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[摘 要]针对“选矿测试技术及自动化”课程教学中存在的问题，通过更新教学内容，改变教学方式，实行教学科研相结合的手段对交叉学科型课程的教学进行了探索和实践，在一定程度上改善了学生的学习效果。
[关键词]选矿测试技术 自动化 交叉学科 教学改革
[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）03-0113-02
“选矿测试技术及自动化”是武汉工程大学面向矿物加工专业本科生开设的一门专业必修课。该课程内容包括与矿物加工相关的检测原理、检测设备及自动控制技术，课程的知识面较广，涉及矿物加工、传感器技术及自动控制理论三个方面，属于交叉学科的本科生教学课程。
“选矿测试技术及自动化”在矿物加工学科中的地位很重要，它详细介绍了矿物加工过程中重要参数的检测手段，例如磨矿浓度检测、矿浆液位检测、磨矿细度检测等；同时，对矿物加工中常用的几种自动控制方式及相关控制理论进行了阐述，对掌握矿物加工检测技术和控制方法具有重要的意义。
鉴于该课程在矿物加工学科中的重要性和特殊性，结合教学中存在的问题，笔者认为有必要对其进行教学改革。
一、“选矿测试技术及自动化”课程教学中存在的问题
根据教学大纲的要求，结合课程教学团队在该课程教学中的经验，笔者将“选矿测试技术及自动化”教学中存在的问题归纳如下。
（一）教材内容与工程实践严重脱节
目前在教学中所使用的教材是由冶金工业出版社出版，苏震编撰的《选矿自动化》[1]和由冶金工业出版社出版，选矿手册编委会编撰的《选矿工业手册》第五、六卷。[2]两书的出版年份分别为1995年和1993年，由于出书时间较早，其内容的选择难以满足当今教学的需要。其中选矿检测设备和控制技术从传感器、电子电路和控制理论现今都发生了日新月异的变化，书中所讲述的内容与现有的工程实践技术已经脱节。
（二）教学模式枯燥、内容难以理解
目前该课程主要是采用板书的方式进行教学，一般是教师将各种检测设备的结构简单地进行示意，然后再讲述其内部工作原理。这种教学模式不够全面，难以清晰地将各种检测仪器的内部结构和检测原理介绍给学生。
由于缺乏相关的专业背景知识，学生在学习该课程的过程中普遍认为讲课内容难以理解，学习过程较为枯燥，这直接导致了学生对该课程的重视程度不够。
（三）可供观摩的实物较少
武汉工程大学矿物加工实验室选矿设备较为齐全，具备必要的矿物分析检测设备，但这些检测设备多属价格昂贵的精密仪器，无法满足课程的教学演示，导致学生对该课程的重要性认识不足，学习的积极性降低，影响了教学效果。
（四）学生不具备相关知识的专业背景
“选矿测试技术及自动化”面向矿物加工专业本科生开设，而本专业的学生所学课程中少有涉及传感器、电子和自动控制专业的内容，因此学生在学习过程中很难或者无法理解相关的知识点。这也是导致学生学习积极性低的原因之一。
（五）与生产实践结合不够紧密
矿物加工专业本科生学习该课程的目的是了解各种检测方式的原理并熟悉操作方法，以便在生产实践中结合矿物加工专业的特点对检测设备及运行系统提出更高的要求，但在目前的教学过程中并没有加入实践环节，导致学生对所学知识理解不够深刻。
二、教学改革措施
根据上述教学中所存在的问题，结合学校和学生的实际情况以及笔者自身对相关专业教学的理解，笔者进行了一系列的教学改革和实践探索，总结出课程改革应有如下几种措施。
（一）结合工程实践和相关技术发展趋势丰富更新原有教材内容
针对矿物加工专业的特点，编写适用于矿物加工专业本科生使用的教材，在原有教材内容的基础上增加国内外先进的选矿检测技术及设备来丰富讲授内容；以矿物加工为基础，结合工程实践，着重介绍各种测试技术在矿物加工中的应用；摒弃原有教材部分内容，针对选矿过程中矿物粒度检测、矿浆浓度和黏度检测、料量和流量测试、物位测试、矿浆和溶液离子浓度测试、水分测试、选矿产品成分测试、选矿设备性能测试等方面进行了内容更新，同时增加原子吸收光谱、原子发射光谱、红外光谱、X射线衍射、光电子能谱、扫描电镜等先进复杂测试技术的教学内容，[3]尤其是增加在线检测技术及原理的内容，介绍其在矿物加工中的应用，以便更新学生的知识点并拓宽学生的知识面。
