《礦物材料表面改性》實驗的設計與優化

陳輝 趙宇龍 歐雪梅

【摘要】本文從教師及學生兩個方面對《礦物材料表面改性》實驗進行了優化。教學效果表明：在整個教學過程中，實驗從課堂理論教學中脫離出來，基本確立了課程實驗的獨特作用和地位，初步解決了實驗教學的實質性問題。同時，該實驗加強了知識的連貫性，有效提高了學生的綜合分析能力，取得了很好的教學效果。

【關鍵詞】礦物材料 實驗設計與優化 實驗教學

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）10-0222-02

礦物材料表面改性是礦物學和材料工程學領域的重要研究內容，是通過賦予礦物表面新的功能，繼而改善礦物的應用領域以滿足當今新材料、新技術要求的一種方法。筆者結合長期的教學實踐經驗，對《礦物材料表面改性》實驗內容重新進行了梳理，設計了實際操作與理論計算相結合的綜合性實驗，以期提高實驗教學效果。

1.實驗設計思路

實驗設計基于我校人才培養特點，結合工程教育實踐，從學生創造性思維方式的培養著手，重點對學生展開科研手段、規律、方法的訓練。該實驗內容涵蓋課程有關重要知識點，并將這些知識點串聯成線以及面，學生通過實驗將這些知識融會貫通，有機地聯系在一起。同時強調理論教學內容和實踐教學內容相互包含，強調學生實驗的主體性和教學雙方的互動性。

2.傳統實驗教學模式存在的問題

在過去的礦物材料表面改性實驗教學中，存在的問題主要表現為：

（1）傳統觀念的落后常常導致對礦物材料表面改性實驗教學的理解不全面，或簡單化、片面化，僅僅把實驗課看成是理論課的補充、驗證的延續，實驗教學只是理論教學的一個附屬部分，缺乏相對獨立性；

（2）由于課程體系改革，專業課學時減少，相應實驗學時也減少，在這種情況下，沒有更好地利用有限的實驗課時和實驗室有限的資源，在學生動手能力、創新能力、綜合能力方面缺乏培養；

（3）《礦物材料加工與應用》課程的開設時間為第七學期，學生具有一定的專業基礎，知識面較廣，如果還是以單一型、演示型、驗證型實驗為主，則必然導致學生興趣不高；

（4）考核方法不夠完善，不能更好的提高學生的積極性。

3.實驗設計與優化

針對以上傳統實驗教學中存在的種種弊端，我們對《礦物材料表面改性》實驗進行了如下設計與優化：

（一）教師方面

教師作為實驗的指導者，不僅要熟練掌握基本儀器的操作，更要懂得調動學生的積極性，使學生加入到實驗的設計與操作中去，從而使學生更好地將理論與實踐相結合。基于教師在學生實驗過程中所起的重要作用，我們對實驗教師作了如下要求：

（1）在目前實驗課內容由任課教師安排的情況下，任課教師根據授課內容，緊密結合無機非金屬材料方向學生的就業現狀及新的科學研究方法，不斷更新實驗內容，增加學生學習的興趣和實用性；

（2）教師必須按照有關條例來管理實驗用的試劑和器具，有效利用好實驗資源。在實驗中，盡量讓學生自己動手、自覺動手，采用啟發式教學方法，營造寬松、活潑而又不失嚴謹的氛圍。實驗教師根據教學大綱，結合實驗室現有資源狀況，參與實驗指導書的修編和實驗程序的制定；

（3）開設創新型、綜合型實驗，推行實驗室開放及開放式實驗教學，由傳統的“灌輸式”轉變為“以學生為主體、教師為主導”的“雙主式”，充分發揮學生的積極性和創造性。在《礦物材料表面改性》實驗教學中，教師應將實驗中不同改性劑的結構、特點、改性原理及注意事項仔細講解，運用啟發式教學法，以引導和個別輔導為主，以學生為實驗主體，鼓勵學生獨立思考，并積極引導他們觀察問題、分析問題、解決問題；

（4）完善學分管理，將實驗成績作為學生總課程成績的一部分進行考核，充分體現實驗教學的重要性，本實驗同其他實驗一起占課程總成績的10%；

（5）加強實驗隊伍建設，提高實驗人員素質，每個實驗人員都能做到一專多能。

（二）學生方面

學生作為實驗的主體，直接關系到實驗教學的效果。

（1）學生在進入實驗室時必須認真閱讀我院的“實驗室安全制度”以及“實驗課學生守則”，以免造成實驗設備的損壞或實驗者的損傷；

（2）學生在實驗前必須認真全面地預習實驗內容，理解礦物材料表面改性的原理、方法，掌握改性劑的知識及改性實驗的相關步驟，了解潤濕接觸角測量儀、定時控溫磁力攪拌器、臺式離心機的操作和影響實驗結果的關鍵環節，做好預習報告；

（3）學生必須在實驗前獨立查閱礦物材料表面改性的相關資料，培養自學能力和創新能力。實驗時應積極參與實驗，把實驗前期的想法、礦物表面改性的設計方案付諸實踐；

（4）學生在實驗過程中應與同學交流合作，提高學生交流合作的協同能力，為日后的深造和工作提供幫助。

3.結語

通過對《礦物材料表面改性》綜合性實驗的設計與優化，對比前后的實驗教學效果，筆者發現，在整個教學過程中，實驗從課堂理論教學中脫離出來，基本確立了課程實驗的獨特作用和地位，初步解決了實驗教學的實質性問題。同時，實驗加強了知識的連貫性，有效提高了學生的綜合分析能力，取得了很好的教學效果。

參考文獻：

[1]楊曉林.高嶺土表面改性的技術和方法[J].煤炭加工與綜合利用，1995，（6）：43-45.