“矿物加工机械”课程研讨式教学的研究与实践

摘要：“矿物加工机械”课程具有内容涉及知识面广、机械结构抽象、学生理解难度较大的特点，单纯采用传统的讲授式教学方法，学生学习的积极性不足，教学效果亟待提升。本文以教学内容中分选机械部分开展小组研讨式教学为切入点，着重论述了在“矿物加工机械”课程开展小组研讨式教学的现实意义、教学设计、教学实践过程以及教学实践后的教学效果总结与反思。通过教学实践，采用小组研讨式教学能有效提高学生学习“矿物加工机械”课程的积极性和学习效果，提高课程教学质量，为提高机械类理论课程的教学效果提供借鉴和参考。

关键词：矿物加工机械；小组研讨式教学；教学设计；教学实践；团队指导

我国的新工科建设不断推动着工程教育的思想创新、理念创新、方法技术创新和模式创新［12］。在这种背景下，工程领域相关的课程必须开展理性自觉的教学改革，以适应新时代提出的新要求。“矿物加工机械”课程是矿物加工工程专业的主干课程，一般设置在四年制本科第六学期或第七学期。课程主要讲述碎磨、筛分、分选、脱水、运输等五大类矿物加工机械的结构特点、关键参数、工作原理、适用范围、安装维护调试以及检修等相关基本知识，内容涉及知识面广，机械结构方面的知识比较抽象，需要具有较好的空间想象能力。在教学实践中发现，如果本课程全部采用传统的教师讲授为主、学生被动接收的教学方式，无法充分调动学生的积极性，并且目前大学生对矿业类专业心理上普遍存在偏见和抵触情绪，加之机械类课程学习难度大、学习枯燥等原因，导致学生的学习兴趣不高，对知识的理解不透彻，难以融会贯通，无法灵活应用，教学体验和效果不理想。因此，对于本课程而言，如何激发学生的学习兴趣和动力，改善教学质量，是值得深入探究的一个问题。

一、开展小组研讨式教学的现实意义

为解决本课程教学过程中学生学习积极性与兴趣不高的问题，教学团队通过认真研究课程教学内容，深入分析授课学生的特点，借鉴研讨式教学方法［34］，认为本课程在教学过程中可采用小组研讨式的教学模式，“矿物加工机械”课程采用小组研讨式教学模式具有重要的现实意义。第一，可以调动学生学习的积极性，提高学生的学习热情。在小组研讨式教学过程中，引导学生围绕事先确定的研讨主题进行探讨交流，让学生自由发言与讨论，鼓励学生主动参与到教学活动中，变被动学习为主动学习，有利于调动学生学习的内驱力，激发学生的求知欲，提高学生的学习热情［5］。第二，培养学生的创造性思维和团队协作能力，提升综合素质。小组讨论式教学要求学生围绕课程设定的讨论主题，通过资料收集、整理、分析、归纳，在课堂上进行自主的、不受过多干预的讨论，让学生主动对研讨主题进行多角度、全方位思考。在讨论过程中，大家相互启发，拓宽思路和知识面，既有利于学生全面认识问题，提高解决问题的能力，又有利于学生培养科研思维与创造性思维。同时，要求学生以团队分工合作的形式完成给定的学习任务，提升学生团队协作的能力。第三，指导教师深入参与学生的讨论之中，也让教师的思维得到启发，提升教师对相关问题的认识，达到教学相长的效果［6］。第四，开展小组研讨式教学也是教师在教学模式上的一次探索与实践，可以促进教师教育教学理念的改变与创新，提高教学质量。第五，研讨式教学有利于提高课程思政的教学效果［7］，通过研讨过程，学生可以切实感受到我国矿物加工技术的创新之快，我国矿物加工技术从欧美发达国家大量进口到目前出口“一带一路”周边国家、澳洲欧洲等地，极大增强了学生的民族自豪感和未来投入科技创新的意愿。

二、小组研讨式教学设计

根据本课程教学内容特点与学生专业基础情况，教学团队选择分选机械的教学内容进行小组研讨式教学，授课学时为4学时。小组研讨式教学的教学设计主要分为明确教学目标、设计教学内容、确定教学方式、制定研讨课成绩评价方法4个方面。

（一）明确教学目标

分选机械是矿物加工分选过程的主要机械设备，在矿物加工生产全流程中处于核心地位，目前行业已研制出多种分选机械并已得到大量工业应用。以往的教学实践中发现，学生在学习这部分知识时，一个突出的难点是学生无法充分理解各种分选机械的结构与性能特点、优缺点以及适用范围，无法根据分选对象合理选取适宜的分选机械。因此，研讨式教学的目标明确为使学生掌握不同分选机械的结构与性能特点、关键参数、分选机械的主要功能与所处理对象之间的匹配关系。进而选取块煤分选与排矸机械、重力分选机械、粗煤泥分选机械以及浮选机械4种典型的分选机械结构与性能特点对比作为小组研讨式教学的4个主题，让学生围绕这4个主题，以小组为单位分组进行研讨交流学习。

