礦物加工工程專業(yè)本科教學(xué)改革探討

曹釗 曹永丹

[摘 要]礦物加工工程是一門從礦物資源中通過分離、富集和提純等物理或化學(xué)加工處理，提取有用物料的科學(xué)技術(shù)。其形成和發(fā)展可以分為三個(gè)階段。礦物加工工程專業(yè)具有本身的特點(diǎn)。根據(jù)行業(yè)對高校畢業(yè)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的需求，需從注重多學(xué)科交叉、建設(shè)實(shí)踐教學(xué)基地、完善課程體系和建立指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)4個(gè)方面提出礦物加工工程專業(yè)本科教學(xué)改革的具體措施和方法。

[關(guān)鍵詞]礦物加工工程 本科教學(xué) 實(shí)踐 課程體系 教師團(tuán)隊(duì)

[中圖分類號] [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）07-0142-02

礦物加工從其應(yīng)用范疇來說，是一門從礦物資源（包括礦物、煤炭以及二次資源等）中通過分離、富集和提純等物理或化學(xué)加工處理，提取有用物料的科學(xué)技術(shù)。其形成和發(fā)展大致可以分為三個(gè)階段：選礦技術(shù)起源于20世紀(jì)20年代，在20世紀(jì)20年代至60年代形成選礦學(xué)科，截至今日，礦物加工無論是從工藝技術(shù)還是理論方面都得到快速發(fā)展，早已超過傳統(tǒng)意義上的“選礦”范疇。[1]在目前礦物加工技術(shù)發(fā)展迅速的背景下，礦業(yè)用人單位對高校畢業(yè)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力的要求越來越高。因此，礦物加工工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐及創(chuàng)新能力培養(yǎng)內(nèi)容和方式也需與時(shí)俱進(jìn)，根據(jù)現(xiàn)行需求做出相應(yīng)的改革和調(diào)整。本文結(jié)合目前礦物加工行業(yè)對高校畢業(yè)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的需求，探討礦物加工專業(yè)本科教學(xué)改革方法。

一、注重多學(xué)科的交叉融合，讓學(xué)生以用促學(xué)、學(xué)以致用

礦物加工工程以往的教學(xué)環(huán)節(jié)是大一、大二學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程（如化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、力學(xué)、電磁學(xué)等），大三和大四學(xué)習(xí)專業(yè)知識，并進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐。這種教學(xué)模式中，各課程獨(dú)立分散，相互之間無交叉，其最大弊端就是學(xué)生無法有效地、綜合地掌握基礎(chǔ)課程中的有用知識，更不能將這些知識與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。這導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識時(shí)抓不著重點(diǎn)，不明白掌握化學(xué)、物理等基礎(chǔ)理論知識的目的;而在大三、大四學(xué)年學(xué)習(xí)專業(yè)課程和進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐時(shí)，之前所學(xué)的基礎(chǔ)知識大部分已忘記，最終大部分學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識不牢固、專業(yè)知識又不夠深入。要徹底改革這一現(xiàn)狀，在礦物加工工程專業(yè)教學(xué)過程中，必須注重多學(xué)科的交叉融合，使學(xué)生做到以用促學(xué)、學(xué)以致用，具體可從以下兩點(diǎn)出發(fā)。

（一）基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)時(shí)引入廣泛的專業(yè)導(dǎo)論知識

礦物加工工程所涉及的基礎(chǔ)學(xué)科較多，破碎涉及材料力學(xué)，重選涉及物理，電磁選涉及電磁學(xué)，浮選涉及無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、表面與膠體化學(xué)等，而破碎、篩分、磨礦和選別過程又都涉及機(jī)械，學(xué)生所需學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程繁多，每門課程的知識點(diǎn)也眾多，學(xué)生在基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)過程中往往會感到枯燥乏味、頭緒不清。[2]在基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)前，先對學(xué)生進(jìn)行廣泛的專業(yè)導(dǎo)論教育，將每一門專業(yè)課程所需的基礎(chǔ)課程知識為學(xué)生梳理清晰，使學(xué)生明白每一門基礎(chǔ)課程在專業(yè)知識中的應(yīng)用，這樣可大幅度提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，做到以用促學(xué)。例如：學(xué)生將浮選溶液中離子優(yōu)勢組分計(jì)算與無機(jī)化學(xué)中溶液相圖計(jì)算這一知識點(diǎn)相結(jié)合后，在學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)相關(guān)知識點(diǎn)時(shí)會更有興趣，甚至能結(jié)合某一浮選溶液化學(xué)實(shí)例進(jìn)行計(jì)算練習(xí)。

