“礦物加工機械”課程研討式教學的研究與實踐

摘要：“礦物加工機械”課程具有內容涉及知識面廣、機械結構抽象、學生理解難度較大的特點，單純采用傳統的講授式教學方法，學生學習的積極性不足，教學效果亟待提升。本文以教學內容中分選機械部分開展小組研討式教學為切入點，著重論述了在“礦物加工機械”課程開展小組研討式教學的現實意義、教學設計、教學實踐過程以及教學實踐后的教學效果總結與反思。通過教學實踐，采用小組研討式教學能有效提高學生學習“礦物加工機械”課程的積極性和學習效果，提高課程教學質量，為提高機械類理論課程的教學效果提供借鑒和參考。

關鍵詞：礦物加工機械；小組研討式教學；教學設計；教學實踐；團隊指導

我國的新工科建設不斷推動著工程教育的思想創新、理念創新、方法技術創新和模式創新［12］。在這種背景下，工程領域相關的課程必須開展理性自覺的教學改革，以適應新時代提出的新要求。“礦物加工機械”課程是礦物加工工程專業的主干課程，一般設置在四年制本科第六學期或第七學期。課程主要講述碎磨、篩分、分選、脫水、運輸等五大類礦物加工機械的結構特點、關鍵參數、工作原理、適用范圍、安裝維護調試以及檢修等相關基本知識，內容涉及知識面廣，機械結構方面的知識比較抽象，需要具有較好的空間想象能力。在教學實踐中發現，如果本課程全部采用傳統的教師講授為主、學生被動接收的教學方式，無法充分調動學生的積極性，并且目前大學生對礦業類專業心理上普遍存在偏見和抵觸情緒，加之機械類課程學習難度大、學習枯燥等原因，導致學生的學習興趣不高，對知識的理解不透徹，難以融會貫通，無法靈活應用，教學體驗和效果不理想。因此，對于本課程而言，如何激發學生的學習興趣和動力，改善教學質量，是值得深入探究的一個問題。

一、開展小組研討式教學的現實意義

為解決本課程教學過程中學生學習積極性與興趣不高的問題，教學團隊通過認真研究課程教學內容，深入分析授課學生的特點，借鑒研討式教學方法［34］，認為本課程在教學過程中可采用小組研討式的教學模式，“礦物加工機械”課程采用小組研討式教學模式具有重要的現實意義。第一，可以調動學生學習的積極性，提高學生的學習熱情。在小組研討式教學過程中，引導學生圍繞事先確定的研討主題進行探討交流，讓學生自由發言與討論，鼓勵學生主動參與到教學活動中，變被動學習為主動學習，有利于調動學生學習的內驅力，激發學生的求知欲，提高學生的學習熱情［5］。第二，培養學生的創造性思維和團隊協作能力，提升綜合素質。小組討論式教學要求學生圍繞課程設定的討論主題，通過資料收集、整理、分析、歸納，在課堂上進行自主的、不受過多干預的討論，讓學生主動對研討主題進行多角度、全方位思考。在討論過程中，大家相互啟發，拓寬思路和知識面，既有利于學生全面認識問題，提高解決問題的能力，又有利于學生培養科研思維與創造性思維。同時，要求學生以團隊分工合作的形式完成給定的學習任務，提升學生團隊協作的能力。第三，指導教師深入參與學生的討論之中，也讓教師的思維得到啟發，提升教師對相關問題的認識，達到教學相長的效果［6］。第四，開展小組研討式教學也是教師在教學模式上的一次探索與實踐，可以促進教師教育教學理念的改變與創新，提高教學質量。第五，研討式教學有利于提高課程思政的教學效果［7］，通過研討過程，學生可以切實感受到我國礦物加工技術的創新之快，我國礦物加工技術從歐美發達國家大量進口到目前出口“一帶一路”周邊國家、澳洲歐洲等地，極大增強了學生的民族自豪感和未來投入科技創新的意愿。

二、小組研討式教學設計

根據本課程教學內容特點與學生專業基礎情況，教學團隊選擇分選機械的教學內容進行小組研討式教學，授課學時為4學時。小組研討式教學的教學設計主要分為明確教學目標、設計教學內容、確定教學方式、制定研討課成績評價方法4個方面。

（一）明確教學目標

分選機械是礦物加工分選過程的主要機械設備，在礦物加工生產全流程中處于核心地位，目前行業已研制出多種分選機械并已得到大量工業應用。以往的教學實踐中發現，學生在學習這部分知識時，一個突出的難點是學生無法充分理解各種分選機械的結構與性能特點、優缺點以及適用范圍，無法根據分選對象合理選取適宜的分選機械。因此，研討式教學的目標明確為使學生掌握不同分選機械的結構與性能特點、關鍵參數、分選機械的主要功能與所處理對象之間的匹配關系。進而選取塊煤分選與排矸機械、重力分選機械、粗煤泥分選機械以及浮選機械4種典型的分選機械結構與性能特點對比作為小組研討式教學的4個主題，讓學生圍繞這4個主題，以小組為單位分組進行研討交流學習。

