有色金屬冶金課程體系改革

金會(huì)心　吳復(fù)忠　鄭曉倩

摘 要：有色金屬礦業(yè)會(huì)影響我國國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、持續(xù)和協(xié)調(diào)的發(fā)展，有色金屬冶金課程體系作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，目的是培養(yǎng)出在理論和實(shí)踐兩方面都具有較強(qiáng)能力的技術(shù)人才，該文對于有色金屬行業(yè)的現(xiàn)狀，以及其課程體系的特點(diǎn)和改革目標(biāo)進(jìn)行了闡述，并且以社會(huì)的需求和行業(yè)的發(fā)展作為體系改革的導(dǎo)向，從優(yōu)化課程的內(nèi)容，更新專業(yè)的知識面等角度，提出了有色金屬冶金的課程體系的改革意見。

關(guān)鍵詞：有色金屬冶金 體系改革 建設(shè)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（b）-0149-02

1 有色金屬冶金課程體系的現(xiàn)狀

有色金屬是目前的高新技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵材料，也是非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)原材料，自進(jìn)入21世紀(jì)之后，我國的有色金屬冶金的冶煉和加工技術(shù)發(fā)展迅速，中國目前已經(jīng)是全球重要的有色金屬的成產(chǎn)國以及消費(fèi)國，不過隨著有色冶金行業(yè)的高速發(fā)展，也引起了環(huán)境的污染以及能源的消耗等問題，國務(wù)院已經(jīng)順應(yīng)國家建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的方針政策，推出了很多政策和措施，以引導(dǎo)有色金屬冶金行業(yè)的方向逐漸趨向于提高能源和資源的利用率以及節(jié)能減排的方向，目的是盡量減少工廠廢棄物的排放，節(jié)能減排、以彌補(bǔ)國內(nèi)的礦產(chǎn)資源不足，幫助有色金屬產(chǎn)業(yè)取得良好的社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益。目前很多高校已開設(shè)有色冶金專業(yè)，并且隨著學(xué)科的發(fā)展已經(jīng)建立成了完備的有色冶金課程體系，貴州大學(xué)的有色金屬學(xué)是屬于冶金工程與冶金材料學(xué)科，且貴州省的有色金屬資源儲量豐富。有色金屬冶金自1958年建校時(shí)開始招收本科生，1984年開始招收碩士研究生。有色金屬冶金是隸屬于冶金工程的一個(gè)二級學(xué)科，主要研究的是從二次資源、礦石等原料中對某種金屬或者化合物進(jìn)行提取，對于多相化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)的過程進(jìn)行自動(dòng)控制，并且逐漸優(yōu)化反應(yīng)器，體系一般是由冶金工藝、冶金原理、專業(yè)選修課、實(shí)踐教學(xué)這四個(gè)模塊，研究的領(lǐng)域主要包括濕法冶金、火法冶金、材料化學(xué)冶金、電冶金以及冶金分離過程等，國內(nèi)很多學(xué)校的有色金屬冶金的課程體系建立的時(shí)間較晚，所以教學(xué)模式以及目前的課程體系還有很多需要改進(jìn)之處，長此以往，對于新形勢下對于有色金屬冶金專業(yè)的人才培養(yǎng)、就業(yè)都有影響，目前的有色金屬冶金體系在課程的結(jié)構(gòu)、課程的實(shí)施方式、課程的體系建設(shè)和地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展等方面需要改進(jìn)。

