摘 要 工藝礦物學是礦物加工工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，在人才培養(yǎng)中起著關(guān)鍵作用。然而，傳統(tǒng)的教學模式難以充分調(diào)動學生的學習積極性，影響了教學效果。文章基于OBE理念，從教學內(nèi)容優(yōu)化、教學方法創(chuàng)新、實踐教學強化、考核方式改革等方面進行了探索與實踐，構(gòu)建了“產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”的工藝礦物學教學新模式，有效提升了學生的學習動力，提出的教學改革思路可為相關(guān)專業(yè)課程教學提供借鑒。

關(guān)鍵詞 工藝礦物學；OBE；教學模式；學習動力；人才培養(yǎng)

中圖分類號：G424 文獻標識碼：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

工藝礦物學是礦物加工工程專業(yè)的核心課程，其涉及礦物的性質(zhì)分析和加工過程中的變化規(guī)律，是工程技術(shù)人才必須掌握的基礎(chǔ)知識。然而，隨著礦業(yè)行業(yè)向高技術(shù)、環(huán)保和可持續(xù)方向發(fā)展，傳統(tǒng)的教學模式已不足以滿足日益嚴峻的技術(shù)和創(chuàng)新需求[1]。學生在學習工藝礦物學時面臨理論抽象和知識點繁多的挑戰(zhàn)，這些因素共同導致學習動力不足，影響了教學效果和人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

OBE（Outcomes-Based Education，以結(jié)果為基礎(chǔ)的教育）理念強調(diào)“以學生為中心”，以培養(yǎng)學生的知識、能力和素質(zhì)為導向，特別強調(diào)教育的最終產(chǎn)出[2]。將OBE理念應用于工藝礦物學的教學中，不僅可以優(yōu)化課程內(nèi)容，創(chuàng)新教學方法，還能完善人才培養(yǎng)體系，更好地滿足行業(yè)和社會的需求[3]。

國際上，如澳大利亞、加拿大等國的礦業(yè)工程教育已廣泛采用OBE框架，通過與行業(yè)的緊密合作和技術(shù)的集成，實現(xiàn)了教育質(zhì)量的顯著提升。例如，澳大利亞昆士蘭大學與礦業(yè)公司合作，開發(fā)了一系列基于實際工程問題的學習項目，使學生能夠在學習過程中直接應用最新技術(shù)，解決實際問題[4-5]。

本文將探討基于OBE理念的工藝礦物學教學改革，通過從教學內(nèi)容優(yōu)化、教學方法創(chuàng)新、實踐教學強化和考核方式改革等方面的探索與實踐，構(gòu)建“產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”的新教學模式。

1 工藝礦物學教學現(xiàn)狀分析

1.1 教學內(nèi)容與行業(yè)需求脫節(jié)

當前的教學內(nèi)容往往停留在理論和基礎(chǔ)概念的講解上，缺乏與現(xiàn)代礦業(yè)技術(shù)進步的結(jié)合。根據(jù)最近的行業(yè)反饋，學生在理解新興技術(shù)如自動化和可持續(xù)礦業(yè)實踐方面感到吃力。此外，教材更新滯后，很少涵蓋先進的選礦技術(shù)和工程案例，導致學生難以與當前行業(yè)標準對接。

1.2 單一的教學方法

主要依賴傳統(tǒng)的講授法，這種方法在當前多樣化和技術(shù)驅(qū)動的教育環(huán)境中顯得力不從心。研究表明，超過60%的學生認為單向灌輸?shù)慕虒W模式難以激發(fā)他們的學習興趣，缺乏互動和實際參與感。

1.3 實踐教學不足

實驗和實習環(huán)節(jié)的缺乏使學生難以將理論知識應用于實際問題的解決中。課程中的實踐學時不足，項目設(shè)計單一，不足以支撐學生熟練掌握工藝礦物學的核心技能。

1.4 考核方式過于單一

目前的評估體系主要依賴于期末閉卷考試，這種方式過于側(cè)重記憶和重復，而不是理解和應用。近期的教學反饋表明，這種評估形式未能全面反映學生的學習進程和實際能力，也未能充分評價他們解決復雜問題的能力。

