矿物加工工程专业导论教学实践与改革探讨
黄根 马力强
(中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院 北京 100083)
摘要:结合当前煤炭能源形势和矿物加工工程专业的特点,分析了开设专业导论课的目的和意义,探索提高学生专业认同感,培养学生创新和实践能力的方法。根据课程教学目标,全面介绍了中国矿业大学(北京)矿物加工工程专业导论的课程内容设置,总结了在培养学生学习积极性、创新性和实践性等方面进行的教学实践和改革,通过讲座式授课、动态化展示、讨论和启发式教学,来激发学生的专业学习兴趣,培养其创新能力。
关键词:矿物加工工程;专业导论;教学实践;启发式教学;
教育教学论坛
中图分类号:G640
文献标注码:A
Teaching Practice and Reform in Professional introduction of the Mineral Processing Engineering
Huang Gen Ma Li-qiang
(College of Chemistry and Environmental Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing, 100083, China)
Abstract: The article analyzed the purpose and significance of developing professional introduction in mineral processing engineering, combining the current situation of coal energy and the characteristic of mineral processing engineering, to explore the methods for enhancing the major identification and developing innovation and practical ability of students. Based on the teaching objectives, the course content of professional introduction of mineral processing engineering in China University of Mining and Technology (Beijing) was introduced comprehensively. The teaching practice and reform in developing the learning enthusiasm, innovation and practice was summarized. The article proposed the new models of topic lectures, dynamic display, discussion and heuristic teaching to stimulate the professional learning interests of the students and cultivate their innovative ability.
Keywords: mineral processing engineering; professional introduction; teaching practice; heuristic teaching
中国矿业大学(北京)矿物加工工程专业是一个以煤炭为特色的国家重点学科,其主要培养从事矿物(煤炭、金属、非金属)分选加工和矿产资源综合利用领域内的生产、设计、科学研究与开发及技术改造与管理的高等工程技术人才。目前在全国开设有矿物加工工程专业的高校有30多所。虽然专业特色鲜明,但相比于一些“热门”专业而言,矿物加工工程专业受到的关注度相对较少。许多报考该专业的学生,对于该专业了解较少。尤其是近年来,随着煤炭形势的下滑,对煤炭类院校学生的招生和就业也产生了较大的影响,导致一些新生入学之初就开始对专业失去学习兴趣和自信心,出现盲目跟风的现象。通过专业导论的学习,使学生全面了解所学专业,有利于培养学生的专业兴趣,提高专业认同感
[1-2]。
此外,大学的学习不同于中学,大学以自主学习为主,学生拥有大量的时间来自由学习。而一些学生由于没有了中学时代的压力和约束,也失去了学习的目标,在进入大学以后,不久就开始变得迷茫,通过专业导论的开设,帮助学生解除困惑,引导学生正确规划学习生涯目标,也是专业导论教育的重要目的。因此,在低年级开始专业导论课具有重要的积极意义。
1 专业导论课开设的目的与意义
