互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代礦物加工工程專業(yè)教學(xué)方法探索*

趙明霞，武立俊，王燁敏，李 麗，杜潤(rùn)平

(山西工程技術(shù)學(xué)院，山西 陽(yáng)泉 045000)

在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)高速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已然成為了人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚默F(xiàn)代信息技術(shù)工具，互聯(lián)網(wǎng)使用人數(shù)呈現(xiàn)出一種直線上升的趨勢(shì)，由此可見(jiàn)互聯(lián)網(wǎng)的影響力也逐漸增加[1]。當(dāng)今社會(huì)，“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下線上和線下結(jié)合的學(xué)習(xí)方式已經(jīng)成為教育發(fā)展的新趨勢(shì)。礦物加工工程是一門(mén)研究礦產(chǎn)資源分離、富集、綜合利用的一門(mén)應(yīng)用技術(shù)科學(xué)，我院礦物加工工程專業(yè)旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實(shí)的礦物加工專業(yè)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和應(yīng)用技能，能在礦物(煤炭、金屬、非金屬)分選加工、礦產(chǎn)資源綜合利用相關(guān)領(lǐng)域從事生產(chǎn)、技術(shù)管理、工藝設(shè)計(jì)、科學(xué)研究等工作，具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和研究創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，礦物加工工程專業(yè)的教學(xué)也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，應(yīng)該如何面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)所帶來(lái)的新的機(jī)遇，應(yīng)用何種方式可促進(jìn)教學(xué)效果得到有效提升成為本文研究的主要內(nèi)容。

1 礦物加工工程專業(yè)概述

礦物加工工程是研究礦產(chǎn)資源分離、富集、綜合利用的一門(mén)應(yīng)用技術(shù)科學(xué)，其目的是利用不同礦物的物理或物理化學(xué)性質(zhì)的差異，借助各種選礦方法和設(shè)備將礦產(chǎn)資源中的有用礦物和無(wú)用脈石礦物分離并達(dá)到有用礦物的相對(duì)富集。學(xué)生主要學(xué)習(xí)物理、化學(xué)、工程力學(xué)、工程流體力學(xué)、機(jī)械、電器設(shè)備及智能控制、礦物巖石學(xué)與煤化學(xué)、礦物加工學(xué)、工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、實(shí)驗(yàn)研究、高等數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、資源綜合利用等基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論。我院礦物加工工程專業(yè)培養(yǎng)方案注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，組織管理能力，國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)能力及解決實(shí)際的礦物加工工程問(wèn)題的能力。礦物加工工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中，實(shí)踐及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課設(shè)置較多，通過(guò)不同方式及不同類型的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和動(dòng)手操作能力，掌握實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)手段、分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果等，拓展學(xué)生的專業(yè)面并提高專業(yè)技術(shù)水平。通過(guò)本專業(yè)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生將所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)與課程形成有效的銜接并能夠熟練地學(xué)以致用，為就業(yè)后從事礦物加工新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝、新設(shè)備等相關(guān)的開(kāi)發(fā)研究提供理論和實(shí)踐基礎(chǔ)；學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手操作能力、尤其是針對(duì)于礦物加工專業(yè)方面的科研能力能夠得到一定的提升，有一定的科研創(chuàng)新能力以及相關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)想法等；學(xué)生掌握礦物加工工程專業(yè)課程相關(guān)的理論知識(shí)同時(shí)，具備擬定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)步驟、采取實(shí)驗(yàn)方式等相關(guān)程序和內(nèi)容的能力。以礦物加工試驗(yàn)研究方法為例，學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求查找相關(guān)資料，并綜合運(yùn)用礦物加工相關(guān)專業(yè)知識(shí)，如碎礦與磨礦、重力選礦、浮選、磁選等設(shè)計(jì)出合適的試驗(yàn)方案，探索出較合理的工藝流程，為將來(lái)從事選礦方面的科學(xué)研究和解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題打下基礎(chǔ)；通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)對(duì)象，認(rèn)真思考并分析、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有效地幫助學(xué)生直觀、理性的了解并掌握礦物加工過(guò)程涉及到的基本規(guī)律和相關(guān)影響因素等，并了解其應(yīng)用范圍，同時(shí)能夠認(rèn)識(shí)到礦物加工過(guò)程的基本原理、基本方式以及相關(guān)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)；學(xué)生在自己動(dòng)手操作的過(guò)程中，對(duì)于礦物加工工程的實(shí)驗(yàn)方式與步驟加以掌握，這種實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式能夠幫助學(xué)生深化對(duì)課堂理論教學(xué)內(nèi)容的掌握，強(qiáng)化課堂教學(xué)效果及提高學(xué)生的綜合能力水平，是學(xué)生全面學(xué)習(xí)礦物加工工程相關(guān)知識(shí)的最有效途徑。本文結(jié)合該專業(yè)相關(guān)課程的特點(diǎn)，深入探討互聯(lián)網(wǎng)教育背景下礦物加工工程專業(yè)教學(xué)改革模式，探索如何整合教學(xué)內(nèi)容，理論課程案例教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課程專題化，更有效地改善教學(xué)模式和教學(xué)手段，將翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目自主教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等教學(xué)模式應(yīng)用到礦物加工工程專業(yè)教學(xué)過(guò)程中，有效提升教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