（二）專業(yè)知識學(xué)習(xí)時(shí)鞏固深入的基礎(chǔ)理論知識

礦物加工工程專業(yè)屬于工程應(yīng)用領(lǐng)域，大部分專業(yè)教師在教學(xué)過程中只注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，而忽略了專業(yè)知識所涉及的基礎(chǔ)理論講解。這種“皮毛式”教學(xué)只能讓學(xué)生學(xué)到“做什么、怎么做”，而無法讓學(xué)生掌握到“為什么這么做”。另外，缺乏基礎(chǔ)理論知識，學(xué)生也無法掌握深入的專業(yè)知識。因此，在專業(yè)知識學(xué)習(xí)過程中適時(shí)補(bǔ)充和鞏固基礎(chǔ)理論知識，可使學(xué)生做到活學(xué)活用、學(xué)以致用。例如：在《選礦自動(dòng)化》調(diào)節(jié)規(guī)律這一章節(jié)學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生如果通過死記硬背記住各種調(diào)節(jié)規(guī)律公式，只能掌握皮毛，不能深入其中，如果通過應(yīng)用舉例，將電磁學(xué)中的RC、RL和RLC電路與各種調(diào)節(jié)規(guī)律結(jié)合起來，學(xué)生更容易掌握調(diào)節(jié)規(guī)律的基本原理。

二、建設(shè)全面的實(shí)踐教學(xué)基地，加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)

礦物加工工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)非常重要，要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，就必須爭取到相關(guān)廠礦企業(yè)的支持，學(xué)校應(yīng)聯(lián)合這些企業(yè)共同建設(shè)實(shí)踐教學(xué)基地。目前，各學(xué)校礦物加工工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)范圍比較廣泛，包括黑色金屬、有色金屬、非金屬、化工礦山和煤炭等企業(yè)，而很多高校受到地區(qū)礦山企業(yè)少、學(xué)生實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足等實(shí)際問題的限制，實(shí)踐教學(xué)基地單一，有的學(xué)校甚至不重視實(shí)踐教學(xué)，不組織統(tǒng)一的畢業(yè)實(shí)習(xí)，讓學(xué)生自己找單位實(shí)踐;有的即使有實(shí)踐教學(xué)，也是走馬觀花、草草了事，學(xué)生沒有將現(xiàn)場的工藝、設(shè)備以及現(xiàn)場廠房布置、設(shè)備聯(lián)系布置與所學(xué)的專業(yè)知識相關(guān)聯(lián)，對現(xiàn)場知識認(rèn)識不深入。[3]

要加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，必須要建設(shè)全面的實(shí)踐教學(xué)基地，重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)校應(yīng)結(jié)合臨近的礦山企業(yè)，在不同種類礦山企業(yè)建設(shè)實(shí)踐教學(xué)基地，在工程訓(xùn)練（認(rèn)識實(shí)習(xí)）、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等不同實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)根據(jù)學(xué)生的專業(yè)興趣或就業(yè)意向合理地安排學(xué)生的實(shí)習(xí)地點(diǎn)，這樣可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力。另外，在實(shí)踐教學(xué)過程中，學(xué)校實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師應(yīng)與現(xiàn)場技術(shù)人員結(jié)合，以現(xiàn)場實(shí)際情況與理論相結(jié)合的方式進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，這樣可提高實(shí)踐教學(xué)的學(xué)習(xí)效果。在實(shí)踐教學(xué)考核中，指導(dǎo)教師要求學(xué)生繪制出現(xiàn)場工藝流程圖、破碎篩分車間布置圖、主廠房布置圖、脫水車間設(shè)備布置圖和全廠平面圖等草圖，并結(jié)合現(xiàn)場某一生產(chǎn)工藝、藥劑制度或工藝參數(shù)對學(xué)生進(jìn)行提問，這樣能幫助學(xué)生全面且深入地掌握現(xiàn)場知識。整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)下來，學(xué)生既收集了畢業(yè)設(shè)計(jì)的資料，又能把所收集的資料與所學(xué)的知識相結(jié)合起來，在溝通交流、動(dòng)手能力和獨(dú)立創(chuàng)新方面都等到了鍛煉，綜合素質(zhì)得到了提高。[4]

