校企深度合作模式下“粉体工程与设备”课程教学改革与实践

2017-03-29葛金龙焦宇鸿王传虎蚌埠学院材料与化学工程学院安徽蚌埠233030

长春师范大学学报 2017年6期

葛金龙，焦宇鸿，王传虎(蚌埠学院材料与化学工程学院，安徽蚌埠 233030)

葛金龙，焦宇鸿，王传虎
(蚌埠学院材料与化学工程学院，安徽蚌埠 233030)

“粉体工程与设备”是无机非金属材料专业重要的基础课。本文探讨校企合作模式下该课程的教学改革，详细阐述了依据实验教学仪器促进理论教学、依据企业设备促进理论教学、动画演示和工厂实践相结合、校企合作项目引入教学实践、改善课程考核方式等具体教学改革措施。

校企合作；粉体工程与设备；教学改革

应用型人才要求具有较强的专业应用能力，能够直接适应社会相应职业与岗位需求[1]。当前，企业具有良好的实践条件、行业先进生产技术和先进的管理经验；高等学校具有丰富的先进仪器设备、教育资源和人力资源。校企合作将两者的优势融合到一起，实现资源优势互补，是应用型人才培养的有效途径[2]。校企合作包括共同开发新产品、新工艺，共建实验室，联合申报项目，共建实习实践教学基地等[3-4]。

蚌埠市依托周边地区丰富的硅质资源优势，建设众多玻璃生产及加工企业，对应用型无机非金属材料工程专业人才的需求量较大。“粉体工程与设备”是蚌埠学院(以下简称“我校”)无机非金属材料工程专业的重要基础课。我校针对专业特色和人才教育培养目标，调整课程的教学内容，突出粉体工程相关的基础知识。教师主要讲述粉体工程的基本理论，包括颗粒的几何特征、堆积结构、流变学等；学生熟悉粉碎、粉磨、分级、分离、除尘等设备的工作原理、构造、操作过程与设备参数选型优化等[5]，了解粉体工程发展动态，具备使用基础理论解决实际问题的能力。

传统的教学方法主要讲授教材中的基本理论、经典原理，虽然采用动画演示、多媒体课件等方式加强学生的理解，但由于没有实践设备，跟企业生产实际差别较大，学生没有直观感受，教学效果欠佳。我们及时调整了教学方法，将课程教学与企业生产紧密结合起来，将理论课程与工厂实践设备联系起来，在企业生产现场开展理论与实践教学，大大增加了教学的生动性，提高了教学效果。

1 依据实验教学仪器促进理论教学

我校将校企合作的理念贯穿在理论教学和实践教学中，强调理论知识重要性的同时，加强实践练习，要求学生能够具体了解企业的实际生产流程。在讲授“粉体粒度分布及测量方法”知识点时,教师将重点放在实验教学上，弱化了理论课堂的教学。依据激光粒度仪的仪器结构及测试方法，要求学生掌握样品测试过程、分析测试数据、出具检测报告等。我们引入企业模式，采用丹东百特仪器有限公司生产的BT-2003激光粒度仪测试样品(样品也来自于校企合作的企业产品)。按照企业的不同需求，根据行业规范，严格按照产品质量控制的流程对样品进行检测，并规范出具样品的检测报告。在理论知识学习的同时，学生掌握了工厂实际检测样品的流程，熟练掌握了仪器的操作，学会了样品结果分析和数据处理，还掌握了实际的生产过程，激发了学习兴趣[6]。

在讲授“粉体比表面积及孔径分析”知识点时，我们结合美国麦克公司生产的TriStar-3020比表面积及孔径分析仪进行理论知识讲授，学生掌握了大型仪器的结构、使用方法。与此同时，我们将合作企业(蚌埠万科硅材料科技有限公司)生产的白炭黑和蚌埠市现代环保有限公司生产的活性炭作为样品进行测试，采用Origin软件对数据进行处理，不仅满足了课程教学的需要，而且提高了学生的科研数据处理能力，大大提高了教学效果。

