基于OBE理念创新工艺矿物学教学模式提升学生学习动力

摘 要 工艺矿物学是矿物加工工程专业的重要基础课程，在人才培养中起着关键作用。然而，传统的教学模式难以充分调动学生的学习积极性，影响了教学效果。文章基于OBE理念，从教学内容优化、教学方法创新、实践教学强化、考核方式改革等方面进行了探索与实践，构建了“产出导向、持续改进”的工艺矿物学教学新模式，有效提升了学生的学习动力，提出的教学改革思路可为相关专业课程教学提供借鉴。

关键词 工艺矿物学；OBE；教学模式；学习动力；人才培养

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.27.040

Innovating Mineralogy Teaching Methods to Enhance Student Motivation

——Exploration and Practice Based on the OBE Concept

YANG Yong1，2， TANG Yun1，2， CHENG WEI 1，2

（1. Mining College， Guizhou University， Guiyang 550025;

2. Guizhou Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Non-metallic Mineral Resources， Guiyang， Guizhou 550025）

Abstract Process mineralogy is an important foundational course in mineral processing engineering and plays a crucial role in talent cultivation. However， traditional teaching methods are difficult to fully mobilize students' learning enthusiasm， which affects teaching effectiveness. The article is based on the OBE concept and explores and practices from the aspects of optimizing teaching content， innovating teaching methods， strengthening practical teaching， and reforming assessment methods. It constructs a new teaching model for process mineralogy with "output orientation and continuous improvement"， effectively enhancing students' learning motivation. The proposed teaching reform ideas can provide reference for the teaching of related professional courses.

Keywords process mineralogy; OBE; teaching model; learning motivation; talent cultivation

工艺矿物学是矿物加工工程专业的核心课程，其涉及矿物的性质分析和加工过程中的变化规律，是工程技术人才必须掌握的基础知识。然而，随着矿业行业向高技术、环保和可持续方向发展，传统的教学模式已不足以满足日益严峻的技术和创新需求[1]。学生在学习工艺矿物学时面临理论抽象和知识点繁多的挑战，这些因素共同导致学习动力不足，影响了教学效果和人才培养的质量。

OBE（Outcomes-Based Education，以结果为基础的教育）理念强调“以学生为中心”，以培养学生的知识、能力和素质为导向，特别强调教育的最终产出[2]。将OBE理念应用于工艺矿物学的教学中，不仅可以优化课程内容，创新教学方法，还能完善人才培养体系，更好地满足行业和社会的需求[3]。

国际上，如澳大利亚、加拿大等国的矿业工程教育已广泛采用OBE框架，通过与行业的紧密合作和技术的集成，实现了教育质量的显著提升。例如，澳大利亚昆士兰大学与矿业公司合作，开发了一系列基于实际工程问题的学习项目，使学生能够在学习过程中直接应用最新技术，解决实际问题[4-5]。

本文将探讨基于OBE理念的工艺矿物学教学改革，通过从教学内容优化、教学方法创新、实践教学强化和考核方式改革等方面的探索与实践，构建“产出导向、持续改进”的新教学模式。

1 工艺矿物学教学现状分析

1.1 教学内容与行业需求脱节

当前的教学内容往往停留在理论和基础概念的讲解上，缺乏与现代矿业技术进步的结合。根据最近的行业反馈，学生在理解新兴技术如自动化和可持续矿业实践方面感到吃力。此外，教材更新滞后，很少涵盖先进的选矿技术和工程案例，导致学生难以与当前行业标准对接。

1.2 单一的教学方法

主要依赖传统的讲授法，这种方法在当前多样化和技术驱动的教育环境中显得力不从心。研究表明，超过60%的学生认为单向灌输的教学模式难以激发他们的学习兴趣，缺乏互动和实际参与感。

1.3 实践教学不足

实验和实习环节的缺乏使学生难以将理论知识应用于实际问题的解决中。课程中的实践学时不足，项目设计单一，不足以支撑学生熟练掌握工艺矿物学的核心技能。

1.4 考核方式过于单一

目前的评估体系主要依赖于期末闭卷考试，这种方式过于侧重记忆和重复，而不是理解和应用。近期的教学反馈表明，这种评估形式未能全面反映学生的学习进程和实际能力，也未能充分评价他们解决复杂问题的能力。