2 翻轉(zhuǎn)課堂

目前，我院將礦物加工工程專業(yè)部分課程的理論教學(xué)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膭h減，以增大實(shí)踐教學(xué)占比，據(jù)此，我們擬將刪減內(nèi)容改為以理論結(jié)合實(shí)踐，采用案例教學(xué)的模式，讓學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中充分掌握這部分理論知識(shí)。對(duì)于礦物加工工程專業(yè)課程體系中的基礎(chǔ)理論知識(shí)，積極地采用“微課教學(xué)”“翻轉(zhuǎn)課堂”等現(xiàn)代教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生在課前觀看教師的視頻講解進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，課堂時(shí)間教師和學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間充分互動(dòng)，包括合作探究、答疑解惑、完成學(xué)業(yè)等，從而得到更好的教育效果。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的特點(diǎn)是：針對(duì)性更強(qiáng)，教師可以在課前針對(duì)于本節(jié)課程當(dāng)中的重難點(diǎn)進(jìn)行視頻講解的錄制，且視頻均較短但針對(duì)性較強(qiáng)，每一個(gè)視頻都能夠按照學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握程度以及學(xué)生注意力較為集中的時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行特定的講授，更加方便學(xué)生自由選擇學(xué)習(xí)時(shí)間及學(xué)習(xí)內(nèi)容，有利于學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)；教學(xué)信息及內(nèi)容清晰明確，在視頻中，學(xué)生唯一能夠注意到的只有教師以及教師所講授的知識(shí)，減少學(xué)生被外界事物吸引的可能性，提高學(xué)生的專注力，且讓學(xué)生身心得以放松；重建學(xué)習(xí)過(guò)程，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式將信息傳遞的過(guò)程提到了課程之前，而學(xué)生的消化吸收過(guò)程提到了課堂之上，這種模式下教師能夠更清晰明了的了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的困難，并有針對(duì)性的進(jìn)行相關(guān)的講解與答疑，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)于所學(xué)知識(shí)的消化；檢測(cè)方式更加便捷，翻轉(zhuǎn)課堂下，教師在視頻講解知識(shí)點(diǎn)之后，隨堂而來(lái)的相關(guān)問(wèn)題，能夠更好地幫助學(xué)生檢測(cè)對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，并且方便學(xué)生及時(shí)對(duì)所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)與鞏固，有利于教師真正的了解學(xué)生[2]。

對(duì)于礦物加工工程教學(xué)來(lái)說(shuō)，目前仍然有“填鴨式”教學(xué)形式的存在，學(xué)生被動(dòng)的接受知識(shí)的傳遞，這就導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣低下、課堂缺乏互動(dòng)性、教學(xué)效果不顯著等情況的出現(xiàn)。采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，教師可以將本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為視頻講解，且視頻中針對(duì)于每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解時(shí)間應(yīng)充分加以把握，建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生課前到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中進(jìn)行自主預(yù)習(xí)，課堂教學(xué)過(guò)程中，教師則側(cè)重理論聯(lián)系實(shí)際，采用案例式教學(xué)等教學(xué)方式，讓學(xué)生在課堂上充分展示自主學(xué)習(xí)成果，教師按照學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度有針對(duì)性的進(jìn)行答疑、講解。比如礦物加工工程專業(yè)一些課程中涉及到的研究新進(jìn)展，有些教材上的新進(jìn)展距現(xiàn)在已經(jīng)有幾年甚至更長(zhǎng)時(shí)間，我們可以采用部分翻轉(zhuǎn)課堂讓學(xué)生通過(guò)閱讀學(xué)術(shù)短文、查閱文獻(xiàn)等方式了解該領(lǐng)域最新進(jìn)展。翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)置中，教師講解教材內(nèi)容中反映的“新進(jìn)展”，同時(shí)布置課外學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生自己去下載并閱讀相關(guān)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)問(wèn)題，并指定學(xué)習(xí)小組，對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí)，并將學(xué)習(xí)成果形成報(bào)告(以PPT形式為主)，課下各小組積極準(zhǔn)備，課上時(shí)各小組將報(bào)告與其他同學(xué)分享和交流，讓所有學(xué)生都能夠了解該技術(shù)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)視野，引發(fā)他們的興趣和關(guān)注。

