地方高校粉體工程課程建設(shè)實(shí)踐與探索

王濤+趙淑金+鞠成

摘 要：《粉體工程》是佳木斯大學(xué)無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)開設(shè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。文章結(jié)合《粉體工程》課程建設(shè)過程中的一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)《粉體工程》教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程建設(shè)情況進(jìn)行實(shí)踐與探索，總結(jié)了課程建設(shè)體會(huì)。

關(guān)鍵詞：粉體工程 無機(jī)非金屬材料工程專業(yè) 課程建設(shè)

中圖分類號(hào)：F062.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2017）03-193-02

一、引言

《粉體工程》是佳木斯大學(xué)無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。以材料工業(yè)生產(chǎn)過程及研究工作中帶有普通性及共同性的內(nèi)容為主，系統(tǒng)地闡述了粉體工程的基本理論、基本技術(shù)、工藝設(shè)備。是一門研究粉體的性質(zhì)、加工、制備及應(yīng)用的技術(shù)科學(xué)，內(nèi)容涉及建材、冶金、化工、陶瓷、環(huán)境保護(hù)等行業(yè)，在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中的地位越來越重要。通過本門課程的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生掌握一種新的物質(zhì)存在形態(tài)——粉體的基本理論和技術(shù)，了解粉體材料的應(yīng)用領(lǐng)域及其重要性，使學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的要求。學(xué)生通過本大綱所規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握“粉體工程”的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)，以及粉體制備與處理工藝及裝備技術(shù)，有關(guān)粉體加工工藝原理及流程，粉體加工設(shè)備的原理、特性參數(shù)與性能等知識(shí)，為學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)以及從事有關(guān)粉體工程技術(shù)工作和科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。

二、教學(xué)目標(biāo)

通過粉體工程課程學(xué)習(xí)，掌握粉體堆積、流動(dòng)、力學(xué)等基本特性，粉體的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)，氣固二相流的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)，掌握粉體操作處理過程等設(shè)備過程原理，特性參數(shù)與性能等知識(shí)。能夠合理地運(yùn)用本學(xué)科的基本理論和基本原理實(shí)現(xiàn)粉體加工要求的工藝及裝備技術(shù)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。并能從粉體科學(xué)的角度，對(duì)粉體基本特性表征；從粉體過程工程的角度，正確地掌握和合理地運(yùn)用實(shí)現(xiàn)加工要求的工藝及裝備技術(shù)，對(duì)粉體單元操作過程與系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化選擇，具有將粉體加工新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的試驗(yàn)研究成果工業(yè)化的基本能力，能正確、合理地應(yīng)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)解決粉體工程實(shí)際問題。為學(xué)生將來從事粉末材料、粉體工程領(lǐng)域的生產(chǎn)、科研打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

三、教學(xué)內(nèi)容

《粉體工程》課程是一門跨學(xué)科、跨技術(shù)的綜合性學(xué)科。涉及的知識(shí)面廣、基本概念多，既有基礎(chǔ)理論，又涉及眾多工程應(yīng)用。使用教材選用陶珍東主編的《粉體工程與設(shè)備》。課程分為理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)三部分。其中，理論教學(xué)方面主要包括：粉體的基本定義、粉體顆粒的種類、粉體粒度的分析及測(cè)量、粉體填充與堆積特性、粉體的濕潤(rùn)、粉體的流變學(xué)、粉碎過程及設(shè)備、粉碎機(jī)械力化學(xué)、顆粒流體力學(xué)、分級(jí)、分離、粉體輸送設(shè)備。通過理論課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握粉體物料的基本性質(zhì)、粉體加工過程的基本理論和主要設(shè)備。實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分主要有三部分實(shí)驗(yàn)組成了一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)：一是球磨機(jī)粉磨實(shí)驗(yàn)。二是粉體粒度測(cè)試，篩分析法和激光法測(cè)定粒度分布。三是粉末特性實(shí)驗(yàn)——粉體比表面積測(cè)定和真密度測(cè)定，通過該綜合實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握粉體粉磨過程，學(xué)會(huì)兩種測(cè)粒度和粒度分布的方法，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力。課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是針對(duì)粉碎過程的工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)。

四、教學(xué)方法

為培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，采用多媒體理論授課、學(xué)生自學(xué)、開展綜合性實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、撰寫課程論文等多種教學(xué)方法相結(jié)合的方式開展教學(xué)。本課程總學(xué)時(shí)56學(xué)時(shí)。其中30%學(xué)時(shí)學(xué)生進(jìn)行線上自主學(xué)習(xí)，教師答疑和進(jìn)行考核，并安排課程總學(xué)時(shí)數(shù)的70%為教師課堂講解和組織討論課。采用多媒體講授理論課，開展綜合性實(shí)驗(yàn)，開放研究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生參加教師的科研，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)與創(chuàng)新能力。利用課后時(shí)間進(jìn)行粉體工程課程設(shè)計(jì)，課程結(jié)束后要求學(xué)生寫一篇針對(duì)粉體工程發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)的課程論文。