（二）设计教学内容

鉴于研讨式教学目标要求和教学内容多的特点，在确定研讨主题后，指导教师还需要根据教学内容针对每个研讨主题精心设计相应的研讨内容。要求学生对某一主题进行研讨时必须包括设计的研讨内容，但又不局限于指导教师设计的研讨内容，鼓励学生拓展和升华研讨内容，并在学生的研讨课成绩上有所体现，激励学生学习的主动性和创造性。设计研讨式教学内容的另一目的在于启发和发散学生的思维，让学生在进行课堂研讨时有充足的内容进行研讨，并提升研讨内容的深度，以保证小组研讨式教学效果与教学目标的达成。

（三）确定教学方式

首先，学生分小组进行研讨，训练学生团队协作的能力。其次，研讨式教学采用课堂研讨、线下进行。如果条件具备，优先选择专门为开展研讨式教学的研讨型智慧教室进行授课，有利于营造促进学生积极参与研讨的氛围，提升教学效果。最后，课堂研讨过程中，以学生演讲、讨论为主，指导教师主要对学生讲解与研讨的内容进行总结、补充，对学生在研讨课中的表现进行点评，践行以学生为中心的教学理念［8］。主要教学过程包括：每组学生派代表对研讨的主题进行演讲，其他所有组的学生提问或质疑，汇报小组的学生进行解答，在提问与解答过程中，学生进行研讨、辩论，最后指导教师对学生研讨的主题进行总结、补充。在学生课堂演讲、讨论的过程中，训练学生的表达能力、分析问题能力以及思维反应能力。

（四）制定研讨课成绩评价方法

学生研讨课的成绩由3个部分组成，包括小组成绩、个人成绩以及附加成绩。其中，小组成绩是学生所在小组所有成员共同表现的一个总评成绩，由指导教师根据学生所在小组的PPT制作、学生演讲以及问题回答等各方面综合表现给出。个人成绩由小组组长根据小组中每位成员在汇报材料收集、PPT制作、问题回答等方面的表现和贡献给出，并且所有小组成员个人成绩的平均分必须等于指导教师给出的小组成绩。附加成绩是指导教师根据每位学生在课堂研讨环节中提出问题与回答问题的专业性和创造性给出，体现学生的专业基础、思维创新性。

三、小组研讨课的实施过程

（一）课前任务布置

指导教师最好提前1个月时间完成小组研讨课的任务布置，让学生有充足准备时间。进行课前任务布置时，首先要完成教学班所有学生的分组工作，其次是确定每个小组的研讨主题，最后是给学生说明清楚小组研讨课的学习要求、具体流程、研讨课成绩的评分标准等，让学生对小组研讨课有充分的认识，也有利于学生进行准备。

学生分组是实施小组研讨课的一个重要环节。学生分组的组数根据研讨主题数量、学生总人数进行综合确定，为更好评价不同小组在研讨课中的表现，建议每个研讨主题分配给2个或2个以上的小组，每个小组学生人数建议控制在3～5人。学生分组的一个重要的原则是保证分组后每组学生的学习基础相对均衡，否则会显著影响课堂研讨时的教学效果。学生分组后让每个小组自行推荐一位组长，组长负责所在小组成员的工作分工，主持本组的研讨材料准备、演讲以及回答问题等研讨课程相关的所有工作。学生完成分组后，通过随机抽签的方法确定每个小组研讨的主题。

（二）学生课前准备

学生在研讨课前的准备工作主要包括：通过查阅《选矿机械》教材、期刊、网络、咨询等形式，组织研讨课的文字材料，制作研讨主题汇报PPT，准备研讨课中讨论的问题，小组内汇报演练，修改汇报文字材料等。每个小组根据确定的研讨主题5EiYvz8FYLG097bYnynJ4Q==准备研讨内容时，首先必须弄明白指导教师要求学生回答关于这个研讨主题的所有问题，同时还可根据小组的理解增加自认为必要的研讨内容。

（三）课堂研讨

为便于叙述课堂研讨的具体流程，以研讨主题1由A、B两个小组选取为例进行说明。开始研讨前，指导教师可先对研讨主题1和汇报的A、B两组学生的情况进行简要介绍，然后开始研讨。A组指派1名学生为代表进行演讲陈述，时间大约为10分钟。A组演讲结束后，A组学生接受班级内其他所有学生和指导教师的提问和质询，A组所有学生均可作答，时间大约为10分钟。提问同学需要先说明自己的班级和姓名，再简明扼要地提出问题，A组组长安排本组成员作答。A组学生完成质询后，B组学生按照上述A组学生相同的流程进行研讨。在课堂汇报与讨论过程中，A、B小组内的每位学生都需要做好准备，对本组汇报的相关内容进行必要补充并准备回答问题。班级其余学生要认真听讲、积极思考，就A、B两组汇报的内容发表意见，提出问题。

