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摘要：《物理选矿》是矿物加工工程学生必修的专业核心课程之一，本文简述了该课程的内容，并根据课程的特点，在教学过程中进行了教学内容和教学方法的改革，就教学如何结合科研创新和实践进行了探讨，最后对启发式教学在《物理选矿》中的运用进行了总结。
关键词：物理选矿；教学改革；科研创新；启发式教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）04-0110-02
随着我国社会和经济的不断发展，人才和创新成为了社会核心竞争力的一部分，因而对教育尤其是高等学校的教育提出了新的要求。教学是培养创新型人才的主要途径，对于人才的塑造和成长有着重要的影响[1]。在我们传统的教学活动中，更多的是注重于教师的教和学生的学，最终学生理论知识比较丰富，但实践和创新能力比较弱，进入社会后，动手操作和改革创新能力不强。因此，在现代高等教育的教学活动中，需根据时代的发展，进行相应的教学改革，结合课程和学生的特点，利用现代化的教学方法和手段，培养全面发展的人才。
一、《物理选矿》课程概述
《物理选矿》是中国矿业大学（北京）矿物加工工程学生必修的专业核心课程之一。该课程主要讲述物理选矿的方法、分选原理、分选工艺、设备结构与操作要点、应用范围等。具体内容包括物理选矿的基本概念和工艺环节、矿物的粒度组成和密度组成、颗粒在介质中的沉降规律、粒度选矿、水力分级、跳汰选矿、重介质选矿、斜面流选矿、流态化选矿、干法选矿、磁选、电选和放射性拣选等选矿方法，以及上述方法在选煤和选矿过程中的实际应用[2]。
二、教学内容
此处的教学内容主要包括两个方面：一个是教材内容，另一个是授课内容。教材是教师教和学生学的主要参考依据，教材的内容、难易程度、系统性等都会直接影响学生对这门课程的学习和理解程度，因此教材的选择对于课程的学习具有重要的影响。目前同类的教材种类繁多，内容重复、知识陈旧等现象比较严重，《物理选矿》作为一门工程应用性较强的学科，随着科技的发展，许多旧的工艺和设备不断被更新和淘汰。为了及时更新教材内容，中国矿业大学（北京）矿物加工工程系相关教师组织编写了新版《物理选矿》教材，对共性的基础理论知识、当前热门的物理选矿方法和设备进行详细介绍，而对不常用的方法只加以简单说明，对过时和淘汰的方法和设备予以剔除，同时强化了内容的实用性[2]。
授课时教材的选择是一个重要的方面，但也不能全部拘泥于教材。作为一个授课教师，应充分查阅最新的文献，及时更新和提高自己的专业知识，将学科前沿动态、新的工艺和设备、学科的发展方向等最新的知识引入课堂教学，完善和丰富教学内容。
三、教学方法和手段
现在，多媒体作为一种教学手段已在教学过程中得到了越来越广泛的应用。与黑板上的板书相比，多媒体教学集文字、图形、图像、声音、动画及视频于一体，可营造更加生动的环境，调动学习者的积极性和主动性[3]。因此，如何充分发挥和利用多媒体的教学手段也成为了提高教学质量的关键之一。《物理选矿》教材中介绍的设备很多，但目前这些设备的结构和原理图大多以二维图形为主，在教学的过程中讲解起来往往比较抽象，尤其是设备的内部构造，在平面图形中难以形象地展示出来，使学生在学习的过程中难以深入掌握和理解。同时，对于一些设备的工作过程，教材中往往采样的是以文字来加以描述，或辅助以少量的图形来加以说明，不够直观和生动，因此，教学过程中，有必要改进现有的教学方法。针对本课程，具体可从以下两个方面加以优化。
1.将平面图形立体化。与平面图形相比，三维图形更加直观，通过一些专业的三维绘图软件如Solidworks、3Dmax等将二维平面图绘制成三维图形，可将教材中的设备以接近实体的模型展示于课堂。同时通过软件可对模型进行旋转、移动和拆分等操作，将设备的各个组成部分、内部结构完整地展示出来，既便于教学，也便于学生理解和掌握。
2.将一些复杂的设备分选过程或工作原理以动画或视频的方式演示出来。《物理选矿》中，涉及到的设备较多，如跳汰机、旋流器、螺旋分选机、磁选机等，这些设备的分选过程和工作原理如果仅仅是通过文字来描述，往往难以给人留下深刻的印象，若利用一些动画制作软件，将这些设备的工作原理和分选过程以动画的形式演示出来，不仅更加通俗易懂，而且更有利于在授课时吸引学生的注意力，起到事半功倍的效果。
四、理论教学与科研创新和实践相结合
