李宏林,高晓宝,王小东,方海燕,李明玲
(巢湖学院 化学与材料工程学院,安徽 巢湖 238000)
为了贯彻落实教育部和省教育厅有关文件精神,围绕办学定位,围绕应用型办学定位,进一步转变思想观念,以培养高质量的应用型人才为宗旨,加强课程建设,深化课程综合改革,积极构建与应用型人才培养要求相适应的现代课程体系,实现教学内容整体优化,推进教学方法更新和教学手段现代化,我校开展了多轮优质课程评审及建设工作。我校规定优质课程必须连续开满四年,并在课程规划、师资队伍、教学内容、教学条件和教学管理、教学方法与手段、教学效果、课程特色等几个方面均达到优质等级标准的课程,具体指标见巢湖学院课程建设评估指标与等级标准(试行)简称《等级标准》。《粉体工程》是我校无机非金属材料工程专业的一门专业核心课程,2017年获批学校第四轮优质课程。《粉体工程》是在学生具备了必要的无机化学、有机化学、大学物理学、及物理化学等基础知识之后,开设的专业基础理论课程,是一门新兴的多学科交叉的综合性技术科学,它既与若干基础科学相毗邻,又与工程应用广泛相连[1-5];众多行业和部门,如材料、化工、冶金、医疗、电子、食品、环境和能源等生产过程都直接或间接地运用这一学科的知识。如何将该学科的新理论、新技术、新成果教授给学生,如何加强学生对粉体工程知识的应用,如何适应应用型人才的培养方向和培养目标迫在眉睫[6-8]。
自2006年无机非金属材料工程专业开设这门课以来对教学内容和教学方法进行了不断得改进。
根据巢湖学院无机非金属材料工程的办学特色及办学定位,科学合理地规划了《粉体工程》优质程建设工作。修订了《粉体工程》课程计划和教学大纲,规定课程培养目标。优化课程内容,在此基础上编写讲义,选用合适的教材,制作课件。建设课程网络平台。完善考核方式。
教学内容建设是优质课程建设的核心,优质课程的内容要有系统性、科学性、先进性。要反映本学科领域最新科技成果。教学内容方面拟从现在的粉体粒度与测量技术,粉体的性质,粉碎及其设备、分级分离及其设备、储存、运输、混合与造粒等简化为四个部分,即:粉体的性质与测量技术、粉体的制备、粉体的处理技术及粉尘的危害与防护。第一部分粉体性质及其测量技术,主要包括粉体粒度及其测量技术,粉体的堆积特性、粉体的表面性质、粉体的流体力学性质等。这部分通过设计专业实验项目来强化理论知识。如专业实验中的粉体综合特性测定,粉体粒度测定等。第二部分分粉体的制备,删去原先的粉碎设备,弱化传统粉碎制粉技术,强化了粉体制备技术中的新方法和新技术。这部分通过设计专业创新实验项目、大学生创新训练项目及毕业论文选题来强化粉体制备新技术。第三部分粉体的处理技术包括粉体表面改性、分级分离、储存、运输、混合与造粒等。粉体表面改性也是当前粉体工程研究的重要内容之一,拟查阅近10年有关粉体改性新技术补充到教学内容中。这部分可以设计专业综合实验项目、专业创新实验项目、大学生创新训练项目及毕业论文选题来强化学习效果。第四部分粉尘危害及防护。这部分拟介绍两个方面内容,一方面是细颗粒物对人体健康和大气环境质量危害及防护,另一方面是粉尘爆炸的危害及防护。PM2.5是近年来才出现的一个名词,PM2.5即细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。这部分以前授课内容较少涉及,改革后应添加进去。最近新闻报道的昆山和台湾粉尘爆炸使普通百姓都对粉尘爆炸倍加关注,粉尘爆炸的危害与防护一直是粉体工程内容的一部分,这部分教学可以将最近发生的案例添加进去,增加学生对粉尘爆炸的重视及学习动力。
灵活运用多种先进的教学方法,积极实施教学方法改革,以问及题为中心使内容由浅入深,启发引导,积极互动,有效调动学生的学习积极性。借助多媒体课件、动画及模型等加深学生对学习对象的印象。如一些粉体处理加工相关设备工作过程和原理的动态操作短片增强学生的学习兴趣,集中学生的注意力使学生更容易理解和掌握粉体加工过程及相关原理;借助自制教学模型表征粉体的堆积特性使学生非常直观的了解相关内容。
重视课程的探究性学习、研究性学习,充分体现以生为本,突出知识应用性为中心,重视与其他课程的渗透和联系,促进学生学习能力发展。如粉体制备、粉体特性测定、粉体改性及粉体处理技术和专业实验、专业综合实验、专业创新实验、大学生创新训练项目、毕业论文等课程进行强化训练。
依托巢湖学院网络教学平台建设教学资源丰富、节点和栏目齐全、运行良好的专门性课程网站或网页,实现课程资料有效共享,在教学中确实发挥了实质性作用。内容包括课程介绍、教学大纲、教学计划、课程团队教师信息、课程教材及教学参考书、电子教案及讲义、教学视频、思考题和习题、试题库、案例库、网络资源链接等。学生可以在线浏览、自学,课程作业以网上答题为主。另外,可以和学生进行线上讨论。
积极进行考核评价方式改革,采取科学多样的考评价方法,客观公正全面评价学生学习质量和效果。加强了课程试题库的建设,增大实践应用性强的题目比例,注重对学生知识运用能力的考核。重视平时学习过程,增加平时成绩比例( 40%~60% ) 及强化平时考核力度。如网路习题、课程小论文等;其中课程小论文是结合课程特点和专业特色给出若干相关课题供学生选择,如“水热法制备陶瓷粉体研究进展”、“Al2O3粉体改性研究现状”等,以课程小论文形式,查阅最新文献,撰写文献综述,进行考核激发学生学习的自主性和能动性,锻炼和培养学生查阅、总结文献资料和解决问题的能力更有利于应用型、创新性人才的培养。课程总成绩由平时成绩加期末笔试成绩组成,平时成绩主要由网络测试、小论文、课堂回答问题及出勤情况决定,期末笔试可以闭卷或开卷等多种形式进行。
《粉体工程》是一门研究粉体性质、粉体制备、粉体处理及粉体应用的技术科学,它是现代无机材料领域的重要分支,涉及建材、冶金、化工、陶瓷、环境保护等行业。课程涉及知识面广、学科交叉性强[1],这对教师提出了较高要求。通过几年建设,现有主讲教师5名、教授2人,副教授2人,讲师1名人,全部是硕士以上学历,其中博士2人,在读博士1人,年龄结构合理,均为45周岁以下的中青年教师。
通过近几年的课程建设与教学实践,《粉体工程》课程教学质量得到了提高。特别是开展优质程建设以来,学生充分利用了课程网络资源进行自学,增强了学习主动性。包含教师授课、学生自学、课后作业、课程小论文的立体化教学体系能够完成培养具有创新精神的工程应用型人才任务。