礦物加工專業(yè)《潔凈煤技術(shù)》課程教學(xué)改革的研究

王會(huì)平+李桂春+張鴻波

摘 要：文章分析了礦物加工專業(yè)潔凈煤技術(shù)課程授課中所存在的問題，從更新教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化多媒體課件、搭建網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、健全考核制度等方面進(jìn)行改革。通過教學(xué)改革，有效解決課時(shí)的局限性，以豐富的內(nèi)容和靈活的教學(xué)模式拓寬了學(xué)生的知識(shí)面和視野，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主學(xué)習(xí)的興趣，教學(xué)效果得到明顯提高。

關(guān)鍵詞：礦物加工 潔凈煤技術(shù) 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：F062.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2016）10-242-02

一、引言

《潔凈煤技術(shù)》是礦物加工專業(yè)的一門專業(yè)課程，主要研究煤炭加工、轉(zhuǎn)化、先進(jìn)燃燒、煙氣凈化及污染物控制和資源化再利用等，主要解決煤炭生產(chǎn)和使用中的污染問題及效率。這門課程是主要專業(yè)課的后續(xù)課程，所涉及的內(nèi)容較多，工程技術(shù)性強(qiáng)。學(xué)習(xí)上除了需要本專業(yè)的理論基礎(chǔ)（“流體力學(xué)”、“選礦學(xué)”、“特殊選礦”等）外，還需要以“煤化學(xué)”、“有機(jī)化學(xué)”等課程為基礎(chǔ)，因此學(xué)生在某些內(nèi)容（如燃料電池、煤炭轉(zhuǎn)化等）的理解上有一定的難度，常常會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在有限的課堂講授中只能以教師講授和多媒體課件相結(jié)合的方式，學(xué)生對(duì)整體內(nèi)容理解及掌握程度不高，嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量。如何在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)、綜合應(yīng)用知識(shí)以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，構(gòu)建創(chuàng)新性思維，就成為了本課程的教學(xué)改革關(guān)鍵性的問題。

二、精選教材，隨時(shí)更新授課內(nèi)容

《潔凈煤技術(shù)》課程是礦物加工、環(huán)境工程、熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的本科與研究生都需要開設(shè)的課程，目的是在所學(xué)專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解和學(xué)習(xí)潔凈煤技術(shù)基本理論、原理、技術(shù)和設(shè)備的工作情況，以及國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，為學(xué)生以后攻讀潔凈煤技術(shù)方面的研究生和從事相關(guān)領(lǐng)域的工作打下良好的基礎(chǔ)。潔凈煤技術(shù)涉及煤炭分選、加工、煤炭轉(zhuǎn)化、煤炭的清潔燃燒和燃后污染物的治理與資源化等多方面的內(nèi)容，體系龐大，內(nèi)容復(fù)雜。要想掌握潔凈煤技術(shù)的內(nèi)容，除了學(xué)生要有良好的專業(yè)基礎(chǔ)外，在教材選擇上也需要認(rèn)真對(duì)待。本課程所用的教材是中國礦業(yè)大學(xué)出版社出版的《潔凈煤技術(shù)》，該書為高等學(xué)校“十一五”規(guī)劃教材，系統(tǒng)闡述了潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域基本知識(shí)、概念和方法。并引入典型的煤炭潔凈利用和加工轉(zhuǎn)化的工程實(shí)例，其內(nèi)容深入淺出、通俗易懂、資料詳實(shí)豐富，涵蓋了我國潔凈煤技術(shù)研究目前的進(jìn)展和研究成果。在授課過程中，在選用的教材基礎(chǔ)上，大量參考其他潔凈煤技術(shù)的書籍、網(wǎng)站，對(duì)某一領(lǐng)域的新成果隨時(shí)更新，力爭將最新的知識(shí)教授給學(xué)生。授課中對(duì)潔凈煤領(lǐng)域研究的四個(gè)大方向進(jìn)行模塊化講解，比如配煤一章，在一些書籍和資料中將這部分內(nèi)容歸到煤炭清潔燃燒部分，對(duì)于煤炭的配合加工，個(gè)人認(rèn)為屬于煤炭加工領(lǐng)域的內(nèi)容，將優(yōu)質(zhì)煤和劣質(zhì)煤配合使用，這一方法能夠應(yīng)用到煤炭分選、水煤漿的制備、型煤的制取、煤炭清潔燃燒、煤炭的氣化、煤的氣化聯(lián)合發(fā)電等較多的領(lǐng)域，因此講授中在煤炭加工模塊主要講解煤炭分選、配煤、型煤、水煤漿四個(gè)方面的內(nèi)容，掌握了潔凈煤技術(shù)中這些基礎(chǔ)的內(nèi)容才能為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)礦物加工專業(yè)的學(xué)生來說，煤炭分選是礦物加工專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課，學(xué)習(xí)“選礦學(xué)”、“煤化學(xué)”后，再研究配煤、型煤等煤炭加工方面的內(nèi)容就輕松一些，這也為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了較為便利的條件，有了一個(gè)良好的平臺(tái)做基礎(chǔ)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果。