1.課堂教學(xué)。采用多樣性教學(xué)方法相結(jié)合，實(shí)施探究式、啟發(fā)式、討論式、參與式教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化教學(xué)手段實(shí)施教學(xué)。針對(duì)課程粉體基礎(chǔ)理論部分理論性強(qiáng)、概念難理解的情況，采用課堂提問、手機(jī)操作完成作業(yè)、討論等形式力求在課堂上做到深入淺出、把問題理解透。針對(duì)課程粉體設(shè)備部分內(nèi)容多、知識(shí)面含蓋廣的情況，利用多媒體視頻和動(dòng)畫進(jìn)行教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)設(shè)備原理和構(gòu)造的理解。

2.實(shí)踐教學(xué)。將三個(gè)課程實(shí)驗(yàn)組合成一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。由學(xué)生自行設(shè)計(jì)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)，使學(xué)生熟悉了解粉體工程的操作單元及工藝過程。

3.粉體工程課程設(shè)計(jì)。教師給出設(shè)計(jì)任務(wù)書，任務(wù)書包括：設(shè)計(jì)題目、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟、設(shè)計(jì)工作計(jì)劃與進(jìn)度安排，學(xué)生查閱資料、進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)意、撰寫說明書、手工和CAD繪制圖紙。然后進(jìn)行答辯和考核。

五、課程建設(shè)

本門課程是佳木斯大學(xué)第二期百門課程，課程建設(shè)以線上學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式為核心。完善多媒體課件和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)自主學(xué)習(xí)并與教師進(jìn)行交流。打造教師授課、學(xué)生自學(xué)、課后作業(yè)、綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)作為一個(gè)整體的立體化的教學(xué)體系。

1.課程網(wǎng)站建設(shè)。依托佳木斯大學(xué)課程中心網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)行了網(wǎng)站建設(shè)，建設(shè)內(nèi)容包括課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、課程團(tuán)隊(duì)教師信息、課程教材及教學(xué)參考書、電子教案及講義、教學(xué)視頻、思考題和習(xí)題、試題庫、案例庫、網(wǎng)絡(luò)資源鏈接等。學(xué)生可以在線瀏覽、自學(xué)，課程作業(yè)以網(wǎng)上答題為主。另外，可以和學(xué)生進(jìn)行線上討論。

2.師資隊(duì)伍建設(shè)。由于課程涉及知識(shí)面廣、學(xué)科交叉性強(qiáng)，這對(duì)教師提出了較高要求。通過幾年建設(shè)，現(xiàn)有主講教師2名、助教1名、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師2名、實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師2名，處助教是講師外，均是副高級(jí)以上職稱，形成了完整的課程教學(xué)師資隊(duì)伍。

3.實(shí)行基地建設(shè)。鞏固建立與課程教學(xué)體系相關(guān)的實(shí)習(xí)基地（佳星玻璃有限公司、冀東水泥、唐山陶瓷集團(tuán)等），通過實(shí)行，鞏固了學(xué)生對(duì)粉體工程相關(guān)知識(shí)的掌握，提高了學(xué)生實(shí)踐能力。

4.考核方式。把過去的單一閉卷考試定成績(jī)，改為跟據(jù)三個(gè)方面的表現(xiàn)與效果來評(píng)定成績(jī)：一是平時(shí)成績(jī)，包括出勤、課堂表現(xiàn)、網(wǎng)上作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告。二是課程論文和課程設(shè)計(jì)。三是期末閉卷考試。

六、結(jié)語

通過近幾年的課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐，《粉體工程》課程教學(xué)質(zhì)量得到了提高。特別是開展百門課程建設(shè)以來，學(xué)生充分利用了課程網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自學(xué)，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)主動(dòng)性。包含教師授課、學(xué)生自學(xué)、課后作業(yè)、綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)的立體化教學(xué)體系能夠完成培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的工程應(yīng)用型人才任務(wù)。

[基金項(xiàng)目：佳木斯大學(xué)教研課題（項(xiàng)目編號(hào)JYLA2012-25）；黑龍江省高等教育學(xué)會(huì)規(guī)劃課題（課題編號(hào)14G133）。]

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（作者單位：佳木斯大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 黑龍江佳木斯 154007；作者簡(jiǎn)介：王濤，副教授，博士，主要研究方向?yàn)闊o機(jī)材料。）

（責(zé)編：賈偉）