教師對(duì)各小組報(bào)告進(jìn)行適當(dāng)點(diǎn)評(píng)，或是根據(jù)學(xué)生報(bào)告情況進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充講解，對(duì)學(xué)生課內(nèi)或課外學(xué)習(xí)中存在疑問(wèn)的地方進(jìn)行答疑解惑。課后學(xué)生根據(jù)興趣，再次詳細(xì)閱讀各小組查找的資料和報(bào)告，完成一個(gè)小練習(xí)以深化知識(shí)。

3 項(xiàng)目式自主合作學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式自主合作學(xué)習(xí)指的是教師在教學(xué)過(guò)程中將學(xué)生按照實(shí)際情況分為不同的學(xué)習(xí)小組，每個(gè)小組以問(wèn)題為導(dǎo)向，自主設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，利用網(wǎng)絡(luò)所提供的信息資源，進(jìn)行自主、合作學(xué)習(xí)，共同完成項(xiàng)目。項(xiàng)目式教學(xué)模式通過(guò)理論實(shí)際相結(jié)合的方式教學(xué)，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在教學(xué)過(guò)程中，教師根據(jù)項(xiàng)目要求對(duì)學(xué)生加以指導(dǎo)，進(jìn)而通過(guò)學(xué)生之間的通力合作來(lái)完成，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生能夠真實(shí)的感受到試驗(yàn)項(xiàng)目的整個(gè)過(guò)程，采取的方式及步驟等，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，提高學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，進(jìn)而讓學(xué)生能夠在自己動(dòng)手操作的過(guò)程中進(jìn)行學(xué)習(xí)[3]。

項(xiàng)目式自主合作學(xué)習(xí)模式對(duì)于礦物加工工程專業(yè)來(lái)說(shuō)具有重要的作用，礦物加工工程專業(yè)除了實(shí)習(xí)之外，大多數(shù)理論課程都設(shè)有相應(yīng)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一般是由教師進(jìn)行安排，且大多數(shù)實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只是機(jī)動(dòng)性的完成實(shí)驗(yàn)，這種教學(xué)模式下，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間基本沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生對(duì)于礦物加工工程專業(yè)學(xué)習(xí)的整體把握。因此，采用項(xiàng)目式自主合作學(xué)習(xí)模式，規(guī)避學(xué)生獨(dú)自完成實(shí)驗(yàn)的缺陷，可以讓學(xué)生通過(guò)自身的理解自由選定研究對(duì)象，并分小組進(jìn)行自主研究、分工合作，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況加以指導(dǎo)并完善[4]。如此，更加有利于學(xué)生對(duì)于礦物加工工程專業(yè)的學(xué)習(xí)。

4 建立遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

依據(jù)礦物加工工程專業(yè)課程設(shè)置特點(diǎn)，修訂培養(yǎng)方案時(shí)增大了實(shí)驗(yàn)課程占比，這對(duì)于學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)、動(dòng)手操作及科研能力的提升均具有重要的作用，并且能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維以及調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。但是就目前的礦物加工工程教學(xué)情況來(lái)看，教學(xué)配套相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)施受到了一定的局限，由于這種局限性，大幅度影響了實(shí)驗(yàn)的效果，且在一定程度上影響了學(xué)生綜合素質(zhì)能力的提高。面對(duì)這種教學(xué)設(shè)施的局限性，應(yīng)該積極利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源建立起遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)遠(yuǎn)程演示實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)等。所謂遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，即實(shí)驗(yàn)室，就是通過(guò)錄制真實(shí)實(shí)驗(yàn)視頻以供學(xué)生觀看和學(xué)習(xí)[5]。這種虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)更加容易、成本較低，且實(shí)驗(yàn)空間和時(shí)間不受限制。但不可忽視的是，這種虛擬的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性以及正確性還需要教師著重把握，因?yàn)樘摂M仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是通過(guò)虛擬儀器軟件包或是對(duì)代替實(shí)驗(yàn)對(duì)象的可視化三維物體進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的，而外界對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響并沒(méi)有充分把握，這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綄?duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)缺少一定的真實(shí)感受，且不便于理解。

5 結(jié) 語(yǔ)

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下的礦物加工工程專業(yè)教學(xué)所面臨的不僅是機(jī)遇，同時(shí)也是一種艱難的挑戰(zhàn)。信息技術(shù)的飛速發(fā)展為礦物加工工程專業(yè)建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)新模式提供了良好的契機(jī)，礦物加工工程專業(yè)教學(xué)應(yīng)該牢牢地抓住發(fā)展機(jī)遇，充分利用信息技術(shù)發(fā)展所帶來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)，積極地整合教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)手段，不斷地探索新計(jì)劃教學(xué)的新方法，為培養(yǎng)社會(huì)所需的應(yīng)用型人才而不斷努力，促進(jìn)礦物加工行業(yè)以及社會(huì)的健康發(fā)展。