有色金屬冶金因國家的投入較少，在生產(chǎn)技術(shù)的必要需求下對于基礎(chǔ)的研究也取得了成就，主要表現(xiàn)如下：（1）在礦產(chǎn)資源的分離與提取方面，對于浮選劑的分子設(shè)計(jì)應(yīng)用和理論、生物的浸礦、硫化礦的原生電位浮選原理、拜耳法的優(yōu)化選礦理論都得到發(fā)展和應(yīng)用。（2）在冶金過程的相平衡、化學(xué)平衡以及有色金屬體系的傳輸、電化學(xué)冶金的電機(jī)過程、生物催化、溶離子的交換、溶劑的提取等動(dòng)力學(xué)的機(jī)理方面的理論已經(jīng)逐漸成熟。（3）膜領(lǐng)域方面，對于膜材料的性能、成膜的機(jī)理以及膜內(nèi)的理論設(shè)計(jì)和開發(fā)等研究。（4）冶金電化學(xué)方面，對于熔鹽電解炭陽極上電催化的過程，濕法練銻、礦漿的電解等原理有了初步的進(jìn)展。（5）冶金的設(shè)備以及過程的優(yōu)化和數(shù)字仿真方面，發(fā)展了鋁電解槽的槽膛內(nèi)形的動(dòng)態(tài)仿真、銅鎳锍的吹煉過程、礦熱電爐的節(jié)能和降耗技術(shù)。（6）冶金過程的自動(dòng)化，開發(fā)了能解決冶金變量的特種檢測技術(shù)，綜合的應(yīng)用建模的手段和現(xiàn)代的方法，來解決對于復(fù)雜的冶煉過程的控制，比如對鋁電解的智能控制，開發(fā)了與冶金領(lǐng)域相對應(yīng)的優(yōu)化、控制軟件。（7）冶金過程新技術(shù)新理論，對于機(jī)械活化冶金、串級萃取、具備高附加值的冶金技術(shù)以及納米精細(xì)類的化工材料的制備技術(shù)都在與時(shí)俱進(jìn)。

2 有色金屬冶金課程的特點(diǎn)和改革目標(biāo)

2.1 有色金屬冶金課程的特點(diǎn)

（1）有色金屬冶金課程的特性。

有色金屬冶金工業(yè)是基礎(chǔ)性的行業(yè)，主要以開發(fā)礦產(chǎn)和利用礦產(chǎn)為主，所以必然會(huì)受到能源、資源和環(huán)境的制約。對應(yīng)的有色金屬冶金課程體系會(huì)具有一定的特點(diǎn)：①政策性。該課程不僅僅會(huì)涉及到單純的工程技術(shù)理論，還會(huì)關(guān)系到社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)中的各種政策，需要在項(xiàng)目中貫徹和體現(xiàn)這些政策。②傳統(tǒng)性。教學(xué)內(nèi)容很多都是需要遵循的一般性原則和理論，但是工藝和技術(shù)都比較傳統(tǒng)，學(xué)生能夠看懂文字，但是會(huì)產(chǎn)生枯燥無味、老生常談的感覺。③復(fù)雜性。金屬的提取工藝流程和條件都比較復(fù)雜，所以需要老師不僅培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論，還要培養(yǎng)對工程問題的分析和實(shí)踐能力。

（2）有色金屬冶金課程體系所存在的問題。

①有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，課程的內(nèi)容滯后，隨著目前低碳冶金、循環(huán)冶金、清潔冶金等生產(chǎn)模塊和理念的發(fā)展，大量的新型生產(chǎn)工藝比如鋁電解的節(jié)能降耗技術(shù)，大型預(yù)焙鋁電解槽、閃速熔煉、鋁冶金的拜耳法選礦工藝，真空冶煉稀貴金屬工藝、直接榮連發(fā)提取重金屬工藝等都得到了推廣，但是課程體系對新工藝新的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)內(nèi)容很少。②課程體系的設(shè)置不合理，現(xiàn)在很多高校存在著對于相同的知識點(diǎn)在不同的課程中都有交叉，以熱力學(xué)相關(guān)理論為例，在冶金物理化學(xué)、有色金屬冶金學(xué)、冶金原理、物理化學(xué)等課程中的部分章節(jié)都有解釋。但是對于宏觀動(dòng)力學(xué)、微觀動(dòng)力學(xué)以及反應(yīng)過程學(xué)等知識在課程中的介紹很少。有色金屬中輕金屬、重金屬、稀有金屬和貴金屬的冶金過程內(nèi)容很片面，沒有成為一個(gè)體系，專業(yè)課程的設(shè)置不合理。③學(xué)科之間的融合，有色冶金和化工、材料、環(huán)境、管理、計(jì)算機(jī)等學(xué)科聯(lián)系越來越密切，但是缺乏融合性，所以需要在課程上進(jìn)行拓展。加強(qiáng)有色金屬冶金和相關(guān)學(xué)科之間的融合，能夠加速有色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，方面學(xué)生適應(yīng)市場的需求增多就業(yè)方向。④缺乏實(shí)踐教學(xué)，對于學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教育不僅是為了補(bǔ)充理論教育的不足，會(huì)提高學(xué)生科技創(chuàng)新和實(shí)踐能力。目前該?，F(xiàn)有的有色金屬冶金課程體系還需加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)，與專業(yè)課相對于的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和指導(dǎo)教材不足，相關(guān)專業(yè)的實(shí)習(xí)單位也比較少，導(dǎo)致實(shí)習(xí)內(nèi)容單調(diào)，經(jīng)費(fèi)有限等問題。