理论知识的学习，其实也是为了提高学生的实践和创新能力。为了使学生经历系统而全面的创新训练和培养，达到培养创新思维、锻炼创新能力、提高创新素养的目的，中国矿业大学（北京）推行了大学生科研创新训练项目，该项目以创新性研究为主要教学内容，以项目形式开展，为期两年。在教师指导下，通过学生自主完成创新性研究项目的条件准备、方案制订与实施、成果总结、报告撰写等研究内容，使学生的科研和创新能力得到全面的提高。
该项目为学生创新能力的培养提供了一个优秀的平台。《物理选矿》教学过程中，涉及到的一些新的思路和想法可作为科研创新立项的依据，而借助科研创新项目，又可以使学生在研究的过程中发现一些新的问题，提出一些新的思路，改进现有的矿物加工分选过程、工艺和设备，同时也为以后的科研奠定基础。
理论与实践相结合，有利于强化学生对理论知识的掌握，同时提高动手操作的能力。該课程教学过程中，为了提高学生的实践能力，开展了相应的专业实验课，对课堂上重点讲述的一些分选原理和分选设备，通过实践的方式如煤和矿物的实际分选来加深理解。矿物加工工程培养的主要是面向企业和社会的应用型人才，因此除了在学校开展相关试验提高实践能力外，本专业还有三次实习机会，分别是认识实习、生产实习和毕业实习。这三次实习均要深入企业，去了解和学习现场实际的生产过程和工艺。生产实习位于第五学期期末，此时《物理选矿》课程刚刚结束，两者可很好的衔接起来。 五、运用启发式教学
所谓启发式教学，就是教师根据教学目标和内容，从学生的年龄、心理特征、知识基础、认识结构等实际出发，采用各种生动活泼的方法，引导学生积极思维，使他们主动地获取知识、发展智能的一种积极的双向的教学方法[4]。启发式教学已不是一个新的教学理念，关于这方面的内容和观点已有不少相关的论文。但在教学过程中，由于所处领域和教学对象的不同，在具体实施过程中对启发式教学的认知和实践也会存在许多差异，但丰富启发式教学的内容，使其更好地融入教学，对提高人才培养的水平和质量是一件非常有意义的事。
运用启发式教学，就要求我们在教学过程中对学生要以启发为主，要引导学生学习，激发学生学习的兴趣。作为一门工科课程，记忆并掌握书本中的理论和概念是远远不够的，时间一长往往就容易忘记，最重要的是学会分析并灵活的加以运用。在矿物的实际分选过程中，分选的依据是不同矿物物理化学性质的差异，比如一个简单的问题，如何将煤和矸石分开？这个看似简单的问题确可以引发很多思考。煤和矸石作为两种不同的矿物，既存在物理性质（密度）方面的差异，也存在物理化学性质（表面疏水性）方面的差异，同时在颜色、导电性等方面也有不同，在分选时既可以采用重力选矿的方法，也可以采用浮选，还可以采用电选或其他分选方法，因此在分选方法上不是固定的。那既然有这么多的方法，我们又该如何去选择呢？这时候我们要考虑原料的性质、产品的要求、设备分选时入料的粒度范围、分选效果的差异，还有不同方法分选时的生产成本等。通过综合考虑，我们可以选用一种方法，也可以将多种方法联合起来进行分选。因此，在《物理选矿》课程中，许多知识不像中学课本的定理，是固定的，在教学的过程中，不应去灌输学生一成不变的知识，形成他们思维的定式，而应提出一个问题，让他们去思考，启发他们的思维。同时，通过这种思考，可以让他们真正学会分析问题、解决问题的方法，这对于以后的学习和工作都是很有帮助的。
六、结语
在教学内容上，作为教师，要根据时代和科技的发展，及时补充和更新教材内容，将学科前沿、最新研究成果和研究动态引入课堂教学，拓展学生的知识面和思路；在教学手段上，要掌握和利用现代教学仪器和手段，使课本知识生动、形象地展示出来，可将平面图形立体化，复杂的过程和原理动态化；在创新能力和实践方面，充分利用大学生科研创新和专业实习提供的机会和平台，将所学的理论知识与生产实践相结合，从课本中发现问题，寻找方向，实现科研和创新能力的提高；最后，在教学过程中要善于运用启发式教学，引导学生发现问题，培养他们分析问题和解决问题的能力。教师要通过教学改革，激发学生学习的兴趣，使学生从被动学习变为主动思考，提高科研和创新的能力，达到学以致用的目的。
参考文献：
[1]胡建华.大学教学改革与创新型人才培养[J].中国高等教育，2009，（9）：43-44.
[2]杨小平.物理选矿[M].北京：冶金工业出版社，2014.
[3]王艷秋.基于多媒体教学的双面思考[J].教育教学论坛，2014，（53）：227-228.