（二）設計教學內容

鑒于研討式教學目標要求和教學內容多的特點，在確定研討主題后，指導教師還需要根據教學內容針對每個研討主題精心設計相應的研討內容。要求學生對某一主題進行研討時必須包括設計的研討內容，但又不局限于指導教師設計的研討內容，鼓勵學生拓展和升華研討內容，并在學生的研討課成績上有所體現，激勵學生學習的主動性和創造性。設計研討式教學內容的另一目的在于啟發和發散學生的思維，讓學生在進行課堂研討時有充足的內容進行研討，并提升研討內容的深度，以保證小組研討式教學效果與教學目標的達成。

（三）確定教學方式

首先，學生分小組進行研討，訓練學生團隊協作的能力。其次，研討式教學采用課堂研討、線下進行。如果條件具備，優先選擇專門為開展研討式教學的研討型智慧教室進行授課，有利于營造促進學生積極參與研討的氛圍，提升教學效果。最后，課堂研討過程中，以學生演講、討論為主，指導教師主要對學生講解與研討的內容進行總結、補充，對學生在研討課中的表現進行點評，踐行以學生為中心的教學理念［8］。主要教學過程包括：每組學生派代表對研討的主題進行演講，其他所有組的學生提問或質疑，匯報小組的學生進行解答，在提問與解答過程中，學生進行研討、辯論，最后指導教師對學生研討的主題進行總結、補充。在學生課堂演講、討論的過程中，訓練學生的表達能力、分析問題能力以及思維反應能力。

（四）制定研討課成績評價方法

學生研討課的成績由3個部分組成，包括小組成績、個人成績以及附加成績。其中，小組成績是學生所在小組所有成員共同表現的一個總評成績，由指導教師根據學生所在小組的PPT制作、學生演講以及問題回答等各方面綜合表現給出。個人成績由小組組長根據小組中每位成員在匯報材料收集、PPT制作、問題回答等方面的表現和貢獻給出，并且所有小組成員個人成績的平均分必須等于指導教師給出的小組成績。附加成績是指導教師根據每位學生在課堂研討環節中提出問題與回答問題的專業性和創造性給出，體現學生的專業基礎、思維創新性。

三、小組研討課的實施過程

（一）課前任務布置

指導教師最好提前1個月時間完成小組研討課的任務布置，讓學生有充足準備時間。進行課前任務布置時，首先要完成教學班所有學生的分組工作，其次是確定每個小組的研討主題，最后是給學生說明清楚小組研討課的學習要求、具體流程、研討課成績的評分標準等，讓學生對小組研討課有充分的認識，也有利于學生進行準備。

學生分組是實施小組研討課的一個重要環節。學生分組的組數根據研討主題數量、學生總人數進行綜合確定，為更好評價不同小組在研討課中的表現，建議每個研討主題分配給2個或2個以上的小組，每個小組學生人數建議控制在3～5人。學生分組的一個重要的原則是保證分組后每組學生的學習基礎相對均衡，否則會顯著影響課堂研討時的教學效果。學生分組后讓每個小組自行推薦一位組長，組長負責所在小組成員的工作分工，主持本組的研討材料準備、演講以及回答問題等研討課程相關的所有工作。學生完成分組后，通過隨機抽簽的方法確定每個小組研討的主題。

（二）學生課前準備

學生在研討課前的準備工作主要包括：通過查閱《選礦機械》教材、期刊、網絡、咨詢等形式，組織研討課的文字材料，制作研討主題匯報PPT，準備研討課中討論的問題，小組內匯報演練，修改匯報文字材料等。每個小組根據確定的研討主題5EiYvz8FYLG097bYnynJ4Q==準備研討內容時，首先必須弄明白指導教師要求學生回答關于這個研討主題的所有問題，同時還可根據小組的理解增加自認為必要的研討內容。

（三）課堂研討

為便于敘述課堂研討的具體流程，以研討主題1由A、B兩個小組選取為例進行說明。開始研討前，指導教師可先對研討主題1和匯報的A、B兩組學生的情況進行簡要介紹，然后開始研討。A組指派1名學生為代表進行演講陳述，時間大約為10分鐘。A組演講結束后，A組學生接受班級內其他所有學生和指導教師的提問和質詢，A組所有學生均可作答，時間大約為10分鐘。提問同學需要先說明自己的班級和姓名，再簡明扼要地提出問題，A組組長安排本組成員作答。A組學生完成質詢后，B組學生按照上述A組學生相同的流程進行研討。在課堂匯報與討論過程中，A、B小組內的每位學生都需要做好準備，對本組匯報的相關內容進行必要補充并準備回答問題。班級其余學生要認真聽講、積極思考，就A、B兩組匯報的內容發表意見，提出問題。