教学内容中另一个改变是更新了自动控制理论在矿物加工中的应用部分。随着技术的发展，国外已实现了选矿过程在线检测和自动控制甚至是智能控制，我国这些年也逐渐开始重视这一问题。然而在学习阶段，矿物加工专业的学生并没有机会接触先进的选矿控制理论，且由于不具备相关的专业背景，理解起来比较困难。根据这种情况，课程教学团队应选择性的将自动控制理论中的部分内容加入到课程的学习中。在这里我们所选用的教材是由胡寿松编撰，科学出版社出版的《自动控制原理》，[4]我们在教学过程中尽量简化，并用易懂的语言进行表达，改善了学生的学习效果。
（二）转变教学模式
为了提高学生的学习积极性，笔者在教学过程中采用了讨论式教学模式，在完成基础知识教学的前提下要求学生查阅相关文献，尤其是外文文献，并鼓励学生在上课时阐述自己对所学内容的理解和技术改造的方案。
目前矿物加工行业所用检测设备及控制系统或多或少存在一些缺陷，且矿物加工与检测、自动化专业之间存在着一定的壁垒。检测、自动化的专业人员并不十分了解矿物加工专业的需要，而矿物加工专业人员有技术改进的想法和需要却又无法实施，通常是一个过程控制系统双方技术人员要磨合较长的时间。因此，笔者在教学过程中要求学生根据矿物加工工艺的特点提出一些对相关参数检测及控制系统好的想法及要求，这种教学方法不仅活跃了课堂氛围，提高了学生学习的积极性，还在一定程度上丰富了学生的工业现场知识。 （三）引入先进的教学手段
由于课程的内容对学生的理解和想象能力要求较高，传统板书教学方式已无法满足课程教学的需要，有必要引入一些比较直观的手段来帮助学生理解所学内容。
笔者认为，在教学过程中应以板书为基础，主要讲解各种检测手段的基本原理，以多媒体为辅；多媒体在使用上操作更加灵活，控制更加方便。多媒体不仅具有视频的较强形象表现力，即“好看”，而且具有信息灵活呈现的随机控制能力，即“好用”。[5]
可以利用多媒体展示国内外先进检测设备的内部结构，另外，各种应用软件的引入也比较重要，如solidworks和protel，前者可以清晰地展示各种设备的内部结构及其组装过程，后者则可以展示各种设备的内部处理电路，有利于加深学习者对所学知识点的理解。
（四）理论与实践有机结合
理论与实践紧密结合，二者缺一不可。理论是实践的基础，实践巩固理论并为之提供展示平台。
课程教学团队具备自动控制与矿物加工两学科的专业背景，因此深知，只有学生更多地参与到科研实践中才能使矿物加工与检测、自动控制有机地结合起来。
在笔者进行教学改革探索的过程中，笔者鼓励学生参与了一些教学团队教师的科研项目，比如矿浆浓度在线测试仪的研发、磨矿专家系统研究等，这些课题与矿物加工及课程的教学内容紧密结合，为学生提供了施展所学知识的平台，丰富了研发经验，巩固了教学效果。
三、结语
笔者在教学改革探索的过程中遇到很多问题，同时也积累了一些经验，因而深刻认识到只有坚持用发展的眼光来看待该课程的教学，才能对其进行不断的探索、不断的研究，最终达到丰富学生知识结构，实现提升交叉学科教学水平的目的。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 苏震.选矿自动化[M].北京：冶金工业出版社，1995.
[2] 选矿手册编委会.选矿手册（第五、六卷）[M].北京：冶金工业出版社，1993.
[3] 何东升，张翼等.“选矿测试技术”课程教学改革探讨[J].中国电力教育，2011，（44）：87.
[4] 胡寿松.自动控制原理[M].北京：科学出版社，2008.
[5] 李杰，王文彦.教学改革中多媒体教学应用的探索[J].教育与人才，2010，（9）：91.