三、科學(xué)設(shè)計(jì)課件，使其層次分明、重點(diǎn)突出

多媒體輔助教學(xué)在教學(xué)活動(dòng)中因其形象、直觀地展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容受到了廣泛的應(yīng)用。多媒體教學(xué)可以優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，改變教學(xué)方法，將潔凈煤技術(shù)中所涉及的理論、工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)以語音、圖像、視頻等形式融為一體，有效的拓展了教學(xué)空間，以直觀形式直接刺激學(xué)生的大腦，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。課件是多媒體教學(xué)中主要的呈現(xiàn)形式，因此，在教學(xué)中，要科學(xué)設(shè)計(jì)課件，使其層次分明、重點(diǎn)突出、簡潔明了。潔凈煤技術(shù)課程內(nèi)容工程技術(shù)性強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)多，信息量大，授課過程中需要大量的圖片、流程、實(shí)例等內(nèi)容，學(xué)生在課下自學(xué)某一知識(shí)點(diǎn)時(shí)往往比較難理解，影響了學(xué)習(xí)效果。采用多媒體課件形式科學(xué)的設(shè)計(jì)，將所涉及的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合，將現(xiàn)場圖片、工藝流程和設(shè)備以動(dòng)畫等形式直觀展示給學(xué)生，將課本上的內(nèi)容以鮮活的形象展示給學(xué)生，將抽象的內(nèi)容具體化，將圖像與基本原理、實(shí)際工藝模型有機(jī)結(jié)合起來，使晦澀難懂的工程概念層次分明、直觀生動(dòng)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課件的設(shè)計(jì)過程中，從背景選擇，工藝流程線條的顏色、粗細(xì)，文字的字體、顏色等都要力求簡潔，增加畫面的層次感，以直觀形象刺激學(xué)生，幫助學(xué)生接收課堂內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。比如講解燃料電池技術(shù)時(shí)，課件設(shè)計(jì)從基本知識(shí)反應(yīng)機(jī)理以動(dòng)畫形式講解反應(yīng)過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)中電子的遷移過程，現(xiàn)場的應(yīng)用就以大量的圖片直觀展示，國內(nèi)外對(duì)燃料電池的應(yīng)用以及今后的發(fā)展方向等已在網(wǎng)絡(luò)上獲得的資料以及最新的車展中所展示的應(yīng)用燃料電池轎車等內(nèi)容介紹給學(xué)生，采用多媒體課件直觀形象、生動(dòng)地講解出燃料電池的基本原理、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r、現(xiàn)場的工程實(shí)例，解決了教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，增加了課堂信息量，將有限的學(xué)時(shí)與課堂內(nèi)容結(jié)合起來，提高了教學(xué)效率，增強(qiáng)了教學(xué)效果。

四、改變考核方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

潔凈煤技術(shù)傳統(tǒng)的考核方式為寫論文或以試卷形式進(jìn)行考核，學(xué)生無論在課堂上聽課效果如何，結(jié)課時(shí)都能夠拼湊一篇論文，或者根據(jù)書中內(nèi)容進(jìn)行答題，學(xué)習(xí)主動(dòng)性大大喪失，課程結(jié)束后對(duì)講授內(nèi)容印象不深，教學(xué)效果不好。針對(duì)這種情況，在授課中改變單一的考核方式，注重平時(shí)考核。平時(shí)成績包括學(xué)生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)內(nèi)容，授課過程中針對(duì)教學(xué)重點(diǎn)設(shè)定某一課題，與學(xué)生分組討論，并在課下搜集相關(guān)資料以大作業(yè)的形式完成，在作業(yè)中強(qiáng)調(diào)個(gè)人觀點(diǎn)的重要性，杜絕對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的簡單復(fù)制，對(duì)作業(yè)內(nèi)容每組制作PPT，上課時(shí)作專題報(bào)告。每組中不同的觀點(diǎn)在作業(yè)的完成過程中進(jìn)行綜合、分析、歸納、總結(jié)，學(xué)生的積極性、主動(dòng)性與團(tuán)隊(duì)合作精神得到了充分的鍛煉。通過作業(yè)形式的改變促進(jìn)課堂教學(xué)效果，學(xué)生更樂于就所學(xué)內(nèi)容與授課教師、同學(xué)討論，學(xué)習(xí)興趣得以明顯提高。同時(shí)在最終考核時(shí)就潔凈煤技術(shù)中涉及的內(nèi)容完成一篇論文，并且對(duì)論文進(jìn)行答辯。論文的質(zhì)量要求明確，同時(shí)論文不允許簡單的拼湊，能夠就所寫內(nèi)容提出個(gè)人觀點(diǎn)，完成國內(nèi)外這一技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，主要的技術(shù)原理、工藝、流程等，同時(shí)也要求說明這一技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況與效果，論文完成上交后教師在對(duì)論文質(zhì)量進(jìn)行評(píng)閱過程中對(duì)學(xué)生的選題與內(nèi)容進(jìn)行提問以備答辯。答辯過程中一方面考核了學(xué)生對(duì)潔凈煤技術(shù)的學(xué)習(xí)情況，同時(shí)考核了對(duì)所完成論文的熟悉程度，同時(shí)又能夠鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和臨場發(fā)揮能力，每一位同學(xué)在答辯過程中能夠與教師面對(duì)面的交流，增加了師生間的感情交流和熟悉程度，同時(shí)也鞏固了書本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