1.1 帮助学生了解所学专业
矿物加工工程是一门应用性较强的技术学科。除少数来自矿区的学生,或父母亲属从事本行业,对该专业有一定了解外,大多数学生在报考矿物加工工程专业前,对该专业都没有太多的认知,一般是通过网络等渠道,获得一些基本的信息,但这些信息往往难以满足他们对于一个新专业的好奇,更难说让他们形成对一个专业的认同感,而对于一些调剂的学生,他们所了解的信息可能更少,因此,矿物加工专业导论有助于帮助学生了解所学专业,帮他们解答心中的疑惑。
1.2 培养学生的专业兴趣
专业导论课程设置的另一个重要目的就是要培养学生的专业兴趣。中国矿业大学(北京)矿物加工工程专业立足于煤炭,以煤炭的加工和高效利用为主要研究方向,同时还设有非金属矿物材料方向。随着许多新兴行业的兴起和人们观念的转变,一些传统专业受到极大的挑战,在这种情况下,如何培养学生的学习兴趣,将其培养成具有扎实基础的专业技术人才,对专业教师提出了更高的要求。
1.3 开拓学生的学习思路和方法
大学的学习与中学阶段的学习有着本质的区别。在中学阶段,更注重的是教师的教和学生的学,一个知识点,老师会根据课本进行多次的讲述,同时要求学生进行反复的背诵或练习,以便在考试时能熟练地掌握,而大学的学习则不同,由于内容多,在讲述时老师一般不会对一个知识点进行多次的重述,更重要的是大学要求的不仅是对书本知识的掌握,而是要学会灵活的加以运用。要开拓学生的学习思路,转变传统的学习方法,专业导论是一个关键环节。
2 矿物加工专业导论主要教学内容设置
中国矿业大学(北京)矿物加工工程专业导论开设于第一学期和第二学期,主要授课对象为大一新生,总课时为16个学时,共计1个学分。由于刚刚入学,学生尚未接触专业知识的学习,因此,在课程内容的设置上知识面宽而广,主要以普及为主,中国矿业大学(北京)矿物加工工程专业导论课程教学内容及学时分配如表1所示。教学内容主要包括以下几个部分:
1)专业总体介绍。该部分主要介绍矿物加工的目的和意义、矿物加工的基本原理、主要方法和设备。除此以外,还介绍目前国内外开设有矿物加工工程专业的院校及其各自的特色方向、国内主要煤炭设计院、矿物加工专业方向带头人等等。
2)专业主要研究方向。主要包括煤炭分选、非金属矿矿物加工、金属矿矿物加工、矿物加工过程检测与控制和矿物加工机械等。煤炭分选与高效利用、水煤浆制备技术、型煤制备技术、非金属材料加工与利用等为本专业的特色研究方向,均列入了教学内容展示当中,并与矿物加工机械、过程检测和控制有机结合,使学生对整个矿物加工过程有一个比较全面的了解。为了进一步拓宽学生的知识面,将金属矿矿物加工和其它相关的一些矿物加工内容也纳入进来。
3)专业课程设置与学习方法。该部分内容包括矿物加工主要的课程设置,各门基础课与专业课之间的联系、如何开展专业课程的学习以及结合本专业如何开展将来的学习生涯规划等。
表1 矿物加工工程专业导论课程教学内容及学时分配
Table 1 Teaching contents and hours allocation in professional introduction of mineral processing engineering
教学内容 |
学时 |
专业总体介绍 |
4 |
煤炭分选工艺 |
2 |
非金属矿矿物加工 |
2 |
金属矿矿物加工 |
2 |
矿物加工过程检测与控制 |
2 |
矿物加工机械设备 |
2 |
专业课程设置与学习方法 |
2 |
3教学实践与改革探讨
在专业导论教学过程中,如何用最简洁的语言、最通俗的方式将复杂的理论和过程展示出来是必须解决的一个问题。要让学生通过简短的学习,对专业知识有一个全面的了解,同时培养出学生的专业热情和学习兴趣,以便做好将来的学习和职业规划。为了达到这个目的,在教学过程中进行了许多教学方法和手段的改革。
3.1 多种教学方式相结合,培养学生的专业兴趣
传统的教学方法注重于教师的教和学生的学,以教师向学生传授知识为主,在教学过程中,教师是主体。在这种情况下,学生被动接受知识,主动探索和思考的积极性较低,为了改变这种情况,在教学过程中,除传统的教学方式外,还将学生汇报、研讨、学生提问等方式引入课堂,教师起引导的作用,预先布置一些问题,让学生课后去搜索材料,然后做出PPT,在课堂上进行汇报,汇报完成后大家一起讨论,在此过程中教师进行点评,这样既提高了学生的积极性,也可以让学生掌握获取知识的方法。同时,还可以让学生提问,传统的教学一般都是老师提问,学生回答,但对于专业导论的教学,一个重要的目的就是要解决学生心中的疑问和困惑,因此,可以反过来由学生提问,教师进行解答,就学生比较关注的问题,向他们进行解答或者展开讨论。
当前,多媒体作为一种教学手段已在教学过程中得到了越来越广泛的应用。与在黑板上板书相比,多媒体教学集文字、图形、图像、声音、动画及视频于一体,可营造更加生动的环境,调动学习者的积极性和主动性