基于这些问题，课程组迫切需要从OBE的产出导向和持续改进的视角，对工艺矿物学的教学环节进行全面而系统的改革。改革的目标是让教学内容与行业发展同步，采用更为多元和互动的教学方法，增加实践教学环节，以及创新评估方式，以全面提升学生的学习动力和专业能力。

2 基于OBE理念的工艺矿物学教学模式改革

2.1 优化教学内容，突出学习产出导向

根据OBE理念，课程组围绕学生毕业时应具备的知识、能力和素质要求，系统地梳理和优化了工艺矿物学的教学内容。这一过程旨在精确定义课程的学习成果，构建“知识―能力―素质”三位一体的课程目标体系，确保教学内容充分支撑学生的学习成果达成。

2.1.1 知识模块的优化

在知识模块中，课程组新增了自动工艺矿物学的章节，这些内容的增加旨在强化理论与实际应用的联系。通过这种方式，学生可以更好地理解理论知识如何在矿山工艺过程中得到应用，从而提高其解决实际问题的能力。

2.1.2 能力模块的强化

在能力模块中，课程组融入了多个工程设计案例，通过小组项目合作的方式，加强学生的实际操作能力和团队协作能力。这些案例设计来自真实的工程问题，要求学生应用从课程中学到的知识来设计解决方案，从而提升他们的工程设计和项目管理技能。

2.1.3 素质模块的提升

在素质模块中，课程组重点强调了工匠精神和绿色矿山理念的重要性。通过教授和讨论如何在矿业工作中展现“精益求精、勇攀高峰”的矿人精神，激发了学生的专业自豪感。同时，通过融入矿产资源节约和环境保护的理念，强调了可持续发展的重要性，培养学生的环保意识和社会责任感。

通过这些综合性的教学内容优化，不仅提高了学生的知识和技能水平，也促进了他们作为未来矿业专业人士的全面发展，为他们的职业生涯和社会责任承担奠定了坚实的基础。

2.2 创新教学方法，调动学生学习主动性

2.2.1 案例教学与项目驱动学习

课程组引入了基于真实世界问题的案例教学和项目驱动学习方法。学生需要在小组合作的环境中，解决从选矿厂和矿山实际操作中抽象出的复杂问题。这种方法不仅提高了学生的实际操作能力，也增强了团队协作和问题解决技能。

2.2.2 集成机器学习技术

为了配合未来工业的需求，课程组在课程中特别集成了机器学习技术。通过教授学生如何使用机器学习模型分析矿物加工数据，学生能够亲身体验到数据驱动的决策过程。他们将学习如何训练模型处理历史数据，以及如何使用这些模型预测处理工艺的效率和产品质量。此外，学生还将探讨不同工艺参数，如粒度分布和矿物组成，对加工结果的具体影响。

2.2.3 研讨式教学

课程组定期组织设计性和开放性问题的研讨会，鼓励学生通过集体讨论深入分析工艺矿物学中的关键问题。这种研讨式教学方法不仅加深了学生对专业知识的理解，还培养了他们的批判性思维和公开演讲能力。

2.3 强化实践教学，提升工程实践能力

2.3.1 综合性设计实验

课程组在课程中增加了针对工艺矿物学的综合性设计实验，例如“选矿可选性评价”和“高效洗选流程设计”。这些实验不仅要求学生应用他们在课堂上学到的理论知识，还需要他们设计实验，收集和分析数据，最终提出改进工艺的建议。通过这种方式，学生能够在实验中深入理解矿物加工的复杂性和挑战。

2.3.2 科研项目与学科竞赛

鼓励学生参与教师指导的科研项目，或参加与工艺矿物学相关的学科竞赛。这些活动不仅能够锻炼学生的研究与创新能力，还能提高他们在解决实际工程问题时的分析和应对能力。学生将有机会在科研或竞赛中发现问题、分析问题并提出解决方案，这些经历对于培养他们的批判性思维和创新思维至关重要。