五、搭建網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，擴(kuò)展學(xué)習(xí)空間

潔凈煤技術(shù)在授課過程中由于其較強(qiáng)的工程技術(shù)性、較大的知識(shí)信息量、有限的授課時(shí)間，曾一度阻礙了學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，降低了教學(xué)效果。因此在近幾年的授課中，采用課堂學(xué)習(xí)與線下虛擬學(xué)習(xí)的混合式學(xué)習(xí)模式，有效的擴(kuò)展了學(xué)習(xí)空間，將有限的學(xué)習(xí)時(shí)間和無限的學(xué)習(xí)內(nèi)容相結(jié)合，有效解決了授課中所遇到的問題。本模式中采用的是MOODLE開源學(xué)習(xí)工具，MOODLE這一開源虛擬學(xué)習(xí)工具作為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)支持的環(huán)境。首先在服務(wù)器層完成Moodle系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)平臺(tái)——WAMP平臺(tái)的搭建，即Windows服務(wù)器環(huán)境下的免費(fèi)開源軟件組合Apache、MySQL與PHP；再在客戶端完成Moodle應(yīng)用層的架設(shè)、參數(shù)的配置、性能優(yōu)化以及個(gè)性化的模塊二次開發(fā)；最后在運(yùn)行穩(wěn)定的平臺(tái)上實(shí)施數(shù)字化學(xué)習(xí)資源、交互活動(dòng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。線上虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)習(xí)功能設(shè)計(jì)采用UML統(tǒng)一建模語言，主要包括課程管理、作業(yè)模塊、聊天模塊、投票模塊、論壇模塊、測驗(yàn)?zāi)K、資源模塊、互動(dòng)評(píng)價(jià)等。

比如在課程管理模塊中，所有具有教師權(quán)限的均可以全面控制課程的所有設(shè)置：論壇、測驗(yàn)、資源、投票、問卷調(diào)查、作業(yè)、聊天、專題討論等。課程自上次登陸以來的變化可以顯示在課程主頁上，便于成員了解當(dāng)前動(dòng)態(tài)，絕大部分的文本（資源、論壇帖子等）可以用編輯器編輯，所有在論壇、測驗(yàn)和作業(yè)評(píng)定的分?jǐn)?shù)都可以在同一頁面查看（并且可以下載為電子表格文件），全面的用戶日志和跟蹤——在同一頁面內(nèi)統(tǒng)計(jì)每個(gè)學(xué)生的活動(dòng)，顯示圖形報(bào)告，包括每個(gè)模塊的細(xì)節(jié)（最后訪問時(shí)間、閱讀次數(shù)），還有參與的討論等，匯編為每個(gè)學(xué)生的詳細(xì)的“故事”，郵件集成，把討論區(qū)帖子和教師反饋等以HTML或純文本格式的郵件發(fā)送，自定義評(píng)分等級(jí)，教師可以定義自己的評(píng)分等級(jí)，并用來在論壇和作業(yè)打分，使用備份功能可以把課程打包為一個(gè)zip文件。此文件可以在任何Moodle服務(wù)器恢復(fù)。而對(duì)于實(shí)時(shí)交互（聊天功能）、投票模塊和論壇模塊，學(xué)生可以通過該模塊與教師進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互，教師可以輕松地在論壇間移動(dòng)話題，如果論壇允許評(píng)級(jí)，那么可以限制有效時(shí)間段。

該課程的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源豐富、交互活動(dòng)靈活，為課程的師生提供了面對(duì)面課堂的必要補(bǔ)充，有效地節(jié)約了有限的課堂教學(xué)時(shí)間，豐富了教學(xué)資源，提高了教學(xué)的效率。

六、結(jié)論

礦物加工工程專業(yè)開設(shè)潔凈煤技術(shù)課程以專業(yè)基礎(chǔ)課為基礎(chǔ)，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)煤炭加工利用過程中降低污染、提高效率的認(rèn)識(shí)，通過課程的教學(xué)改革，豐富了教學(xué)內(nèi)容，通過簡潔明了的多媒體課件設(shè)計(jì)，生動(dòng)地展示了授課內(nèi)容，有效解決了重點(diǎn)和難點(diǎn)，并且通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的搭建健全了課程的考核制度，注重平時(shí)成績的考核。通過以上措施能夠有效地解決課時(shí)的局限性，以豐富的內(nèi)容和靈活的教學(xué)模式拓寬學(xué)生的知識(shí)面和視野，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主學(xué)習(xí)的興趣，教學(xué)效果得到明顯提高。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 劉安源.熱能與動(dòng)力工程專業(yè)“潔凈煤技術(shù)”課程建設(shè)的探討[J].中國電力教育，2009（2）

（作者單位：黑龍江科技大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150027）

（作者簡介：王會(huì)平，講師，碩士，研究方向：潔凈煤技術(shù)、礦物分選與深加工。）

（責(zé)編：賈偉）