礦物加工工程實(shí)踐教學(xué)還包括專業(yè)課實(shí)驗(yàn)這一環(huán)節(jié)，指導(dǎo)教師可以根據(jù)自己負(fù)責(zé)的實(shí)際項(xiàng)目給學(xué)生布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中教會學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)問題、剖析問題和解決問題。這樣不僅能提高學(xué)生的動(dòng)手能力，更能提升學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

三、結(jié)合專業(yè)科技前沿，完善課程結(jié)構(gòu)

要培養(yǎng)礦物加工專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力，必須使學(xué)生有機(jī)會接觸到每門專業(yè)課程的科技前沿或社會密切關(guān)注的專業(yè)相關(guān)問題，也就是需要引入一些專業(yè)前沿課程或社會密切關(guān)注的課程，增加學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會，這與我國大力推進(jìn)素質(zhì)教育是相符的。[5] [6]在課程設(shè)置方面具體改革措施有：

1.刪減與礦物加工工程專業(yè)不相關(guān)的課程或章節(jié)，適當(dāng)減少專業(yè)基礎(chǔ)課程的課時(shí)數(shù)，例如大學(xué)物理、電工電子學(xué)等課程中知識點(diǎn)較多，任課教師幫助學(xué)生掌握好主要章節(jié)和知識點(diǎn)后，其他內(nèi)容可以讓學(xué)生通過自學(xué)方式完成。

2.增設(shè)一些礦物加工工程專業(yè)科技前沿課程和專業(yè)相關(guān)社會密切關(guān)注的課程，如國家近年在二次資源利用、資源環(huán)境保護(hù)方面的科研投入較多，學(xué)校可向本科生增設(shè)二次資源利用、固體廢棄物處理和礦山環(huán)境保護(hù)等專業(yè)課程。

四、建立指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)，增加本科生參與科研的機(jī)會

參與科學(xué)研究是提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力最直接有效的方法。目前大多高校由于師生比低、實(shí)驗(yàn)資源有限等原因，使得只有部分成績較好或立志考研的本科生才能有機(jī)會參與教師的科研項(xiàng)目。這種個(gè)人指導(dǎo)方式存在以下弊端：老教師項(xiàng)目多經(jīng)驗(yàn)豐富但平時(shí)很忙，少有時(shí)間親自指導(dǎo);青年教師時(shí)間充裕但缺乏經(jīng)驗(yàn)和科研項(xiàng)目。因此，按照專業(yè)不同的研究方向，建立老中青結(jié)構(gòu)合理的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)，充分利用好老教師的經(jīng)驗(yàn)和青年教師的時(shí)間，可增加團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)學(xué)生科研的能力，提高培養(yǎng)學(xué)生科研能力的教學(xué)效果。同時(shí)，青年教師的教學(xué)科研能力在這一過程中也得到鍛煉。

提升礦物加工工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力是一個(gè)系統(tǒng)過程，也是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，我們應(yīng)該將這項(xiàng)工作不斷深化下去，探索出更多、更有效的教學(xué)改革方法。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 胡岳華，王淀佐.礦物加工學(xué)科的發(fā)展——?dú)v史、現(xiàn)狀與未來[J].礦冶工程，1999（19）：3-6.

[2] 邢寶林，張傳祥，儀桂云.礦物加工工程專業(yè)綜合改革的探索與實(shí)踐[J].中國電力教育，2014（15）：28-29.

[3] 艾光華，涂燕瓊.礦物加工工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)探討[J].實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，2012（26）：95-96.

[4] 劉惠杰，崔廣文.礦物加工工程專業(yè)校外實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)[J].中國冶金教育，2011（2）：53-55.

[5] 榮令坤.礦物加工工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2013（22）：106-107.

[6] 胡岳華，宋曉嵐，邱冠周.建設(shè)國際一流學(xué)科，培養(yǎng)復(fù)合拔尖人才[J].高等工程教育研究，2011（2）：112-117.

[責(zé)任編輯：陳 明]