[6] 戴革林.构建一体化创新实践教学平台的探索与实践[J].大学教育，2012，（11）：100.
[责任编辑：陈 明]
[关键词]选矿测试技术 自动化 交叉学科 教学改革
[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）03-0113-02
“选矿测试技术及自动化”是武汉工程大学面向矿物加工专业本科生开设的一门专业必修课。该课程内容包括与矿物加工相关的检测原理、检测设备及自动控制技术，课程的知识面较广，涉及矿物加工、传感器技术及自动控制理论三个方面，属于交叉学科的本科生教学课程。
“选矿测试技术及自动化”在矿物加工学科中的地位很重要，它详细介绍了矿物加工过程中重要参数的检测手段，例如磨矿浓度检测、矿浆液位检测、磨矿细度检测等；同时，对矿物加工中常用的几种自动控制方式及相关控制理论进行了阐述，对掌握矿物加工检测技术和控制方法具有重要的意义。
鉴于该课程在矿物加工学科中的重要性和特殊性，结合教学中存在的问题，笔者认为有必要对其进行教学改革。
一、“选矿测试技术及自动化”课程教学中存在的问题
根据教学大纲的要求，结合课程教学团队在该课程教学中的经验，笔者将“选矿测试技术及自动化”教学中存在的问题归纳如下。
（一）教材内容与工程实践严重脱节
目前在教学中所使用的教材是由冶金工业出版社出版，苏震编撰的《选矿自动化》[1]和由冶金工业出版社出版，选矿手册编委会编撰的《选矿工业手册》第五、六卷。[2]两书的出版年份分别为1995年和1993年，由于出书时间较早，其内容的选择难以满足当今教学的需要。其中选矿检测设备和控制技术从传感器、电子电路和控制理论现今都发生了日新月异的变化，书中所讲述的内容与现有的工程实践技术已经脱节。
（二）教学模式枯燥、内容难以理解
目前该课程主要是采用板书的方式进行教学，一般是教师将各种检测设备的结构简单地进行示意，然后再讲述其内部工作原理。这种教学模式不够全面，难以清晰地将各种检测仪器的内部结构和检测原理介绍给学生。
由于缺乏相关的专业背景知识，学生在学习该课程的过程中普遍认为讲课内容难以理解，学习过程较为枯燥，这直接导致了学生对该课程的重视程度不够。
（三）可供观摩的实物较少
武汉工程大学矿物加工实验室选矿设备较为齐全，具备必要的矿物分析检测设备，但这些检测设备多属价格昂贵的精密仪器，无法满足课程的教学演示，导致学生对该课程的重要性认识不足，学习的积极性降低，影响了教学效果。
（四）学生不具备相关知识的专业背景
“选矿测试技术及自动化”面向矿物加工专业本科生开设，而本专业的学生所学课程中少有涉及传感器、电子和自动控制专业的内容，因此学生在学习过程中很难或者无法理解相关的知识点。这也是导致学生学习积极性低的原因之一。
（五）与生产实践结合不够紧密
矿物加工专业本科生学习该课程的目的是了解各种检测方式的原理并熟悉操作方法，以便在生产实践中结合矿物加工专业的特点对检测设备及运行系统提出更高的要求，但在目前的教学过程中并没有加入实践环节，导致学生对所学知识理解不够深刻。
二、教学改革措施
根据上述教学中所存在的问题，结合学校和学生的实际情况以及笔者自身对相关专业教学的理解，笔者进行了一系列的教学改革和实践探索，总结出课程改革应有如下几种措施。
（一）结合工程实践和相关技术发展趋势丰富更新原有教材内容
针对矿物加工专业的特点，编写适用于矿物加工专业本科生使用的教材，在原有教材内容的基础上增加国内外先进的选矿检测技术及设备来丰富讲授内容；以矿物加工为基础，结合工程实践，着重介绍各种测试技术在矿物加工中的应用；摒弃原有教材部分内容，针对选矿过程中矿物粒度检测、矿浆浓度和黏度检测、料量和流量测试、物位测试、矿浆和溶液离子浓度测试、水分测试、选矿产品成分测试、选矿设备性能测试等方面进行了内容更新，同时增加原子吸收光谱、原子发射光谱、红外光谱、X射线衍射、光电子能谱、扫描电镜等先进复杂测试技术的教学内容，[3]尤其是增加在线检测技术及原理的内容，介绍其在矿物加工中的应用，以便更新学生的知识点并拓宽学生的知识面。
