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿知識(shí)和最新發(fā)展動(dòng)態(tài)的了解，提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知能力和解決問(wèn)題的能力，強(qiáng)化專業(yè)技能和在創(chuàng)新能力[1]。

4.基于解決問(wèn)題的角度引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生思維能力，能夠?qū)Υ罅慷鄬W(xué)知識(shí)進(jìn)行自主概括和提升，考慮問(wèn)題的全面性，尤其是在試驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究過(guò)程中善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，調(diào)整、充實(shí)、更新礦物加工試驗(yàn)研究方法實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是試驗(yàn)研究方法課程的重要組成部分，因此本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的著眼點(diǎn)應(yīng)放在學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)上，按照學(xué)生學(xué)生程度，狠抓學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需要來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的整體優(yōu)化。通過(guò)建立階梯式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生基本技能、專業(yè)技能和創(chuàng)新應(yīng)用能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面[1，2]：

（1）形成完整一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式：對(duì)學(xué)習(xí)掌握程度不同的學(xué)生和動(dòng)手能力不同的學(xué)生可以采取分級(jí)試驗(yàn)的方式，動(dòng)手能力較弱的可以從基礎(chǔ)開(kāi)始做起，而動(dòng)手能力較強(qiáng)的即可從復(fù)雜的綜合性試驗(yàn)做起。

（2）打破單一的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑航?chuàng)新試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，由學(xué)生提供試驗(yàn)內(nèi)容，為學(xué)生提供獨(dú)立思考空間，獨(dú)立完成試驗(yàn)的機(jī)會(huì)。

（3）利用多種平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)：建立多媒體虛擬演示試驗(yàn)平臺(tái)，試驗(yàn)儀器試制平臺(tái)，試驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)分析測(cè)試平臺(tái)等。

（4）建立完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件：為學(xué)生提供充足的試驗(yàn)教學(xué)設(shè)備、儀器等。在硬件建設(shè)方面，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)省重點(diǎn)學(xué)科和中央支持地方專項(xiàng)的經(jīng)費(fèi)采用分期、分批滾動(dòng)建設(shè)的辦法[1]，購(gòu)置一系列礦物加工試驗(yàn)的儀器和設(shè)備，滿足基本本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求之上；可以開(kāi)設(shè)一些研究性課題。在實(shí)驗(yàn)課開(kāi)出方面，結(jié)合課程的課堂理論教學(xué)內(nèi)容和現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝備，調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，重點(diǎn)體現(xiàn)試驗(yàn)研究的基本方法和基本設(shè)計(jì)，形成有層次的專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練體系，為本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)動(dòng)手能力、創(chuàng)新應(yīng)用能力，提供保障，進(jìn)一步提高該門(mén)課程的教學(xué)質(zhì)量。

四、改革教學(xué)方法，強(qiáng)化課堂教學(xué)效果

試驗(yàn)研究方法課程內(nèi)容多，涉及面廣，理論性和實(shí)踐性強(qiáng)，課時(shí)大大壓減后，如何利用有限的課時(shí)使學(xué)生掌握較系統(tǒng)的知識(shí)，而且給學(xué)生提供較大的信息量，拓寬專業(yè)面，實(shí)施新的教學(xué)大綱，充分體現(xiàn)新的教改思想，改進(jìn)教學(xué)方法，采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，強(qiáng)化課堂教學(xué)，效果更顯得重要和關(guān)鍵[3]。

1.講課中做到條理清楚，層次分明，環(huán)環(huán)扣緊

礦物加工試驗(yàn)研究方法從結(jié)構(gòu)體系上圍繞試驗(yàn)研究方法進(jìn)行，從礦物加工礦物分選的過(guò)程而言可以分為研究對(duì)象的性質(zhì)、分選研究前準(zhǔn)備、分選過(guò)程試驗(yàn)研究、分選試驗(yàn)結(jié)果的分析、討論與評(píng)價(jià)、分選后產(chǎn)品是否進(jìn)行深入處理和研究五大環(huán)節(jié)來(lái)考慮，這樣把試驗(yàn)研究方法和礦物分選的內(nèi)容密切聯(lián)系起來(lái)，內(nèi)容體系上圍繞試驗(yàn)研究方法對(duì)各種選礦方法的原理、工藝、設(shè)備及其應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程分析，抓住主線索、深入淺出、有理有據(jù)、有論有證、脈絡(luò)清楚、環(huán)環(huán)相扣，全課程內(nèi)容為一個(gè)有機(jī)整體。課堂講授中沿著主線進(jìn)行的同時(shí)，注意前后部分的邏輯關(guān)系以及橫向的相關(guān)聯(lián)系，并適時(shí)適度地對(duì)各部分主要內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)與總結(jié)，使學(xué)生對(duì)全課程內(nèi)容有一個(gè)整體概念。如提出系列問(wèn)題“什么是礦物，怎么分析”，“礦物如何準(zhǔn)備，進(jìn)行預(yù)處理”，“如何有針對(duì)性對(duì)礦物進(jìn)行分選”等，引導(dǎo)學(xué)生討論。

