《粉体工程》研究性教学探索与实践.docx

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1、粉体工程研究性教学探索与实践 【摘要】粉体工程是材料科学与工程专业的一门基础课程。通过该课程教学现状的分析和对探讨性教学的内涵及理论依据的探究，在课程教学中选择部分教学内容采纳基于PBL的教学、案例教学、实地考察等方法进行了探讨性教学的实践，取得较好的效果。 【关键词】粉体工程 探讨性教学 实践 【基金项目】湖南省教化厅教改项目湘教通223号，湖南省“十二五”重点建设学科资助湘教通76号，湖南文理学院教改项目。 【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-308912-0219-02 粉体工程在新材料研制和开发中日益突出的地位和作用已受到高度重视，很多高校相继开设了材料科学与

2、工程专业，而粉体工程课程也成为该专业无机非金属材料方向的一门主干课程，并且还是一门交叉性、应用性很强的技术基础课，因此，该门课程的学习对于工科材料专业的本科生来说至关重要。 一、粉体工程课程教学现状 粉体工程主要探讨粉体技术体系中一些带有共性的基础问题，课程主要讲授粉体的性能、制备工艺、表征方法，介绍粉体加工与处理设备、工艺及有关计算的方法。本课程涉及理论力学、材料力学、材料科学基础等多方面内容，概念困难，理论抽象，学生常感到教学内容枯燥、乏味。为了激发学生的学习爱好，提高课堂教学的效率，本课程的教学也经验了一系列改革，例如，从单纯的黑板手写、老师讲解到计算机多媒体教学1，教学方法得到了很大的

3、进步，也取得了肯定的教学效果2，但是授课的方式依旧是“老师讲，学生听”的填鸭式教学，这对高校生创新实力的培育无疑是一种阻碍。然而，在课程教学中开发高校生的创新潜能，提高学生发觉问题、分析问题、解决问题的实力。创新型应用人才的培育的重要途径，传统的教学方式无法满意这一要求，因此课程教学方法须要做出新的尝试。作为有效引导学生主动探究，培育学生创新实践实力的教学方式，探讨性教学在高校的应用越来越受到关注。很多高校都在主动开展课堂探讨性教学，而粉体工程课程中进行探讨性教学是一种新的尝试和教学改革。 二、探讨性教学的内涵及理论依据 1.探讨性教学的内涵 探讨性教学是近年来我国教化科研领域出现的一个新名词

4、，它源于对基础教化阶段的教化教学改革的思索。中外教化学家对探讨性教学的界定各不相同，但从各种不同的定义中可以得到探讨性教学的要点在于培育学生的问题意识，科学探究的精神和创新实践实力3。它重视学生对学问的建构过程，关注学生在学习中的情感体验，注意学生创新实力的提高，强调学生在教学活动中的参加性和互动性。而对于一门详细的课程而言，探讨性教学应当是针对高素养人才培育的目标，调动一切因素培育全面发展的人的教化思想，通过详细的教学活动使科学探讨要素与教化教学需求相互渗透，彼此促进，从而将课程教学的详细目标与培育高素养人才的最终目标融为一体的教学方法。 2.探讨性教学的理论依据 心理学基础 认知结构理论、

5、人本主义理论和建构主义理论的学习观为探讨性教学供应了坚实的理论依据。认知结构理论的发觉学习观认为学生在老师的指导下，通过自己的探究和学习，“发觉”事物的改变的因果关系及其内在联系，形成概念获得原理的过程中，能体验到“发觉”学问的兴奋感和完成任务的自信念，激发了学生学习的内在动机3。人本主义理论学习观则认为学习的实质在于意义学习，指学习者所作出的一种自主、自觉的学习，要求学习者能够在相当大的范围内进行选择材料，并支配适合于自己的学习。学生通过实际参与学习活动进行自我发觉，自我评价和自我创建，从而获得有价值的阅历。建构主义学习观认为学习不是学生被动地接受外在信息，而是依据自己的阅历世界主动建构学问

6、的意义的过程。三大理论的学习观都认为学习是学习者主动探究，自主建构的过程，传统的填鸭式教学无法满意学生创新精神的培育，而探讨性教学可以使学生在老师引导下发觉问题、自主学习，建构认知结构，从而培育他们的创新实践实力。 基于培育目标的理论依据 我院属于地方本科院校，人才培育的目标定位为应用型人才。培育依据人才分类理论，应用型人才大致分为工程型、技术型、技能型三大类人才。技能型人才指的是在生产第一线或工作现场通过实际操作将图纸、安排、方案等转变成详细产品的人才，高职院校培育的就属于技能型人才，而对于地方理工院校来说，所培育的应当是工程型和技术型的应用人才。随着高等教化的大众化得快速发展，地方本科院校

7、在人才培育目标的定位上须要有明确的新趋势，否则将会造成培育的毕业生既没有探讨型高校毕业生的学术理论功底，也没有高职院校毕业生的实践实力。同时，随着我国产业结构的升级发展，高新技术企业的技术结构已发生很大改变，对工程型和技术型人才的智能水平和创新实力也提出了越来越高的要求。要求本科层次的技术人才不仅是技术应用者，还是技术创新者，须要他们具有技术革新的意识和技术转化实力，能够敏锐地发觉现有的和潜在的技术问题，娴熟地运用各种学问和技能解决技术实际问题。这就须要在本科教学中培育学生创新的意识、思维及实力，使他们具备肯定的科学素养和科学精神。 三、粉体工程课程探讨性教学实践 1.基于PBL的教学 PBL

