矿物加工工程物理化学教学思考探析

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摘要：在矿物加工工程专业中的物理化学课程教学中，因其内容的深奥、数理逻辑性强，从而引起学生厌学的问题始终存在，导致教学效果不佳。原因是学生对该课程不够重视，且教师一般抛开专业而孤立的讲授物理化学，故对学生做好“职业生涯规划”教育，重视该课程在专业中地位和作用，重视实验教学，实验教学要与矿物加工试验相结合，对理论课程内容要进行整合以契合专业的需求是改进教学所要思考的问题。

关键词：实验教学；专业性；培养目标；职业

矿物加工工程专业是应用技术很强的工科专业，矿物加工是利用磁选和浮选等方法，将品位较低的原矿富集为人造富矿，为后续的冶炼工作或矿产品的深加工做准备，目前该专业在国内高校多有开设，如云南各地州矿产资源极其丰富，各工矿企业需要大量的矿业类人才，该专业毕业生就业形势趋好。鉴于该专业对化学知识的依赖性很大，所以学生必须掌握无机化学、分析化学、物理化学、甚至部分有机化学内容，化学知识在该专业的比重之大、知识面之广给学生的心理造成较大的负担，尤其是物理化学课程的教学更是让学生“苦不言堪”，甚至部分学生对物理化学抱有“敷衍了事”的学习态度，严重影响培养质量。物理化学杂糅了物理和化学两大学科基础知识，它是以物理学的理论与实验技术为手段研究化学的基本规律和理论。同时物理化学的知识之广泛，又成为研究、探索其他领域（如矿物加工、冶炼、石化、医药、材料）研究的必备要素。据多年的教学经验，在教学过程中，因为物理化学理论的抽象深奥、数理逻辑推理性强、知识系统性强等特点给学生带来很大的困难。所以为做好物理化学的教学工作、达到矿物加工工程专业的培养目标，在教学过程中提出以下几点思考。

1对传统教学内容进行整合以契合专业的需求

《普通高等教育“十一五”规划教材：物理化学简明教程（第3版）》［1］在编写及修订过程中贯彻的指导原则中包含“对传统教学内容的及时更新”，如何更新内容？即不要“唯教材是论”而是教学过程中如果化学课程属于其它专业的专业基础课时，教师要重点考虑“核心专业课的需要”从而对物理化学知识进行取舍、整合、补充，当然在更新的过程中我们不能无视物理化学的系统性与逻辑性，更不能忽视知识的来龙去脉而搭建空中楼阁，而是要坚持“具体情况具体分析，因材施教”的原则。毕竟学生不属于化学类专业的学生，如果我们按照化学专业的培养标准来传授物理化学知识就显得“本末倒置，避重就轻”了。要对专业核心课作深入的了解，物理化学中哪些内容契合核心专业课程内容，如“金属冶金学”、“矿物加工厂工艺设计”与物理化学中的“相平衡”，“电化学”的知识相关，而“选矿学”则需要做好物理化学中界面和胶体化学的教学。对物理化学的教学要突出重点，避开难点，无需对微积分的逻辑推理、热力学定律的数理分析、溶液的化学势、化学平衡及化学动力学与能量进行深入探讨，多年经验告诉我们学生的承受能力与接受能力及学习时间是有限的，加重学生的负担无疑会导致学生厌学的情绪产生，教学效果适得其反。

2物理化学实验应契合

“专业”以体现其在专业中的价值。只有理论联系实际，才能让学生感觉到自己所学的东西具有实际意义。对矿物加工工程专业中物理化学课程的教学更是如此，应特别注重实验的教学，强调实验与理论的有机结合。以往实验教学一般遵循的原则是“化学实验是基础理论的验证和补充”［2］，而我们的“教育哲理”更要强调实验“应用性、适应性”。毋庸置疑，平时教师大部分授课内容都围绕着热力学、分散系、动力学、表面和胶体化学、化学平衡、电化学等基础理论讲解，虽然不能说以上理论教学缺乏趣味性或不能为学生所接受，但当理论一旦与实践“若即若离”，或者说理论纯粹建立在逻辑分析基础之上，无疑会降低教学效果。所以教师一定要处理好“理论教学与实验教学”的关系［3］。物理化学实验当然必须通过学生亲手操作，使学生掌握物理化学的基本实验技术和技能，能科学观察物理化学实验现象及进行规范记录、处理实验数据及对实验条件的进行判断和选择。可是如果我们的教学一味的就物理化学实验而“实验”，那就落入俗套。为避免不落窠臼，就必须将以上学生所掌握的方法体现在他们所学的专业中，如在“酸碱反应中和热的测定”、“量热法测定萘的燃烧热”的实验教学中，学生不仅要能正确的对反应热进行测定，教师更要结合冶金学、湿法、干法冶炼、电解等实际性的专业问题来分析该实验的必要性，从而从专业的角度来思考和认识该实验。通过以上的锻炼，那么学生也就具备了初步对金属冶金学中热量的变化问题的分析能力。而“差热分析”、“热分析法绘制二组分体系的相图”的实验的规律与原理应该体现在“矿物金属及其化合物在矿物加工过程中的富集与变化”中，从而使得学生能理解矿物深加工过程中出现的温度变化规律和晶型的变化等特征，尤其在相图的绘制中更要强调实验在专业中的应用性。而“电导法测定蛋白质水溶液的等电点”，“电极电势－pH图的绘制及分析”，“恒电流法测量锌的稳态极化曲线”，“循环伏安法研究K3Fe（CN）6电极反应动力学”，“溶液吸附法测定活性炭的比表面积”，“电泳法测定Fe（OH）3溶胶的动电电势”，“微观法测定胶体的粒径及动电电势”等物理化学的实验项目更是与矿物加工或深加工的实践教学息息相关［4］。教师更是要结合专业的教学内容和问题来思考以上实验，在必要的时候可对以上实验进行改进，使其更能契合“专业的要求”，体现出实验的价值与作用。能否将物理化学实验“专业化”，能否将实验中要求学生思考的问题具体化，必须把“要解决的实验问题”上升到“专业实践研究中确实存在的问题”，最终使学生形成的解决问题的素质能在实际应用过程中体现出来，这些都是物理化学教师应该思考的问题。