基于這些問題，課程組迫切需要從OBE的產(chǎn)出導向和持續(xù)改進的視角，對工藝礦物學的教學環(huán)節(jié)進行全面而系統(tǒng)的改革。改革的目標是讓教學內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展同步，采用更為多元和互動的教學方法，增加實踐教學環(huán)節(jié)，以及創(chuàng)新評估方式，以全面提升學生的學習動力和專業(yè)能力。

2 基于OBE理念的工藝礦物學教學模式改革

2.1 優(yōu)化教學內(nèi)容，突出學習產(chǎn)出導向

根據(jù)OBE理念，課程組圍繞學生畢業(yè)時應具備的知識、能力和素質(zhì)要求，系統(tǒng)地梳理和優(yōu)化了工藝礦物學的教學內(nèi)容。這一過程旨在精確定義課程的學習成果，構(gòu)建“知識―能力―素質(zhì)”三位一體的課程目標體系，確保教學內(nèi)容充分支撐學生的學習成果達成。

2.1.1 知識模塊的優(yōu)化

在知識模塊中，課程組新增了自動工藝礦物學的章節(jié)，這些內(nèi)容的增加旨在強化理論與實際應用的聯(lián)系。通過這種方式，學生可以更好地理解理論知識如何在礦山工藝過程中得到應用，從而提高其解決實際問題的能力。

2.1.2 能力模塊的強化

在能力模塊中，課程組融入了多個工程設(shè)計案例，通過小組項目合作的方式，加強學生的實際操作能力和團隊協(xié)作能力。這些案例設(shè)計來自真實的工程問題，要求學生應用從課程中學到的知識來設(shè)計解決方案，從而提升他們的工程設(shè)計和項目管理技能。

2.1.3 素質(zhì)模塊的提升

在素質(zhì)模塊中，課程組重點強調(diào)了工匠精神和綠色礦山理念的重要性。通過教授和討論如何在礦業(yè)工作中展現(xiàn)“精益求精、勇攀高峰”的礦人精神，激發(fā)了學生的專業(yè)自豪感。同時，通過融入礦產(chǎn)資源節(jié)約和環(huán)境保護的理念，強調(diào)了可持續(xù)發(fā)展的重要性，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識和社會責任感。

通過這些綜合性的教學內(nèi)容優(yōu)化，不僅提高了學生的知識和技能水平，也促進了他們作為未來礦業(yè)專業(yè)人士的全面發(fā)展，為他們的職業(yè)生涯和社會責任承擔奠定了堅實的基礎(chǔ)。

2.2 創(chuàng)新教學方法，調(diào)動學生學習主動性

2.2.1 案例教學與項目驅(qū)動學習

課程組引入了基于真實世界問題的案例教學和項目驅(qū)動學習方法。學生需要在小組合作的環(huán)境中，解決從選礦廠和礦山實際操作中抽象出的復雜問題。這種方法不僅提高了學生的實際操作能力，也增強了團隊協(xié)作和問題解決技能。

2.2.2 集成機器學習技術(shù)

為了配合未來工業(yè)的需求，課程組在課程中特別集成了機器學習技術(shù)。通過教授學生如何使用機器學習模型分析礦物加工數(shù)據(jù)，學生能夠親身體驗到數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策過程。他們將學習如何訓練模型處理歷史數(shù)據(jù)，以及如何使用這些模型預測處理工藝的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，學生還將探討不同工藝參數(shù)，如粒度分布和礦物組成，對加工結(jié)果的具體影響。

2.2.3 研討式教學

課程組定期組織設(shè)計性和開放性問題的研討會，鼓勵學生通過集體討論深入分析工藝礦物學中的關(guān)鍵問題。這種研討式教學方法不僅加深了學生對專業(yè)知識的理解，還培養(yǎng)了他們的批判性思維和公開演講能力。

2.3 強化實踐教學，提升工程實踐能力

2.3.1 綜合性設(shè)計實驗

課程組在課程中增加了針對工藝礦物學的綜合性設(shè)計實驗，例如“選礦可選性評價”和“高效洗選流程設(shè)計”。這些實驗不僅要求學生應用他們在課堂上學到的理論知識，還需要他們設(shè)計實驗，收集和分析數(shù)據(jù)，最終提出改進工藝的建議。通過這種方式，學生能夠在實驗中深入理解礦物加工的復雜性和挑戰(zhàn)。