2 依据工厂生产设备促进理论教学

我校无机非金属材料工程专业的主要方向为玻璃生产及加工、水泥生产及加工。粉体实际生产单元的设备要求较高，校内实验室不能完全满足，因此必须依靠合作企业的现有生产设备条件来进行教学。粉碎和粉磨是粉体工程中非常重要的环节，也是无机非金属材料工程专业学生必须掌握的环节。克服理论教学的不足，加强实践教学，提高粉碎和粉磨环节的教学效果具有重要的实践意义。我们依托校企合作企业凤阳县鑫淼矿业有限公司的生产设备，利用公司现有的粉磨、分级、除尘等单元操作的仪器设备进行实践教学。依据企业生产用的球磨机，讲述粉磨设备球磨机的分类、工作原理、球磨效率等理论知识。学生在生产现场看到的球磨机要比书本上的理论知识更直观，效果更震撼，这样的教学改革提高了学生对实践设备的认知水平[7]。

通过对企业生产流程的了解，学生掌握了课程在无机非金属材料工程专业的重要性。例如，了解安徽珍珠水泥集团生产流程以后，学生明白了粉碎和粉磨在水泥生产中的重要地位，明白了粉碎和粉磨是水泥生产中非常重要的能耗环节，对学习本课程的重要性有了重新的认识，提高了课程的认知度。

3 动画演示和工厂实践相结合

分级和分离是粉体工程中非常重要的环节，分级效率的高低直接影响粉碎和粉磨的效果。在讲述“分级和分离”知识点时，使用较多的是旋风分离器。教师自行设计了旋风分离器的动画效果，形象地演示了分级的过程。在生产实际中，以校企合作企业的旋风分离器为参照物，实地讲解了旋风分离器的各个环节、工作原理及应用领域，学生通过理论与实践的结合较好地掌握了“分级和分离”知识点。在讲授粉体过滤时，我们设计了板框压滤机工作流程的动画，较好地演示了板框压滤机的各个操作步骤。对照我们实验室的板框压滤机，学生很好地理解了板框压滤的各个环节，达到了教学要求。另外，我们还通过演示动画，提供粉料筛分、粉体输送、粉尘危害等其他粉体处理加工单元相关设备的工作过程和原理的动态操作短片，让学生更容易理解和掌握粉体加工过程。

4 将慕课与翻转课堂引入理论及实践教学

在教学实践过程中，我们将慕课和翻转课堂的教学模式引入理论与实践教学。我们到企业录制粉体加工单元操作的视频，让学生提前预习，然后引入理论知识，将慕课和理论学习有机结合起来，达到了较好的教学效果。例如，我校将提高白炭黑的有机相容性内容引入实践教学中，学生掌握了粉体表面改性的原理、效果表征手段等，掌握了吸油率、松散密度、接触角、浸润时间等表征参数，也掌握了接触角测定仪、红外光谱仪等仪器在粉体表面改性上的应用。另外,我校组织企业的技术人员开展讲座，技与学生分享术人员在生产一线的先进经验，克服了教师实践经验不足的缺点，提高了教学效果。

5 改善课程考核方式

课程教学目的不是让学生死记硬背相关概念、原理、方法及过程，而是让学生根据学到的专业知识和技能解决工程实际问题[8]。传统的闭卷考试方式评价学习效果并不合理。我们改善考核方式，将传统的考核考试分解为粉体工程单元操作运用能力考核、企业实践问题解决方案设计、撰写粉体单元操作专业论文、行业工厂实践调查报告等方式。考核方法的改进激发了学生学习自主性和能动性，同时锻炼和培养了学生查阅资料、总结文献和解决实际问题的能力，更有利于应用型人才的培养。比如，将学生分成几组，到工厂实际了解并设计粉体加工的各个单元，以工厂设计的形式将粉体加工的环节组合起来，然后教师进行讲解。这种灵活的考核方式大大促进了学生的积极性[9]。