李宏林,高曉寶,王小東,方海燕,李明玲
(巢湖學院 化學與材料工程學院,安徽 巢湖 238000)
為了貫徹落實教育部和省教育廳有關文件精神,圍繞辦學定位,圍繞應用型辦學定位,進一步轉變思想觀念,以培養高質量的應用型人才為宗旨,加強課程建設,深化課程綜合改革,積極構建與應用型人才培養要求相適應的現代課程體系,實現教學內容整體優化,推進教學方法更新和教學手段現代化,我校開展了多輪優質課程評審及建設工作。我校規定優質課程必須連續開滿四年,并在課程規劃、師資隊伍、教學內容、教學條件和教學管理、教學方法與手段、教學效果、課程特色等幾個方面均達到優質等級標準的課程,具體指標見巢湖學院課程建設評估指標與等級標準(試行)簡稱《等級標準》。《粉體工程》是我校無機非金屬材料工程專業的一門專業核心課程,2017年獲批學校第四輪優質課程。《粉體工程》是在學生具備了必要的無機化學、有機化學、大學物理學、及物理化學等基礎知識之后,開設的專業基礎理論課程,是一門新興的多學科交叉的綜合性技術科學,它既與若干基礎科學相毗鄰,又與工程應用廣泛相連[1-5];眾多行業和部門,如材料、化工、冶金、醫療、電子、食品、環境和能源等生產過程都直接或間接地運用這一學科的知識。如何將該學科的新理論、新技術、新成果教授給學生,如何加強學生對粉體工程知識的應用,如何適應應用型人才的培養方向和培養目標迫在眉睫[6-8]。
自2006年無機非金屬材料工程專業開設這門課以來對教學內容和教學方法進行了不斷得改進。
根據巢湖學院無機非金屬材料工程的辦學特色及辦學定位,科學合理地規劃了《粉體工程》優質程建設工作。修訂了《粉體工程》課程計劃和教學大綱,規定課程培養目標。優化課程內容,在此基礎上編寫講義,選用合適的教材,制作課件。建設課程網絡平臺。完善考核方式。
教學內容建設是優質課程建設的核心,優質課程的內容要有系統性、科學性、先進性。要反映本學科領域最新科技成果。教學內容方面擬從現在的粉體粒度與測量技術,粉體的性質,粉碎及其設備、分級分離及其設備、儲存、運輸、混合與造粒等簡化為四個部分,即:粉體的性質與測量技術、粉體的制備、粉體的處理技術及粉塵的危害與防護。第一部分粉體性質及其測量技術,主要包括粉體粒度及其測量技術,粉體的堆積特性、粉體的表面性質、粉體的流體力學性質等。這部分通過設計專業實驗項目來強化理論知識。如專業實驗中的粉體綜合特性測定,粉體粒度測定等。第二部分分粉體的制備,刪去原先的粉碎設備,弱化傳統粉碎制粉技術,強化了粉體制備技術中的新方法和新技術。這部分通過設計專業創新實驗項目、大學生創新訓練項目及畢業論文選題來強化粉體制備新技術。第三部分粉體的處理技術包括粉體表面改性、分級分離、儲存、運輸、混合與造粒等。粉體表面改性也是當前粉體工程研究的重要內容之一,擬查閱近10年有關粉體改性新技術補充到教學內容中。這部分可以設計專業綜合實驗項目、專業創新實驗項目、大學生創新訓練項目及畢業論文選題來強化學習效果。第四部分粉塵危害及防護。這部分擬介紹兩個方面內容,一方面是細顆粒物對人體健康和大氣環境質量危害及防護,另一方面是粉塵爆炸的危害及防護。PM2.5是近年來才出現的一個名詞,PM2.5即細顆粒物指環境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于 2.5 微米的顆粒物。它能較長時間懸浮于空氣中,其在空氣中含量濃度越高,就代表空氣污染越嚴重。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分,但它對空氣質量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比,PM2.5粒徑小,面積大,活性強,易附帶有毒、有害物質(例如,重金屬、微生物等),且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。這部分以前授課內容較少涉及,改革后應添加進去。最近新聞報道的昆山和臺灣粉塵爆炸使普通百姓都對粉塵爆炸倍加關注,粉塵爆炸的危害與防護一直是粉體工程內容的一部分,這部分教學可以將最近發生的案例添加進去,增加學生對粉塵爆炸的重視及學習動力。
靈活運用多種先進的教學方法,積極實施教學方法改革,以問及題為中心使內容由淺入深,啟發引導,積極互動,有效調動學生的學習積極性。借助多媒體課件、動畫及模型等加深學生對學習對象的印象。如一些粉體處理加工相關設備工作過程和原理的動態操作短片增強學生的學習興趣,集中學生的注意力使學生更容易理解和掌握粉體加工過程及相關原理;借助自制教學模型表征粉體的堆積特性使學生非常直觀的了解相關內容。
重視課程的探究性學習、研究性學習,充分體現以生為本,突出知識應用性為中心,重視與其他課程的滲透和聯系,促進學生學習能力發展。如粉體制備、粉體特性測定、粉體改性及粉體處理技術和專業實驗、專業綜合實驗、專業創新實驗、大學生創新訓練項目、畢業論文等課程進行強化訓練。
依托巢湖學院網絡教學平臺建設教學資源豐富、節點和欄目齊全、運行良好的專門性課程網站或網頁,實現課程資料有效共享,在教學中確實發揮了實質性作用。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。
積極進行考核評價方式改革,采取科學多樣的考評價方法,客觀公正全面評價學生學習質量和效果。加強了課程試題庫的建設,增大實踐應用性強的題目比例,注重對學生知識運用能力的考核。重視平時學習過程,增加平時成績比例( 40%~60% ) 及強化平時考核力度。如網路習題、課程小論文等;其中課程小論文是結合課程特點和專業特色給出若干相關課題供學生選擇,如“水熱法制備陶瓷粉體研究進展”、“Al2O3粉體改性研究現狀”等,以課程小論文形式,查閱最新文獻,撰寫文獻綜述,進行考核激發學生學習的自主性和能動性,鍛煉和培養學生查閱、總結文獻資料和解決問題的能力更有利于應用型、創新性人才的培養。課程總成績由平時成績加期末筆試成績組成,平時成績主要由網絡測試、小論文、課堂回答問題及出勤情況決定,期末筆試可以閉卷或開卷等多種形式進行。
《粉體工程》是一門研究粉體性質、粉體制備、粉體處理及粉體應用的技術科學,它是現代無機材料領域的重要分支,涉及建材、冶金、化工、陶瓷、環境保護等行業。課程涉及知識面廣、學科交叉性強[1],這對教師提出了較高要求。通過幾年建設,現有主講教師5名、教授2人,副教授2人,講師1名人,全部是碩士以上學歷,其中博士2人,在讀博士1人,年齡結構合理,均為45周歲以下的中青年教師。
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。特別是開展優質程建設以來,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、課程小論文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。