“稀土冶金學(xué)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

常宏濤 李 梅 羅果萍 張福順

（內(nèi)蒙古科技大學(xué) 材料與冶金學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

稀土冶金學(xué)是研究從礦石中提取稀土或稀土化合物及用各種加工方法將稀土制成具有一定性能的金屬材料或合金材料的過程和工藝。其研究內(nèi)容包括稀土元素及其主要化合物的性質(zhì)和特征、稀土礦物原料及其處理、稀土元素分離、稀土純化合物制備、稀土金屬及其合金的制取、稀土金屬的精煉提純等。

1 課程開設(shè)背景

我國包頭氟碳鈰礦-獨(dú)居石混合型稀土精礦是世界第一大輕稀土資源和第二大釷資源，其不僅儲(chǔ)量豐富，而且經(jīng)過40多年的開發(fā)，已經(jīng)建立了從采礦、選礦到冶煉、分離提純等一套完整的工業(yè)體系[1-5]。

內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院是為適應(yīng)包頭地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展而建立并發(fā)展起來的本科院校。在長期的辦學(xué)實(shí)踐中，學(xué)校緊緊依靠地方政府和社會(huì)力量，針對包頭白云鄂博礦資源的開發(fā)和綜合利用情況，為國家培養(yǎng)能適應(yīng)21世紀(jì)我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需求的，掌握稀土冶金的基本知識、基礎(chǔ)理論和基本技能的復(fù)合型高級技術(shù)人才和管理人才。

2 “稀土冶金學(xué)”課程的建設(shè)

基于內(nèi)蒙古科技大學(xué)立足于包頭白云鄂博礦資源優(yōu)勢的辦學(xué)特色和冶金工程專業(yè)學(xué)生部分就業(yè)服務(wù)于包頭本地的現(xiàn)實(shí)狀況，因此材料與冶金學(xué)院自2008年開始將冶金工程專業(yè)的專業(yè)課程分為兩個(gè)模塊開課，一個(gè)是以鋼鐵冶金專業(yè)為重點(diǎn)的課程設(shè)置，另一個(gè)是以稀土冶金為重點(diǎn)的有色金屬冶金專業(yè)。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣及將來的發(fā)展方向任意選擇兩個(gè)模塊中的任一專業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)。其中稀土冶金工藝學(xué)是以稀土冶金為重點(diǎn)的有色金屬冶金專業(yè)的重點(diǎn)課程，因此該課程的建設(shè)對于教學(xué)效果極為重要。

為保證“稀土冶金學(xué)”課程的系統(tǒng)性和完整性。在確定該課程內(nèi)容時(shí)，堅(jiān)持“淺而寬、理論聯(lián)系實(shí)際”的原則,以經(jīng)典理論為基礎(chǔ)，重點(diǎn)介紹稀土冶金過程的知識,并將最新科技成果和前沿技術(shù)納入教學(xué)內(nèi)容，編寫《稀土冶金學(xué)》教材。

2.1 “稀土冶金學(xué)”課程內(nèi)容的設(shè)置

稀土冶金工藝學(xué)課程主要包括濕法冶金過程和火法冶金過程兩部分，其中濕法冶金過程主要講授稀土元素及其主要化合物的性質(zhì)和特征、稀土礦物原料及其處理、稀土元素分離、稀土純化合物制備等內(nèi)容，而火法冶金過程主要講授稀土金屬及其合金的制取、稀土金屬的精煉提純等內(nèi)容。通過教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)使學(xué)生達(dá)到各章中所提的基本要求。

2.2 “稀土冶金學(xué)”教材建設(shè)