2.采用多媒體手段，強(qiáng)化課堂教學(xué)效果

由于《礦物加工試驗(yàn)研究方法》課程內(nèi)容豐富，信息量大，課時(shí)緊，為了充分利用課堂時(shí)間，提高課堂講課和聽(tīng)課效果，采用啟發(fā)式教學(xué)、靈活運(yùn)用實(shí)物教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、多媒體教學(xué)等教學(xué)手段取得了良好的教學(xué)效果。

該門(mén)課程主要以多媒體教學(xué)形式開(kāi)展，更直接反映各種選礦設(shè)備外形結(jié)構(gòu)的立體感很強(qiáng)的彩色照片，以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)；同時(shí)采用動(dòng)畫(huà)形式反映教學(xué)過(guò)程中儀器和設(shè)備的結(jié)構(gòu)工作原理圖，以動(dòng)態(tài)的形式把結(jié)構(gòu)一一展示，給學(xué)生更為直觀的印象，采用這些多媒體手段可以節(jié)省課時(shí)，大大提高課堂教學(xué)效果。采用我國(guó)典型的選煤廠或選礦廠分選過(guò)程作為課堂案例；目前實(shí)驗(yàn)擁有各種選礦實(shí)驗(yàn)機(jī)械設(shè)備，能滿足學(xué)生在試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)自己觀察、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，對(duì)各類型礦山設(shè)備的特征獲得直觀的了解，為直觀形象教學(xué)創(chuàng)造了必要的物質(zhì)條件。

3.注重理論聯(lián)系實(shí)際，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

該門(mén)課程來(lái)源于生產(chǎn)的科研實(shí)踐，又反過(guò)來(lái)為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)服務(wù)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，因此要搞好教學(xué)工作，教學(xué)必須與生產(chǎn)以及科研實(shí)踐結(jié)合，理論聯(lián)系實(shí)際，把國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)科研中的一些最新研究成果充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中，促使學(xué)生善于在理論與實(shí)踐的聯(lián)系中理解和掌握知識(shí)，提高學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力，同時(shí)掌握學(xué)科前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài)。結(jié)合國(guó)內(nèi)外時(shí)事熱點(diǎn)，實(shí)行啟發(fā)式、探究式、案例分析教學(xué)形式，激發(fā)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)。例如近年來(lái)霧霾現(xiàn)象嚴(yán)重，對(duì)礦物加工專業(yè)學(xué)生而言，從礦物加工的角度有什么工作可以做，霧霾的產(chǎn)生與礦物加工處理的過(guò)程有何關(guān)系等；如國(guó)家提出煤炭分質(zhì)分級(jí)利用，我們又有什么工作可以深入研究等；引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程的同時(shí)也能關(guān)注身邊的問(wèn)題，提高他們深入分析和解決問(wèn)題的能力。因此在教學(xué)過(guò)程中，不僅要講清楚基本概念與原理的內(nèi)涵，還應(yīng)講清它們的實(shí)踐基礎(chǔ)以及它們?cè)趯?shí)際中的應(yīng)用情況，內(nèi)容組織上有起伏，增強(qiáng)教學(xué)的層次感與感染力。建立和完善開(kāi)放型試驗(yàn)室，提供學(xué)生更多試驗(yàn)實(shí)踐的機(jī)會(huì)。加強(qiáng)校企合作平臺(tái)建設(shè)，為學(xué)生提供更多更好的生產(chǎn)實(shí)踐機(jī)會(huì)[4，5]。

4.課堂講授與自學(xué)討論相結(jié)合

由于《礦物加工試驗(yàn)研究方法》課程安排，講課中不可能面面俱到。在講解過(guò)程中針對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)突出細(xì)講；對(duì)部分細(xì)節(jié)內(nèi)容，一些復(fù)雜公式推導(dǎo)，自學(xué)易懂的內(nèi)容，可以留給學(xué)生課后自學(xué)。因此采用講課、大作業(yè)、討論、開(kāi)放式問(wèn)題等靈活多樣的形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)觀念。

安排時(shí)間對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)分小組進(jìn)行材料收集、總結(jié)歸納、做ppt答辯和全班討論，最后教師總結(jié)。實(shí)踐證明這種方法增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性和自覺(jué)性，同時(shí)也提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，在學(xué)生的綜合素質(zhì)，如語(yǔ)言表達(dá)能力、邏輯分析能力方面也大大提高，從專業(yè)課程的角度提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