2.3.2 科研項目與學科競賽

鼓勵學生參與教師指導的科研項目，或參加與工藝礦物學相關(guān)的學科競賽。這些活動不僅能夠鍛煉學生的研究與創(chuàng)新能力，還能提高他們在解決實際工程問題時的分析和應對能力。學生將有機會在科研或競賽中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并提出解決方案，這些經(jīng)歷對于培養(yǎng)他們的批判性思維和創(chuàng)新思維至關(guān)重要。

2.4 改革考核評價，突出過程性評價

為更有效地評估學生的能力，課程組對工藝礦物學的評估方式進行了改革。目標是移除僅依賴期末考試的傳統(tǒng)模式，轉(zhuǎn)向一個更為綜合的評價體系，這一體系強調(diào)形成性評價和總結(jié)性評價的結(jié)合，以及過程性評價的重要性。

2.4.1 多元化評價體系

課程組設(shè)計了一個包含多種評估方式的評價體系，這不僅涵蓋了傳統(tǒng)的期末考試，也包括了平時的到課率、課堂參與度、作業(yè)完成情況以及課程項目的表現(xiàn)。這種多元化的評價體系能更全面地反映學生的學習進展和綜合能力。

2.4.2 過程性評價的實施

在日常教學中，教師將記錄學生的課堂活動表現(xiàn)，如提問、討論和小組互動情況，這些都將作為評估的一部分。此外，學生在課程中的表現(xiàn)，如實驗操作、項目實施過程和結(jié)果，也將被系統(tǒng)地記錄和評價，確保評估過程公正且透明。

2.4.3 綜合能力的評價標準

根據(jù)工藝礦物學的課程目標，課程組制訂了詳細的評價標準，這些標準不僅考查學生的理論知識掌握程度，還包括實踐技能、團隊協(xié)作能力和溝通表達能力。例如，學生在虛擬仿真實驗室中的表現(xiàn)，以及他們在團隊項目中的協(xié)作和領(lǐng)導能力，都是評價的重要方面。

2.4.4 持續(xù)改進的閉環(huán)反饋機制

評價結(jié)果是未來課程內(nèi)容和教學方法改進的依據(jù)。教師會定期審視評價數(shù)據(jù)，識別教學過程中的薄弱點，并據(jù)此調(diào)整教學策略。同時，學生也會收到關(guān)于他們表現(xiàn)的具體反饋，便于其理解自己的強項和需要改進的方面，從而促進個人成長和學習。

3 實施效果與反思

自從實施工藝礦物學教學模式改革以來，課程組觀察到了學生學習態(tài)度和能力的顯著提升。通過實施前后的自我評估問卷，學生的學習積極性從改革前的平均參與度評分4.2提升至改革后的4.8（滿分5分）。通過優(yōu)化教學內(nèi)容，學生對與行業(yè)實踐密切相關(guān)的理論知識掌握程度有明顯增強，標準測試的平均成績從78%提高到了85%。學生對自主學習的認可度從60%提升到了90%。

過程性評價體系的建立使學生更加重視平時的學習和課程參與，平時成績的占比提高后，學生的課堂活躍度和作業(yè)提交率均有所提升。通過融入課程思政元素，學生的社會責任意識和專業(yè)認同感也得到了增強。特別是在教學中弘揚的“精益求精、攻堅克難”的礦人精神，以及重點講解的綠色礦山理念和可持續(xù)發(fā)展理念，極大地激發(fā)了學生的職業(yè)自豪感和責任意識。

4 結(jié)語

本文探討了基于OBE理念的工藝礦物學教學模式改革。從教學目標設(shè)定、內(nèi)容更新、教學方法創(chuàng)新、實踐教學強化以及考核評價體系重構(gòu)等多個維度入手，課程組構(gòu)建了一個“產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”的新教學模式。該模式不僅使學生的學習更加主動、深入，還顯著提升了他們的工程實踐能力和創(chuàng)新思維，為培養(yǎng)符合現(xiàn)代礦業(yè)需求的高素質(zhì)技術(shù)人才提供了堅實的基礎(chǔ)。

此外，本文提出的OBE教學改革思路及其在工藝礦物學教學中的應用，為其他工科專業(yè)的教學改革提供了有價值的參考。這種以學生為中心的教學模式和評估體系的改革，能夠廣泛應用于工程教育的各個領(lǐng)域，幫助更多教育機構(gòu)提高教學質(zhì)量和學生的職業(yè)競爭力。

基金項目：貴州大學2023年度省級金課《礦物加工學》項目（73）。

參考文獻

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