書中系統(tǒng)地介紹了由稀土資源提取稀土元素和制備稀土全屬的全過程。同時(shí)為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，將環(huán)境保護(hù)和冶金過程與稀土材料制備過程相耦合的增值冶金的意識責(zé)穿于全書中。全書共分為十章，內(nèi)容包括稀土元素的物理和化學(xué)性質(zhì)、稀土的資源及精礦的分解方法、稀土元素的分離方法及化合物的制取方法、稀土金屬及稀土合金的制取方法和稀土生產(chǎn)過程的廢物處理，在這些內(nèi)容中除了第10章集中講述稀土生產(chǎn)中的廢物處理外，在精礦分解中特別論述了具有清潔冶金特點(diǎn)的分解方法和研究進(jìn)展，在溶劑萃取工藝中講述了利用難萃組分回流和蒸發(fā)方法從萃取廢水中回收氯化銨及離子交換淋洗液回收利用等環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容。為了使學(xué)生了解稀土元素應(yīng)用范圍和主要稀土材料的制備方法，在第1章中從稀土元素的物理和化學(xué)性質(zhì)出發(fā)介紹了稀土元素的應(yīng)用，并在第6章中編入了高純、超細(xì)稀土化合物提取及稀土拋光扮與稀土發(fā)光材料制備技術(shù)，在第7章稀土金屬制取內(nèi)容中加入了稀土合金的制取方法，這樣讓學(xué)生既能掌握目前稀土冶金技術(shù)的基本方法又能了解稀土冶金的前沿技術(shù)。

3 “稀土冶金學(xué)”課程的教學(xué)方法改革

3.1 改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量

緊跟學(xué)科發(fā)展，完善教學(xué)內(nèi)容。稀土冶金學(xué)以化學(xué)為基礎(chǔ)理論，結(jié)合實(shí)際稀土冶金闡述無機(jī)材料的制備、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用。在教學(xué)中融入目前稀土提取、稀土新材料以及稀土金屬制備等領(lǐng)域最新的研究與成果，并將其不斷融入課程各教學(xué)模塊，不斷優(yōu)化完善課程教學(xué)內(nèi)容，在有限的學(xué)時(shí)中向?qū)W生傳達(dá)盡可能多的知識。

3.2 采用板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)手段

采用形象直觀的多媒體教學(xué)一方面可以使學(xué)生進(jìn)入一種喜聞樂見、生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)氛圍，從而使學(xué)生產(chǎn)生極大的學(xué)習(xí)興趣。另一方面多媒體教學(xué)可以迅速的、大量的把課程內(nèi)容呈現(xiàn)在學(xué)生面前，因此多媒體教學(xué)被廣大教師應(yīng)用。但是由于多媒體教學(xué)使課堂的教學(xué)內(nèi)容大大豐富，導(dǎo)致可能學(xué)生來不及做筆記，因此本專業(yè)教師會(huì)在課前將課件文字稿交給學(xué)生，免去他們做筆記的麻煩，也避免使學(xué)生在課堂上僅僅成為一個(gè)記錄機(jī)器，而不能積極參與課堂思考。但是僅僅以多媒體播放的方式進(jìn)行講解，容易讓學(xué)生產(chǎn)生視覺疲勞。適當(dāng)?shù)臅r(shí)候結(jié)合黑板板書，可以對學(xué)生產(chǎn)生一個(gè)新的刺激，保證教學(xué)效果。特別是在講解一些公式推導(dǎo)整理細(xì)節(jié)的時(shí)候，輔以板書會(huì)更簡潔易懂。

3.3 教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合

稀土冶金學(xué)中由于稀土萃取分離工藝是連續(xù)的過程，流程長，系統(tǒng)性強(qiáng)，課程內(nèi)容包含知識點(diǎn)多，而在在工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中，多種物料溶液通過密閉的管道輸送，并且在基本密閉的容器中進(jìn)行反應(yīng)或儲(chǔ)存，學(xué)習(xí)難點(diǎn)較多，因此學(xué)生掌握稀土元素的萃取分離工藝比較困難。因此在課堂教學(xué)任務(wù)完成后開設(shè)稀土元素萃取的實(shí)驗(yàn)課，以便學(xué)生更加全面、系統(tǒng)、直觀地了解和掌握稀土萃取分離工藝的各個(gè)知識點(diǎn)，讓學(xué)生更加生動(dòng)、形象地了解稀土萃取分離工藝的原理、過程、主體設(shè)備、整體流程以及理論應(yīng)用等方面的知識。

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［2］汪雨，張玲金.常壓微波技術(shù)萃取土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥[J].巖礦測試，2006(01)：15-18.

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［5］呂金海，舒孝順，高中洪，等.菝葜總皂苷元超聲萃取研究[J].中國中藥雜志，2007(02)：155-156.