[4]李慧勤，李红君.现代启发式教学的内涵与实施[J].中国高等教育，2008，（10）：21-23.
关键词：物理选矿；教学改革；科研创新；启发式教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）04-0110-02
随着我国社会和经济的不断发展，人才和创新成为了社会核心竞争力的一部分，因而对教育尤其是高等学校的教育提出了新的要求。教学是培养创新型人才的主要途径，对于人才的塑造和成长有着重要的影响[1]。在我们传统的教学活动中，更多的是注重于教师的教和学生的学，最终学生理论知识比较丰富，但实践和创新能力比较弱，进入社会后，动手操作和改革创新能力不强。因此，在现代高等教育的教学活动中，需根据时代的发展，进行相应的教学改革，结合课程和学生的特点，利用现代化的教学方法和手段，培养全面发展的人才。
一、《物理选矿》课程概述
《物理选矿》是中国矿业大学（北京）矿物加工工程学生必修的专业核心课程之一。该课程主要讲述物理选矿的方法、分选原理、分选工艺、设备结构与操作要点、应用范围等。具体内容包括物理选矿的基本概念和工艺环节、矿物的粒度组成和密度组成、颗粒在介质中的沉降规律、粒度选矿、水力分级、跳汰选矿、重介质选矿、斜面流选矿、流态化选矿、干法选矿、磁选、电选和放射性拣选等选矿方法，以及上述方法在选煤和选矿过程中的实际应用[2]。
二、教学内容
此处的教学内容主要包括两个方面：一个是教材内容，另一个是授课内容。教材是教师教和学生学的主要参考依据，教材的内容、难易程度、系统性等都会直接影响学生对这门课程的学习和理解程度，因此教材的选择对于课程的学习具有重要的影响。目前同类的教材种类繁多，内容重复、知识陈旧等现象比较严重，《物理选矿》作为一门工程应用性较强的学科，随着科技的发展，许多旧的工艺和设备不断被更新和淘汰。为了及时更新教材内容，中国矿业大学（北京）矿物加工工程系相关教师组织编写了新版《物理选矿》教材，对共性的基础理论知识、当前热门的物理选矿方法和设备进行详细介绍，而对不常用的方法只加以简单说明，对过时和淘汰的方法和设备予以剔除，同时强化了内容的实用性[2]。
授课时教材的选择是一个重要的方面，但也不能全部拘泥于教材。作为一个授课教师，应充分查阅最新的文献，及时更新和提高自己的专业知识，将学科前沿动态、新的工艺和设备、学科的发展方向等最新的知识引入课堂教学，完善和丰富教学内容。
三、教学方法和手段
现在，多媒体作为一种教学手段已在教学过程中得到了越来越广泛的应用。与黑板上的板书相比，多媒体教学集文字、图形、图像、声音、动画及视频于一体，可营造更加生动的环境，调动学习者的积极性和主动性[3]。因此，如何充分发挥和利用多媒体的教学手段也成为了提高教学质量的关键之一。《物理选矿》教材中介绍的设备很多，但目前这些设备的结构和原理图大多以二维图形为主，在教学的过程中讲解起来往往比较抽象，尤其是设备的内部构造，在平面图形中难以形象地展示出来，使学生在学习的过程中难以深入掌握和理解。同时，对于一些设备的工作过程，教材中往往采样的是以文字来加以描述，或辅助以少量的图形来加以说明，不够直观和生动，因此，教学过程中，有必要改进现有的教学方法。针对本课程，具体可从以下两个方面加以优化。
1.将平面图形立体化。与平面图形相比，三维图形更加直观，通过一些专业的三维绘图软件如Solidworks、3Dmax等将二维平面图绘制成三维图形，可将教材中的设备以接近实体的模型展示于课堂。同时通过软件可对模型进行旋转、移动和拆分等操作，将设备的各个组成部分、内部结构完整地展示出来，既便于教学，也便于学生理解和掌握。
2.将一些复杂的设备分选过程或工作原理以动画或视频的方式演示出来。《物理选矿》中，涉及到的设备较多，如跳汰机、旋流器、螺旋分选机、磁选机等，这些设备的分选过程和工作原理如果仅仅是通过文字来描述，往往难以给人留下深刻的印象，若利用一些动画制作软件，将这些设备的工作原理和分选过程以动画的形式演示出来，不仅更加通俗易懂，而且更有利于在授课时吸引学生的注意力，起到事半功倍的效果。
四、理论教学与科研创新和实践相结合