首先，A、B組學生演講和討論結束后，指導教師對A、B兩組同學演講的內容進行總結。其次，結合學生對研討主題1的認識程度，對學生沒有匯報與討論到的重要知識點進行補充，避免遺漏重要的知識點。在指導教師總結與補充的過程中，學生也可以提出問題與質疑。最后，指導教師根據A、B組學生對研討主題1的理解程度、PPT制作質量、演講表現、回答問題的專業性、團隊協作程度進行點評。指導教師對于研討過程中每位學生的表現做好記錄，包括匯報演講效果、提問與回答問題的情況等，作為研討課成績評分的依據。指導教師在學生研討過程中也應做好組織與協調工作，保證研討過程順利進行。

四、研討課教學效果總結與反思

目前，“礦物加工機械”課程的選礦機械部分采用小組研討式教學模式的教學實踐超過4屆學生。根據課堂教學效果呈現與學生研討課成績反饋，采用小組研討式教學模式能有效提高學生主動學習的積極性和學習效果。在此列舉一些課程統計數據進行佐證，“礦物加工機械”課程其他28學時學生的出勤率為97.86%，而學生參與小組研討課的出勤率達到100%，未出現缺勤情況。同一批學生小組研討課的平均成績為88.25分，期末考試平均成績為78.32分，平時作業的平均成績為83.70分。通過調研部分學生反饋表明，超過80%學生認為本課程采用研討式教學模式對提高學生的學習興趣非常有幫助，超過90%的學生認為這種教學方式提升了學生自主學習能力。

本課程進行小組研討式教學實踐過程中也發現一些問題，主要體現在：學生分組不合理，小組內分工不均勻；課堂研討環節部分學生表現不夠積極，研討不夠深入；指導教師知識結構單一，有時無法為學生提供全面的指導。針對學生分組不合理問題，建議在學生分組前，指導教師根據學生綜合表現對學生進行分層評價，可做到較為均勻地對學生進行分組。對于小組內分工不均勻問題，可將小組研討課的學習任務量和任務難度進行量化說明，制定明確的評價標準，便于學生分工。對于學生參與積極性問題，指導教師可多鼓勵與引導，并可制定合理的階段性學習任務目標，進行有效的階段性考查與指導，提高學生的積極性。對于指導教師知識結構單一問題，可考慮由多學科教師組成的教學團隊合作指導，不同學科的教師之間交流互補，共同設計教學方案和教學內容，最大程度提升小組研討課的教學效果［9］。考慮到“礦物加工機械”課程教學內容的工程實踐性較強，建議合作指導的教師團隊中至少有1名工程實踐經驗豐富的校外行業專家，可為學生指導工程實踐方面的專業知識。

參考文獻：

［1］黃云清.基于新工科理念推進大學數學教學改革［J］.中國大學教學，2020（Z1）：2831.

［2］吳巖.新工科：高等工程教育的未來——對高等教育未來的戰略思考［J］.高等工程教育研究，2018（06）：13.

［3］蔡健偉.高校思想政治理論課小組討論式教學研究——以贛南醫學院《三史合一》課程為例［J］.教學管理與教育研究，2023，8（18）：4345.

［4］劉偉.研討式教學模式建構［J］.高等教育研究，2008（10）：6567.

［5］郭漢民.探索研討式教學的若干思考［J］.湖南師范大學社會科學學報，1999（02）：109112.

［6］苗東利，雷佑安.研討式教學在高校教學中的應用［J］.大學教育，2013（01）：131132.

［7］龍迎偉，王利華.全要素驅動的高校思政課研討式實踐教學改革與探索［J］.中國高等教育，2018（22）：3335.

［8］彭紅，彭晨.基于0BE理念的研討式課程教學實踐探索［J］.設計，2023，36（11）：9295.

［9］馬肖華.基于學科交叉導師團隊制的研究生培養模式研究［J］.中原工學院學報，2021，32（04）：8390.

基金項目：本文受到了“中國礦業大學礦物加工工程‘動力中國·課程思政’示范專業（項目編號：2021KCSZ04）”和“中國礦業大學2022年校級教研項目——礦業類一流專業未來行業領軍人才培養的研究與實踐（項目編號2022ZDKT04）”的資助

作者簡介：倪超（1988—），男，漢族，四川中江人，博士，講師，研究方向：煤泥高精度浮選基礎研究、隱晶質石墨浮選分離研究。

*通訊作者：李延鋒（1975—），男，漢族，河南洛陽人，教授，博士生導師，研究方向：粗煤泥分選、煤和礦物加工利用、固體廢棄物資源化利用。