3做好学生的“心理疏导”以提高学生对物理化学的认识

教师必须使学生认识到本专业的应用型很强是建立在数学、物理学、化学等专业基础课程的内容之上的，脱离以上基础课程的内容而孤立的学专业课内容无异于“空中楼阁”，属于“无稽之谈”。在给学生做“职业规划”时更要从专业的角度来审视［5］。培养目标应明确表示：我们培养的学生不是“旷工”，也不是“勤杂工和后勤人员”，而是能够提出问题、分析问题、解决问题的生产一线技术人才或者产品改进、实验研究与工程设计、生产管理人才，而这样的人才必须拥有扎实的“专业技能”［6］。在教学过程中不乏有学生抱怨化学内容太多，无机化学、分析化学（含仪器分析）已经让他们“烦不胜烦”，而物理化学内容的难度更是让学生“苦不言堪”。故教师在教学过程中应对内容进行整合，整合的原则应基于其在专业中的价值体现，如表面张力、胶体化学知识在选矿中的潜在应用价值，电化学知识、电导法在冶炼中的运用，金属相图的绘制与解读在矿物深加工的应用等都要在教学中体现出来。在职业规划的过程中，强调“再造＋深造”对个人职业生涯的影响。满足于简单的技能操作与生产经营或按部就班式的工作已不是我们“矿物加工工程”本科专业毕业生的理想信念，更不是终极目标。从事科学研究与技术革新，对产品进行深加工创造出高附加值的优性能产品才是本专业的专业人才追求的目标，而这一切都离不开“继续教育”与“深造”，若忽视了物理化学知识在专业中的存在价值，那“深造”更是无从谈起。教师务必清醒的认识到“学生对专业、职业的认识程度是朦胧的”，其有着“宏图大志”但又缺乏脚踏实地、兢兢业业之精神，他们会把以后成功的因素归结于或在很大程度上归结于“偶然＋巧合”，对“必然性”的前提条件缺乏深刻的认识，即使坚持“实践出真理”的认识论，但也是基于“盲目的实践”，忽略理论对实践指导的价值所在。即物理化学知识对“矿物加工及深加工”的实践指导作用虽然不是万能的，但若脱离其理论指导也是万万不能的，以此来提高学生对学习物理化学的认识。

4结语

物理化学的教学存在诸多困难是必然的，但作为工科专业的基础课程，教学的创新的点应着眼于“学生对核心专业课程学习的需要”，切勿泛泛而谈，否则只能是加重学生的学习负担，无益于培养目标的实现。

参考文献

［1］傅玉普.物理化学简明教程.第3版［M］．大连：大连理工大学出版社，2014.

［2］何荣幸，黄成，彭敬东.物理化学实验教学改革中的创新教育思路［J］．西南师范大学学报（自然科学版），2012（4）：186－189.

［3］朱志昂.物理化学课程教学内容和教学方法的改革［J］．大学化学，2012（5）：9－13.

［4］王俊祥，由晓芳，王凌云，等.矿物加工专业实验教学的思考［J］．冶金管理.2020（1）：234－235.

［5］余洪，何东升，张汉泉，等.“新工科”背景下矿物加工专业人才培养的几点思考［J］．大学教育，2019（4）：146－148.

［6］籍永华，秦丙克.论新形势下矿物加工工程专业的发展［J］．煤炭加工与综合利用，2018（9）：66－68.

作者：聂文林 阳小勇 单位：滇西科技师范学院数理学院