理论知识的学习，其实也是为了提高学生的实践和创新能力。为了使学生经历系统而全面的创新训练和培养，达到培养创新思维、锻炼创新能力、提高创新素养的目的，中国矿业大学（北京）推行了大学生科研创新训练项目，该项目以创新性研究为主要教学内容，以项目形式开展，为期两年。在教师指导下，通过学生自主完成创新性研究项目的条件准备、方案制订与实施、成果总结、报告撰写等研究内容，使学生的科研和创新能力得到全面的提高。
该项目为学生创新能力的培养提供了一个优秀的平台。《物理选矿》教学过程中，涉及到的一些新的思路和想法可作为科研创新立项的依据，而借助科研创新项目，又可以使学生在研究的过程中发现一些新的问题，提出一些新的思路，改进现有的矿物加工分选过程、工艺和设备，同时也为以后的科研奠定基础。
理论与实践相结合，有利于强化学生对理论知识的掌握，同时提高动手操作的能力。該课程教学过程中，为了提高学生的实践能力，开展了相应的专业实验课，对课堂上重点讲述的一些分选原理和分选设备，通过实践的方式如煤和矿物的实际分选来加深理解。矿物加工工程培养的主要是面向企业和社会的应用型人才，因此除了在学校开展相关试验提高实践能力外，本专业还有三次实习机会，分别是认识实习、生产实习和毕业实习。这三次实习均要深入企业，去了解和学习现场实际的生产过程和工艺。生产实习位于第五学期期末，此时《物理选矿》课程刚刚结束，两者可很好的衔接起来。 五、运用启发式教学
所谓启发式教学，就是教师根据教学目标和内容，从学生的年龄、心理特征、知识基础、认识结构等实际出发，采用各种生动活泼的方法，引导学生积极思维，使他们主动地获取知识、发展智能的一种积极的双向的教学方法[4]。启发式教学已不是一个新的教学理念，关于这方面的内容和观点已有不少相关的论文。但在教学过程中，由于所处领域和教学对象的不同，在具体实施过程中对启发式教学的认知和实践也会存在许多差异，但丰富启发式教学的内容，使其更好地融入教学，对提高人才培养的水平和质量是一件非常有意义的事。
运用启发式教学，就要求我们在教学过程中对学生要以启发为主，要引导学生学习，激发学生学习的兴趣。作为一门工科课程，记忆并掌握书本中的理论和概念是远远不够的，时间一长往往就容易忘记，最重要的是学会分析并灵活的加以运用。在矿物的实际分选过程中，分选的依据是不同矿物物理化学性质的差异，比如一个简单的问题，如何将煤和矸石分开？这个看似简单的问题确可以引发很多思考。煤和矸石作为两种不同的矿物，既存在物理性质（密度）方面的差异，也存在物理化学性质（表面疏水性）方面的差异，同时在颜色、导电性等方面也有不同，在分选时既可以采用重力选矿的方法，也可以采用浮选，还可以采用电选或其他分选方法，因此在分选方法上不是固定的。那既然有这么多的方法，我们又该如何去选择呢？这时候我们要考虑原料的性质、产品的要求、设备分选时入料的粒度范围、分选效果的差异，还有不同方法分选时的生产成本等。通过综合考虑，我们可以选用一种方法，也可以将多种方法联合起来进行分选。因此，在《物理选矿》课程中，许多知识不像中学课本的定理，是固定的，在教学的过程中，不应去灌输学生一成不变的知识，形成他们思维的定式，而应提出一个问题，让他们去思考，启发他们的思维。同时，通过这种思考，可以让他们真正学会分析问题、解决问题的方法，这对于以后的学习和工作都是很有帮助的。
六、结语
在教学内容上，作为教师，要根据时代和科技的发展，及时补充和更新教材内容，将学科前沿、最新研究成果和研究动态引入课堂教学，拓展学生的知识面和思路；在教学手段上，要掌握和利用现代教学仪器和手段，使课本知识生动、形象地展示出来，可将平面图形立体化，复杂的过程和原理动态化；在创新能力和实践方面，充分利用大学生科研创新和专业实习提供的机会和平台，将所学的理论知识与生产实践相结合，从课本中发现问题，寻找方向，实现科研和创新能力的提高；最后，在教学过程中要善于运用启发式教学，引导学生发现问题，培养他们分析问题和解决问题的能力。教师要通过教学改革，激发学生学习的兴趣，使学生从被动学习变为主动思考，提高科研和创新的能力，达到学以致用的目的。
参考文献：
[1]胡建华.大学教学改革与创新型人才培养[J].中国高等教育，2009，（9）：43-44.
[2]杨小平.物理选矿[M].北京：冶金工业出版社，2014.
[3]王艷秋.基于多媒体教学的双面思考[J].教育教学论坛，2014，（53）：227-228.
[4]李慧勤，李红君.现代启发式教学的内涵与实施[J].中国高等教育，2008，（10）：21-23.