《矿物材料表面改性》实验的设计与优化

陈辉 赵宇龙 欧雪梅

【摘要】本文从教师及学生两个方面对《矿物材料表面改性》实验进行了优化。教学效果表明：在整个教学过程中，实验从课堂理论教学中脱离出来，基本确立了课程实验的独特作用和地位，初步解决了实验教学的实质性问题。同时，该实验加强了知识的连贯性，有效提高了学生的综合分析能力，取得了很好的教学效果。

【关键词】矿物材料 实验设计与优化 实验教学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）10-0222-02

矿物材料表面改性是矿物学和材料工程学领域的重要研究内容，是通过赋予矿物表面新的功能，继而改善矿物的应用领域以满足当今新材料、新技术要求的一种方法。笔者结合长期的教学实践经验，对《矿物材料表面改性》实验内容重新进行了梳理，设计了实际操作与理论计算相结合的综合性实验，以期提高实验教学效果。

1.实验设计思路

实验设计基于我校人才培养特点，结合工程教育实践，从学生创造性思维方式的培养着手，重点对学生展开科研手段、规律、方法的训练。该实验内容涵盖课程有关重要知识点，并将这些知识点串联成线以及面，学生通过实验将这些知识融会贯通，有机地联系在一起。同时强调理论教学内容和实践教学内容相互包含，强调学生实验的主体性和教学双方的互动性。

2.传统实验教学模式存在的问题

在过去的矿物材料表面改性实验教学中，存在的问题主要表现为：

（1）传统观念的落后常常导致对矿物材料表面改性实验教学的理解不全面，或简单化、片面化，仅仅把实验课看成是理论课的补充、验证的延续，实验教学只是理论教学的一个附属部分，缺乏相对独立性；

（2）由于课程体系改革，专业课学时减少，相应实验学时也减少，在这种情况下，没有更好地利用有限的实验课时和实验室有限的资源，在学生动手能力、创新能力、综合能力方面缺乏培养；

（3）《矿物材料加工与应用》课程的开设时间为第七学期，学生具有一定的专业基础，知识面较广，如果还是以单一型、演示型、验证型实验为主，则必然导致学生兴趣不高；

（4）考核方法不够完善，不能更好的提高学生的积极性。

3.实验设计与优化

针对以上传统实验教学中存在的种种弊端，我们对《矿物材料表面改性》实验进行了如下设计与优化：

（一）教师方面

教师作为实验的指导者，不仅要熟练掌握基本仪器的操作，更要懂得调动学生的积极性，使学生加入到实验的设计与操作中去，从而使学生更好地将理论与实践相结合。基于教师在学生实验过程中所起的重要作用，我们对实验教师作了如下要求：

（1）在目前实验课内容由任课教师安排的情况下，任课教师根据授课内容，紧密结合无机非金属材料方向学生的就业现状及新的科学研究方法，不断更新实验内容，增加学生学习的兴趣和实用性；

（2）教师必须按照有关条例来管理实验用的试剂和器具，有效利用好实验资源。在实验中，尽量让学生自己动手、自觉动手，采用启发式教学方法，营造宽松、活泼而又不失严谨的氛围。实验教师根据教学大纲，结合实验室现有资源状况，参与实验指导书的修编和实验程序的制定；

（3）开设创新型、综合型实验，推行实验室开放及开放式实验教学，由传统的“灌输式”转变为“以学生为主体、教师为主导”的“双主式”，充分发挥学生的积极性和创造性。在《矿物材料表面改性》实验教学中，教师应将实验中不同改性剂的结构、特点、改性原理及注意事项仔细讲解，运用启发式教学法，以引导和个别辅导为主，以学生为实验主体，鼓励学生独立思考，并积极引导他们观察问题、分析问题、解决问题；

（4）完善学分管理，将实验成绩作为学生总课程成绩的一部分进行考核，充分体现实验教学的重要性，本实验同其他实验一起占课程总成绩的10%；

（5）加强实验队伍建设，提高实验人员素质，每个实验人员都能做到一专多能。

（二）学生方面

学生作为实验的主体，直接关系到实验教学的效果。

（1）学生在进入实验室时必须认真阅读我院的“实验室安全制度”以及“实验课学生守则”，以免造成实验设备的损坏或实验者的损伤；

（2）学生在实验前必须认真全面地预习实验内容，理解矿物材料表面改性的原理、方法，掌握改性剂的知识及改性实验的相关步骤，了解润湿接触角测量仪、定时控温磁力搅拌器、台式离心机的操作和影响实验结果的关键环节，做好预习报告；

（3）学生必须在实验前独立查阅矿物材料表面改性的相关资料，培养自学能力和创新能力。实验时应积极参与实验，把实验前期的想法、矿物表面改性的设计方案付诸实践；

（4）学生在实验过程中应与同学交流合作，提高学生交流合作的协同能力，为日后的深造和工作提供帮助。

3.结语

通过对《矿物材料表面改性》综合性实验的设计与优化，对比前后的实验教学效果，笔者发现，在整个教学过程中，实验从课堂理论教学中脱离出来，基本确立了课程实验的独特作用和地位，初步解决了实验教学的实质性问题。同时，实验加强了知识的连贯性，有效提高了学生的综合分析能力，取得了很好的教学效果。

参考文献：

[1]杨晓林.高岭土表面改性的技术和方法[J].煤炭加工与综合利用，1995，（6）：43-45.