根據(jù)大綱要求，將該課程中需掌握的知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)、要求自學(xué)的內(nèi)容都整理歸納成一些問(wèn)題與習(xí)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題去課后復(fù)習(xí)、自學(xué)、查閱文獻(xiàn)資料，解決這些問(wèn)題。

5.增加網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和交流機(jī)會(huì)

隨著學(xué)生電腦和手機(jī)等電子產(chǎn)品的應(yīng)用，以及我校兩地辦學(xué)模式的影響，學(xué)生和教師都很傾向于增加網(wǎng)絡(luò)教育資源和網(wǎng)絡(luò)交流的模式，提高學(xué)生課后學(xué)習(xí)的積極性，對(duì)課堂教學(xué)起到輔助和補(bǔ)充作用。

五、重視教師素質(zhì)的發(fā)展，培養(yǎng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)

煤炭行業(yè)工作條件相對(duì)比較艱苦，環(huán)境較差，部分學(xué)生存在專業(yè)情緒，且畢業(yè)后改行較多，不同程度地影響了學(xué)生對(duì)專業(yè)課學(xué)習(xí)的積極性，也由此影響了老師的教學(xué)積極性，在此情況下，教學(xué)過(guò)程中教師的作用不可低估。

專業(yè)師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)合理，現(xiàn)有全職教師和實(shí)驗(yàn)室人員14人，其中教授4人，副教授（含相當(dāng)職稱）3人，均具有碩士及以上學(xué)歷。這是一支年富力強(qiáng)的，以中青年教師為主體的師資隊(duì)伍，約50%的教師具有在企業(yè)或社會(huì)工程實(shí)踐的工程背景；大部分教師長(zhǎng)期和企業(yè)進(jìn)行科研合作，近三年與企業(yè)合作、承擔(dān)企業(yè)科研項(xiàng)目的教師占教師總數(shù)的78.57%。教師到國(guó)外高水平大學(xué)做訪問(wèn)學(xué)者或進(jìn)修，同時(shí)聘請(qǐng)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)、寧煤集團(tuán)的知名專家學(xué)者為兼職教授，定期為學(xué)生進(jìn)行講座或指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)。

六、結(jié)論

西安科技大學(xué)礦物加工專業(yè)課題組充分利用礦物加工試驗(yàn)研究方法課程，將教學(xué)內(nèi)容緊緊圍繞國(guó)內(nèi)外礦物加工處理的最新進(jìn)展，經(jīng)常更新教學(xué)內(nèi)容。課程組成員不斷改進(jìn)、完善多媒體課件、完善該門(mén)課程的教材、教學(xué)資源庫(kù)的配套建設(shè)。在課程建設(shè)中還建立起以課程為單元的多媒體教學(xué)資源庫(kù)，完成課程資源庫(kù)的數(shù)字化、立體化資料制作。教師在教學(xué)過(guò)程中充分利用相關(guān)的課程資源，做到課堂內(nèi)外資源網(wǎng)絡(luò)共享。課程講授采用多種形式，學(xué)生學(xué)習(xí)方式更加多樣化，體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)觀念。注重授課教師的培養(yǎng)，做到教學(xué)相長(zhǎng)。從教學(xué)大綱到教師培養(yǎng)，形成一個(gè)有機(jī)的整體，為礦物加工專業(yè)課程建設(shè)改革作出貢獻(xiàn)，促進(jìn)礦物加工專業(yè)人才工程素質(zhì)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李振，楊超. 構(gòu)建礦物加工專業(yè)“三位一體”教學(xué)平臺(tái)的探索與實(shí)踐[J]，煤炭高度教育，2012.30（4）：114-115

[2]于偉，劉莉君，李振. 礦物加工工程“一體化、雙層次”實(shí)驗(yàn)體系構(gòu)建[J]，榆林學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，（23）6：79-81

[3]劉莉君，于偉，李振，楊致遠(yuǎn).以培養(yǎng)工程素質(zhì)的理念開(kāi)展礦物加工專業(yè)教學(xué)改革[C]，2012第二屆高等教育理工類課程教學(xué)研討會(huì)，2012.11.24-25

[4]李振，楊超. 礦物加工工程專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)機(jī)制的初步探索——以西安科技大學(xué)為例[J]，煤炭高度教育，2014.32（3）：93-95

[5]李振，楊超. 校企合作模式下礦物加工專業(yè)教學(xué)課程的構(gòu)建與實(shí)施[J]，新校園：92

通訊作者：

劉莉君（1980-），女，西安科技大學(xué)講師。