[3]。因此,在教学过程中,以多媒体为主来组织教学。将矿物加工一些重要的分选过程、分选原理和常用的分选设备制作成动画的形式向学生进行展示,这对于未接触过专业知识学习的学生来说,更加通俗易懂,而且更能吸引学生的注意力,加深他们的印象。
3.2 以启发式教学的方式,开拓学生的创新思路
所谓启发式教学,就是教师根据教学目标和内容,从学生的年龄、心理特征、知识基础、认识结构等实际出发,采用各种生动活泼的方法,引导学生积极思维,使他们主动地获取知识、发展智能的一种积极的双向的教学方法
[4-5]。运用启发式教学,就要求我们在教学过程中对学生要以启发为主,要引导学生学习,激发学生学习的兴趣。大学不同于中学,中学的课本里许多问题都有一个唯一的或者固定的答案,而大学则提倡创新,鼓励学生的发散性思维,对于一个问题,从不同的角度提出不同的解决方法,因此,问题往往没有一个统一的答案。矿物加工工程的许多问题同样如此,比如,煤炭为什么要进行分选?看似一个简单的问题,实则可以有许多不同的答案。从产品质量方面来说,通过分选,提高了煤炭的品质,从而可以提高煤炭的利用途径和利用效率;从环境保护方面来说,分选后的煤炭其灰分和硫分均会降低,通过选煤可以脱除煤中大部分的灰分和无机硫,从而大大减少污染物的排放;从减少运力方面来说,由于我国的产煤区多远离用煤多的经济发达地区,煤炭运输总量大,运输距离长,因此运输成本高,通过洗选,可以去除煤炭中大量无用的矸石,每入选一吨原煤,一般可去除20%~30%产率的矸石,可大大节约运输成本,节省运力资源。再比如如何对煤炭进行分选?通常,不同种类矿物之间一定会呈现出不同的物理、化学性质等差异,利用这些性质的差异将不同的矿物分离开,就是矿物加工主要的依据和手段。因此,从不同的方面来考虑,煤炭也可以用不同的方法来进行分选。煤的密度通常小于1.5 g/cm
3,而矸石的密度通常大于1.8 g/cm
3,根据密度差异的不同,采用重力分选的方法可以把两者分离开来。与此同时,煤主要由有机质组成,表面疏水性较好,而矸石主要由一些无机矿物质组成,疏水性差,根据疏水性的差异,采用浮选的方法也可以将两者分离开来。因此,在教学的过程中,不宜去灌输学生一成不变的知识,使他们形成思维的定势,而应鼓励他们去思考和创新,启发他们的思维,同时,通过这种思考,让他们真正学会分析和解决问题的方法,同时对于激发他们学习的积极性和培养他们的学习兴趣也是有帮助的。
3.3 以讲座的方式,多教师共同授课
为了让学生尽快了解专业主要的研究方向和领域,培养学生的学习兴趣,为将来进一步深造确定合适的研究方向,教学内容涵盖了本专业主要的特色方向,同时采用讲座的方式,由多位教授共同授课。由于这些教授在各自的领域都有了多年的知识积累,形成了自己独特的见解和研究方向。由于采用讲座的方式,教学内容也更加灵活,除专业方面的一些知识外,对本专业的看法、科研的感悟和经历、专业未来的发展方向等等对于刚入学尚未接触专业知识的学生来说都极具吸引性,也有利于拓宽学生的知识面。
3.4 课程考核灵活
传统的课程考核一般以考试为主,而作为一门开放性较大的课程,专业导论的课程考核相对比较灵活。平时的出勤、课题上的发言和讨论等都计入考核成绩,并且占最终成绩相当大的比例,同时设置一些激励措施以鼓励学生主动思考和讨论。除此以外,还安排或布置一些学生感兴趣的课题,让学生去查阅资料,最后完成一篇论文,作为最终考核的一部分。与考试相比,专业导论的课程考核更注重学生的参与过程。
4 结论
通过专业导论的开设,有利于帮助学生了解所学专业,培养专业学习兴趣,开拓学习思路,规划以后的学习和职业生涯。为了达到上述目的,中国矿业大学(北京)矿物加工工程专业导论在教学内容、教学方式和方法等方面进行了教学实践的改革,通过讲座式和启发式的教学,多种教学方法和手段相结合,灵活设置考核成绩等方法,获得了较好的效果。
参考文献
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[2] 尹琳琳,张科贵. 导论性课程教学目的和教学方式的思考—以食品专业导论课为例[J]. 安徽农业科学,2015,43(12):313-314.
[3] 王艳秋. 基于多媒体教学的双面思考[J]. 教育教学论坛,2014,(53):227-228.
[4] 李慧勤, 李红君. 现代启发式教学的内涵与实施[J]. 中国高等教育,2008,(10):21-23.
[5] 陈传尧. 启发式教学与创造性思维的培养[J].高等教育研究,1998,(5):62-64.
作者简介:黄根(1986-),男,中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,副教授,工学博士;马力强(1963-),男,中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院副院长,教授,工学博士。