2.4 改革考核评价，突出过程性评价

为更有效地评估学生的能力，课程组对工艺矿物学的评估方式进行了改革。目标是移除仅依赖期末考试的传统模式，转向一个更为综合的评价体系，这一体系强调形成性评价和总结性评价的结合，以及过程性评价的重要性。

2.4.1 多元化评价体系

课程组设计了一个包含多种评估方式的评价体系，这不仅涵盖了传统的期末考试，也包括了平时的到课率、课堂参与度、作业完成情况以及课程项目的表现。这种多元化的评价体系能更全面地反映学生的学习进展和综合能力。

2.4.2 过程性评价的实施

在日常教学中，教师将记录学生的课堂活动表现，如提问、讨论和小组互动情况，这些都将作为评估的一部分。此外，学生在课程中的表现，如实验操作、项目实施过程和结果，也将被系统地记录和评价，确保评估过程公正且透明。

2.4.3 综合能力的评价标准

根据工艺矿物学的课程目标，课程组制订了详细的评价标准，这些标准不仅考查学生的理论知识掌握程度，还包括实践技能、团队协作能力和沟通表达能力。例如，学生在虚拟仿真实验室中的表现，以及他们在团队项目中的协作和领导能力，都是评价的重要方面。

2.4.4 持续改进的闭环反馈机制

评价结果是未来课程内容和教学方法改进的依据。教师会定期审视评价数据，识别教学过程中的薄弱点，并据此调整教学策略。同时，学生也会收到关于他们表现的具体反馈，便于其理解自己的强项和需要改进的方面，从而促进个人成长和学习。

3 实施效果与反思

自从实施工艺矿物学教学模式改革以来，课程组观察到了学生学习态度和能力的显著提升。通过实施前后的自我评估问卷，学生的学习积极性从改革前的平均参与度评分4.2提升至改革后的4.8（满分5分）。通过优化教学内容，学生对与行业实践密切相关的理论知识掌握程度有明显增强，标准测试的平均成绩从78%提高到了85%。学生对自主学习的认可度从60%提升到了90%。

过程性评价体系的建立使学生更加重视平时的学习和课程参与，平时成绩的占比提高后，学生的课堂活跃度和作业提交率均有所提升。通过融入课程思政元素，学生的社会责任意识和专业认同感也得到了增强。特别是在教学中弘扬的“精益求精、攻坚克难”的矿人精神，以及重点讲解的绿色矿山理念和可持续发展理念，极大地激发了学生的职业自豪感和责任意识。

4 结语

本文探讨了基于OBE理念的工艺矿物学教学模式改革。从教学目标设定、内容更新、教学方法创新、实践教学强化以及考核评价体系重构等多个维度入手，课程组构建了一个“产出导向、持续改进”的新教学模式。该模式不仅使学生的学习更加主动、深入，还显著提升了他们的工程实践能力和创新思维，为培养符合现代矿业需求的高素质技术人才提供了坚实的基础。

此外，本文提出的OBE教学改革思路及其在工艺矿物学教学中的应用，为其他工科专业的教学改革提供了有价值的参考。这种以学生为中心的教学模式和评估体系的改革，能够广泛应用于工程教育的各个领域，帮助更多教育机构提高教学质量和学生的职业竞争力。

基金项目：贵州大学2023年度省级金课《矿物加工学》项目（73）。

参考文献

[1] 钱玉鹏，罗立群，梅光军，等.新工科背景下矿物加工工程专业课程体系构建与思考：以武汉理工大学为例[J].中国矿业，2019，28（11）：163-167.

[2] 陆鑫，任立勇.基于OBE工程教育理念的课程实践教学模式探索[J].实验科学与技术，2018，16（6）：107-111，116.

[3] 卓筱芸.OBE教育理念下高校学前教育专业课程设置与改革探究[J].百科论坛电子杂志，2021（23）：330-331.

[4] Male S A，Bush M B，Chapman E S.An Australian study of generic competencies required by engineers[J].European Journal of Engineering Education，2011，36（2）：151-163.

[5] 刘淑鹏，张小伟，王吉中，等.基于OBE理念的“选矿概论”课程实践化设计[J].西部素质教育，2022（4）：151-153.