8、代表基于问题的学习和基于项目驱动的学习两层含义。 基于问题的学习是把学习设置到困难的、有意义的问题情景中，通过学习者的合作来解决真正的问题，从而学习隐含在问题背后的科学学问，进而解决问题。例如，在讲授粉尘的危害与防护的时候，首先，依据出现的粉尘爆炸事物的案例设置问题：粉尘爆炸的机理与条件是什么？其次步，学生分组搜集资料、进行探讨，在这个环节，学生的学习主动性充分调动起来，有的学生利用多媒体动画来说明粉尘爆炸的机理，而有的学生则通过利用纯净水桶、面粉、鼓风机等材料设计并完成试验来反映爆炸的机理。第三步，各探讨小组通过小组内部探讨和小组间的沟通对粉尘爆炸的机理和条件进行总结，对学问进行归纳。第四步

9、，老师再通过讲解把学问进行梳理。通过从生活和生产的实际设置问题，激发了学生的学习爱好，在学习的过程中学生自主的搜集资料，主动探究学问，建构了对“粉尘的爆炸机理”的认知结构，同时也培育了他们的实践实力4、5、7。 基于项目驱动的学习，是以实践应用为根本目标，学生为主体，老师为主导，围绕详细的项目构建教学内容体系。在详细的课程教学中，首先是把学生分成不同的学习小组，其次依据课程的教学内容构建适合学生探讨的的项目，然后由各学习小组组织学习6。依据粉体工程课程的特点和学习内容，构建了“基于低能耗的水泥粉磨工艺探讨”，“半水石膏的制备”等项目。学生在项目的驱动下，小组成员合作，通过查找资料、走访调查、试

10、验操作等等手段按需学习。例如在对“基于低能耗的水泥粉磨工艺探讨”项目的学习中学生从粉磨方式、磨机产质量的影响因素等方面对水泥粉磨工艺进行了分析，不同的学习小组选择不同的粉磨方式在考虑各种各种影响磨机产质量的影响因素如磨机是否通风、入磨物料的粒度、温度、水分等的基础上设计了低能耗的粉磨生产工艺。在课堂上各小组展示自己设计的生产工艺，并说明优缺点，全班同学一起探讨沟通。而在“半水石膏的制备”的项目完成过程中学生是通过动手制备产品，从而对破裂、粉磨、筛分等过程的基本原理更加深化的了解，对基本操作加以熟识，从而驾驭课程的基本内容。 2.基于案例的教学 案例教学法是一种老师与学生干脆参加，共同对详细案例

11、或疑难问题进行探讨的教学方法。在探讨性教学中，案例教学也是一种特别重要和常用的教学组织形式。例如，在课程教学中突破章节的局限，引入了超细碳酸钙粉体的生产的案例，通过对湿法超细碳酸钙生产工艺的分析，从破裂、粉磨、超细研磨、分级、干燥等工艺流程各种设备的运用着手和学生共同探讨了粉碎、分级、分别等粉体工程中重要过程所运用的机械的工作原理及优缺点。而湿法对于这些过程的基本原理则由老师讲解和学生自主讲解的形式呈现。学生自主讲解指的是由学生扮演老师对角色讲解部分的教学内容，如筛分的机理及影响因素、干法超细分级等等相对而言比较简洁的内容6、7。 3.实地参观 粉体工程课程涉及很多机械的工作原理的教学，虽然可

12、以运用多媒体课件帮助学生理解工作的原理，但还是与实际相脱节。组织学生对粉体加工工厂实地参观考察可以很好的把所学的理论用于实践，例如组织学生参观了碎石加工厂，石膏加工厂、以及水泥厂，并在参观完后对相应的机械能绘制出工作原理草图。从而加深学生对这些机械工作原理的理解。 四、结束语 粉体工程探讨性教学已经进行了两年，通过对学生的走访调查，大部分学生对实施探讨性教学的学习内容印象深刻，也表示学到了许多课外的学问，并感到对粉体工程的学习并不枯燥。通过探讨性教学，我们发觉部分学生的创新实践实力得到了明显的提高，初步具备了科学探究的精神。由此可见，探讨性教学的实施对学生创新实践实力的培育起到了主动作用。然而

13、，探讨性教学仅仅是提高学生创新实力的途径之一，要想真正提高学生的科学素养，还须要结合多种教学方法。另外对粉体工程试验课程的探讨性教学也将是我们探究的方向。 参考文献： 1王向宇.粉体工程多媒体课件的教学设计与实践探讨J. 化工高等教化，2022.4：87-89 2王德强.“粉体工程”课程与多媒体教学J.中国电力教化，2022.1：92-93 3路慧.理工类探讨型高校开展探讨性教学实践探究与模式建构D.大连理工高校，2022.06：12-14 4陈晋阳，鄢浩，朱宪.化工热力学的探讨性教学实践J.理工高教探讨，2022.6：136-138 5戴益民，李浔，张跃飞.基于创新与实践实力培育的化工原理试验探讨性教学模式的探究与实践J.化工高教探讨，2022.6：31-34 6乐传俊，顾黎萍.有机化学探讨性教学的点滴实践J.化工高等教化，2022.01：56-59 7蒋阳，陶珍东.粉体工程M.武汉理工高校出版社，2022.12 作者简介： 陈远道男，副教授，主要从事高校化学教学管理。 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页