地方高校粉體工程課程建設實踐與探索

王濤+趙淑金+鞠成

摘 要：《粉體工程》是佳木斯大學無機非金屬材料工程專業開設的一門重要專業基礎課。文章結合《粉體工程》課程建設過程中的一些實際經驗，對《粉體工程》教學目標、教學內容、教學方法和課程建設情況進行實踐與探索，總結了課程建設體會。

關鍵詞：粉體工程 無機非金屬材料工程專業 課程建設

中圖分類號：F062.3

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2017）03-193-02

一、引言

《粉體工程》是佳木斯大學無機非金屬材料工程專業的專業基礎課。以材料工業生產過程及研究工作中帶有普通性及共同性的內容為主，系統地闡述了粉體工程的基本理論、基本技術、工藝設備。是一門研究粉體的性質、加工、制備及應用的技術科學，內容涉及建材、冶金、化工、陶瓷、環境保護等行業，在現代工業技術中的地位越來越重要。通過本門課程的學習可以使學生掌握一種新的物質存在形態——粉體的基本理論和技術，了解粉體材料的應用領域及其重要性，使學生適應現代技術發展的要求。學生通過本大綱所規定的教學內容的學習，使學生能夠系統地掌握“粉體工程”的基本理論和基礎知識，以及粉體制備與處理工藝及裝備技術，有關粉體加工工藝原理及流程，粉體加工設備的原理、特性參數與性能等知識，為學習專業知識以及從事有關粉體工程技術工作和科學研究工作打下基礎。

二、教學目標

通過粉體工程課程學習，掌握粉體堆積、流動、力學等基本特性，粉體的機械力化學效應，氣固二相流的基本理論、基礎知識，掌握粉體操作處理過程等設備過程原理，特性參數與性能等知識。能夠合理地運用本學科的基本理論和基本原理實現粉體加工要求的工藝及裝備技術，為后續課程的學習打下必要的基礎。并能從粉體科學的角度，對粉體基本特性表征；從粉體過程工程的角度，正確地掌握和合理地運用實現加工要求的工藝及裝備技術，對粉體單元操作過程與系統進行優化選擇，具有將粉體加工新工藝、新技術、新設備的試驗研究成果工業化的基本能力，能正確、合理地應用專業基礎知識解決粉體工程實際問題。為學生將來從事粉末材料、粉體工程領域的生產、科研打下堅實的理論基礎。

三、教學內容

《粉體工程》課程是一門跨學科、跨技術的綜合性學科。涉及的知識面廣、基本概念多，既有基礎理論，又涉及眾多工程應用。使用教材選用陶珍東主編的《粉體工程與設備》。課程分為理論教學和實驗教學、課程設計三部分。其中，理論教學方面主要包括：粉體的基本定義、粉體顆粒的種類、粉體粒度的分析及測量、粉體填充與堆積特性、粉體的濕潤、粉體的流變學、粉碎過程及設備、粉碎機械力化學、顆粒流體力學、分級、分離、粉體輸送設備。通過理論課程的學習，使學生掌握粉體物料的基本性質、粉體加工過程的基本理論和主要設備。實驗教學部分主要有三部分實驗組成了一個綜合實驗：一是球磨機粉磨實驗。二是粉體粒度測試，篩分析法和激光法測定粒度分布。三是粉末特性實驗——粉體比表面積測定和真密度測定，通過該綜合實驗使學生掌握粉體粉磨過程，學會兩種測粒度和粒度分布的方法，培養學生動手能力。課程設計主要內容是針對粉碎過程的工藝設計和設備設計。

四、教學方法

為培養學生自學能力、工程實踐能力和創新能力，采用多媒體理論授課、學生自學、開展綜合性實驗、進行課程設計、撰寫課程論文等多種教學方法相結合的方式開展教學。本課程總學時56學時。其中30%學時學生進行線上自主學習，教師答疑和進行考核，并安排課程總學時數的70%為教師課堂講解和組織討論課。采用多媒體講授理論課，開展綜合性實驗，開放研究性實驗，讓學生參加教師的科研，激發學生創新意識，培養學生的科研意識與創新能力。利用課后時間進行粉體工程課程設計，課程結束后要求學生寫一篇針對粉體工程發展現狀及趨勢的課程論文。

1.課堂教學。采用多樣性教學方法相結合，實施探究式、啟發式、討論式、參與式教學，充分調動學生學習的主動性、積極性和創造性，充分利用多媒體、網絡等現代化教學手段實施教學。針對課程粉體基礎理論部分理論性強、概念難理解的情況，采用課堂提問、手機操作完成作業、討論等形式力求在課堂上做到深入淺出、把問題理解透。針對課程粉體設備部分內容多、知識面含蓋廣的情況，利用多媒體視頻和動畫進行教學，提高學生的學習興趣，加深對設備原理和構造的理解。

2.實踐教學。將三個課程實驗組合成一個綜合性實驗。由學生自行設計，寫出實驗報告。通過認識實習和生產實習教學，使學生熟悉了解粉體工程的操作單元及工藝過程。

3.粉體工程課程設計。教師給出設計任務書，任務書包括：設計題目、技術參數、設計要求、設計內容與步驟、設計工作計劃與進度安排，學生查閱資料、進行設計創意、撰寫說明書、手工和CAD繪制圖紙。然后進行答辯和考核。

五、課程建設

本門課程是佳木斯大學第二期百門課程，課程建設以線上學習與課堂教學相結合的教學模式為核心。完善多媒體課件和網絡教學環境，讓學生通過網絡平臺自主學習并與教師進行交流。打造教師授課、學生自學、課后作業、綜合實驗、課程設計等各個教學環節作為一個整體的立體化的教學體系。

1.課程網站建設。依托佳木斯大學課程中心網絡平臺，進行了網站建設，建設內容包括課程介紹、教學大綱、教學計劃、課程團隊教師信息、課程教材及教學參考書、電子教案及講義、教學視頻、思考題和習題、試題庫、案例庫、網絡資源鏈接等。學生可以在線瀏覽、自學，課程作業以網上答題為主。另外，可以和學生進行線上討論。

2.師資隊伍建設。由于課程涉及知識面廣、學科交叉性強，這對教師提出了較高要求。通過幾年建設，現有主講教師2名、助教1名、實驗指導教師2名、實習指導教師2名，處助教是講師外，均是副高級以上職稱，形成了完整的課程教學師資隊伍。

3.實行基地建設。鞏固建立與課程教學體系相關的實習基地（佳星玻璃有限公司、冀東水泥、唐山陶瓷集團等），通過實行，鞏固了學生對粉體工程相關知識的掌握，提高了學生實踐能力。

4.考核方式。把過去的單一閉卷考試定成績，改為跟據三個方面的表現與效果來評定成績：一是平時成績，包括出勤、課堂表現、網上作業、實驗報告。二是課程論文和課程設計。三是期末閉卷考試。

六、結語

通過近幾年的課程建設與教學實踐，《粉體工程》課程教學質量得到了提高。特別是開展百門課程建設以來，學生充分利用了課程網絡資源進行自學，增強了學習主動性。包含教師授課、學生自學、課后作業、綜合實驗、課程設計的立體化教學體系能夠完成培養具有創新精神的工程應用型人才任務。

[基金項目：佳木斯大學教研課題（項目編號JYLA2012-25）；黑龍江省高等教育學會規劃課題（課題編號14G133）。]

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（作者單位：佳木斯大學材料科學與工程學院 黑龍江佳木斯 154007；作者簡介：王濤，副教授，博士，主要研究方向為無機材料。）

（責編：賈偉）