首先，A、B组学生演讲和讨论结束后，指导教师对A、B两组同学演讲的内容进行总结。其次，结合学生对研讨主题1的认识程度，对学生没有汇报与讨论到的重要知识点进行补充，避免遗漏重要的知识点。在指导教师总结与补充的过程中，学生也可以提出问题与质疑。最后，指导教师根据A、B组学生对研讨主题1的理解程度、PPT制作质量、演讲表现、回答问题的专业性、团队协作程度进行点评。指导教师对于研讨过程中每位学生的表现做好记录，包括汇报演讲效果、提问与回答问题的情况等，作为研讨课成绩评分的依据。指导教师在学生研讨过程中也应做好组织与协调工作，保证研讨过程顺利进行。

四、研讨课教学效果总结与反思

目前，“矿物加工机械”课程的选矿机械部分采用小组研讨式教学模式的教学实践超过4届学生。根据课堂教学效果呈现与学生研讨课成绩反馈，采用小组研讨式教学模式能有效提高学生主动学习的积极性和学习效果。在此列举一些课程统计数据进行佐证，“矿物加工机械”课程其他28学时学生的出勤率为97.86%，而学生参与小组研讨课的出勤率达到100%，未出现缺勤情况。同一批学生小组研讨课的平均成绩为88.25分，期末考试平均成绩为78.32分，平时作业的平均成绩为83.70分。通过调研部分学生反馈表明，超过80%学生认为本课程采用研讨式教学模式对提高学生的学习兴趣非常有帮助，超过90%的学生认为这种教学方式提升了学生自主学习能力。

本课程进行小组研讨式教学实践过程中也发现一些问题，主要体现在：学生分组不合理，小组内分工不均匀；课堂研讨环节部分学生表现不够积极，研讨不够深入；指导教师知识结构单一，有时无法为学生提供全面的指导。针对学生分组不合理问题，建议在学生分组前，指导教师根据学生综合表现对学生进行分层评价，可做到较为均匀地对学生进行分组。对于小组内分工不均匀问题，可将小组研讨课的学习任务量和任务难度进行量化说明，制定明确的评价标准，便于学生分工。对于学生参与积极性问题，指导教师可多鼓励与引导，并可制定合理的阶段性学习任务目标，进行有效的阶段性考查与指导，提高学生的积极性。对于指导教师知识结构单一问题，可考虑由多学科教师组成的教学团队合作指导，不同学科的教师之间交流互补，共同设计教学方案和教学内容，最大程度提升小组研讨课的教学效果［9］。考虑到“矿物加工机械”课程教学内容的工程实践性较强，建议合作指导的教师团队中至少有1名工程实践经验丰富的校外行业专家，可为学生指导工程实践方面的专业知识。

参考文献：

［1］黄云清.基于新工科理念推进大学数学教学改革［J］.中国大学教学，2020（Z1）：2831.

［2］吴岩.新工科：高等工程教育的未来——对高等教育未来的战略思考［J］.高等工程教育研究，2018（06）：13.

［3］蔡健伟.高校思想政治理论课小组讨论式教学研究——以赣南医学院《三史合一》课程为例［J］.教学管理与教育研究，2023，8（18）：4345.

［4］刘伟.研讨式教学模式建构［J］.高等教育研究，2008（10）：6567.

［5］郭汉民.探索研讨式教学的若干思考［J］.湖南师范大学社会科学学报，1999（02）：109112.

［6］苗东利，雷佑安.研讨式教学在高校教学中的应用［J］.大学教育，2013（01）：131132.

［7］龙迎伟，王利华.全要素驱动的高校思政课研讨式实践教学改革与探索［J］.中国高等教育，2018（22）：3335.

［8］彭红，彭晨.基于0BE理念的研讨式课程教学实践探索［J］.设计，2023，36（11）：9295.

［9］马肖华.基于学科交叉导师团队制的研究生培养模式研究［J］.中原工学院学报，2021，32（04）：8390.

基金项目：本文受到了“中国矿业大学矿物加工工程‘动力中国·课程思政’示范专业（项目编号：2021KCSZ04）”和“中国矿业大学2022年校级教研项目——矿业类一流专业未来行业领军人才培养的研究与实践（项目编号2022ZDKT04）”的资助

作者简介：倪超（1988—），男，汉族，四川中江人，博士，讲师，研究方向：煤泥高精度浮选基础研究、隐晶质石墨浮选分离研究。

*通讯作者：李延锋（1975—），男，汉族，河南洛阳人，教授，博士生导师，研究方向：粗煤泥分选、煤和矿物加工利用、固体废弃物资源化利用。