教学内容中另一个改变是更新了自动控制理论在矿物加工中的应用部分。随着技术的发展，国外已实现了选矿过程在线检测和自动控制甚至是智能控制，我国这些年也逐渐开始重视这一问题。然而在学习阶段，矿物加工专业的学生并没有机会接触先进的选矿控制理论，且由于不具备相关的专业背景，理解起来比较困难。根据这种情况，课程教学团队应选择性的将自动控制理论中的部分内容加入到课程的学习中。在这里我们所选用的教材是由胡寿松编撰，科学出版社出版的《自动控制原理》，[4]我们在教学过程中尽量简化，并用易懂的语言进行表达，改善了学生的学习效果。
（二）转变教学模式
为了提高学生的学习积极性，笔者在教学过程中采用了讨论式教学模式，在完成基础知识教学的前提下要求学生查阅相关文献，尤其是外文文献，并鼓励学生在上课时阐述自己对所学内容的理解和技术改造的方案。
目前矿物加工行业所用检测设备及控制系统或多或少存在一些缺陷，且矿物加工与检测、自动化专业之间存在着一定的壁垒。检测、自动化的专业人员并不十分了解矿物加工专业的需要，而矿物加工专业人员有技术改进的想法和需要却又无法实施，通常是一个过程控制系统双方技术人员要磨合较长的时间。因此，笔者在教学过程中要求学生根据矿物加工工艺的特点提出一些对相关参数检测及控制系统好的想法及要求，这种教学方法不仅活跃了课堂氛围，提高了学生学习的积极性，还在一定程度上丰富了学生的工业现场知识。 （三）引入先进的教学手段
由于课程的内容对学生的理解和想象能力要求较高，传统板书教学方式已无法满足课程教学的需要，有必要引入一些比较直观的手段来帮助学生理解所学内容。
笔者认为，在教学过程中应以板书为基础，主要讲解各种检测手段的基本原理，以多媒体为辅；多媒体在使用上操作更加灵活，控制更加方便。多媒体不仅具有视频的较强形象表现力，即“好看”，而且具有信息灵活呈现的随机控制能力，即“好用”。[5]
可以利用多媒体展示国内外先进检测设备的内部结构，另外，各种应用软件的引入也比较重要，如solidworks和protel，前者可以清晰地展示各种设备的内部结构及其组装过程，后者则可以展示各种设备的内部处理电路，有利于加深学习者对所学知识点的理解。
（四）理论与实践有机结合
理论与实践紧密结合，二者缺一不可。理论是实践的基础，实践巩固理论并为之提供展示平台。
课程教学团队具备自动控制与矿物加工两学科的专业背景，因此深知，只有学生更多地参与到科研实践中才能使矿物加工与检测、自动控制有机地结合起来。
在笔者进行教学改革探索的过程中，笔者鼓励学生参与了一些教学团队教师的科研项目，比如矿浆浓度在线测试仪的研发、磨矿专家系统研究等，这些课题与矿物加工及课程的教学内容紧密结合，为学生提供了施展所学知识的平台，丰富了研发经验，巩固了教学效果。
三、结语
笔者在教学改革探索的过程中遇到很多问题，同时也积累了一些经验，因而深刻认识到只有坚持用发展的眼光来看待该课程的教学，才能对其进行不断的探索、不断的研究，最终达到丰富学生知识结构，实现提升交叉学科教学水平的目的。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 苏震.选矿自动化[M].北京：冶金工业出版社，1995.
[2] 选矿手册编委会.选矿手册（第五、六卷）[M].北京：冶金工业出版社，1993.
[3] 何东升，张翼等.“选矿测试技术”课程教学改革探讨[J].中国电力教育，2011，（44）：87.
[4] 胡寿松.自动控制原理[M].北京：科学出版社，2008.
[5] 李杰，王文彦.教学改革中多媒体教学应用的探索[J].教育与人才，2010，（9）：91.
[6] 戴革林.构建一体化创新实践教学平台的探索与实践[J].大学教育，2012，（11）：100.
[责任编辑：陈 明]