2.2 有色金屬冶金課程體系的改革目標(biāo)

隨著有色冶金工程專業(yè)發(fā)展的逐漸成熟，有色金屬冶金學(xué)相關(guān)課程的教學(xué)質(zhì)量會(huì)影響著整個(gè)行業(yè)的生存空間，我們該跟有色冶金課程體系的目標(biāo)尋求有特色的教育模式和方法，通過增強(qiáng)目前的有色冶金工程的專業(yè)素養(yǎng)，讓學(xué)生能夠?qū)τ猩苯饘W(xué)的基本內(nèi)容、原理、方法和工藝能夠有較深入的理解和體會(huì)，并且能夠?qū)⒅R引用到具體的有色冶金的工程實(shí)踐之中。

3 有色金屬冶金課程體系改革措施初探

3.1 增強(qiáng)有色金屬冶金課程的連貫性和系統(tǒng)性

課程體系的優(yōu)化需要在現(xiàn)有的課程體系的整合基礎(chǔ)之上，保持冶金原理和工藝體系的核心位置，該校應(yīng)該結(jié)合貴州省的地域特征和有色冶金行業(yè)的發(fā)展趨勢，提高輕金屬和稀有金屬等礦產(chǎn)資源在教學(xué)體系中的比重。學(xué)校應(yīng)該增加對于科技創(chuàng)新的基金，擴(kuò)大創(chuàng)業(yè)孵化基地，加大對高水平的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，營造一個(gè)良好的科研、學(xué)習(xí)、創(chuàng)新的環(huán)境和氛圍，以提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新意識，增加創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的能力。

3.2 提高基礎(chǔ)知識以及基本的工藝的理論教學(xué)

教師可以結(jié)合傳統(tǒng)的方法和啟發(fā)式的教學(xué)方法，不斷的完善多媒體的課件，把抽象的理論知識和工業(yè)實(shí)踐相結(jié)合，使得學(xué)生能夠非常直觀的接受和理解知識，采取對比和舉例的方法來調(diào)節(jié)課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性和主動(dòng)性。引導(dǎo)學(xué)生參加到教學(xué)活動(dòng)之中，不斷的激發(fā)學(xué)生的興趣與創(chuàng)新性，學(xué)?？梢圆扇》謱咏虒W(xué)的授課方式，讓學(xué)生感受到現(xiàn)代和傳統(tǒng)并存，以學(xué)生為主體，教學(xué)方法應(yīng)該以直觀可感、情景生動(dòng)、層次分明為原則。讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)不再是掌握一些書本的知識，而是深入了解一種文化掌握一種技能，培養(yǎng)一種能力。

3.3 引入先進(jìn)的教學(xué)的理念和方法，提高教師教學(xué)水平

有色金屬冶金的專業(yè)課教學(xué)要注重理論知識和教學(xué)方法的結(jié)合，一些典型的冶煉過程要減少其繁瑣的工藝操作，對于難以掌握、不易理解、內(nèi)容復(fù)雜的知識點(diǎn)可以引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、比較法等方式，配合動(dòng)畫教學(xué)方式。通過教師和學(xué)生之間的互動(dòng)，以邏輯推理的方式讓學(xué)生層層深入，激發(fā)其學(xué)習(xí)的興趣，加深對于課程的核心理念的掌握和理解。

3.4 增多對有色產(chǎn)品的深加工的教學(xué)

近年來，為了順應(yīng)國家的政策，有色冶金的生產(chǎn)工藝開始向節(jié)能減排、提高資源利用率、產(chǎn)品精細(xì)化的方向發(fā)展，很多新型的工藝得到了快速的應(yīng)用和推廣，比如重金屬冶金工業(yè)的熔煉工藝、真空冶煉稀貴金屬等。在改革課程體系的同時(shí)，要關(guān)注專業(yè)的前沿性成果和發(fā)展趨勢，并且以企業(yè)的補(bǔ)充，對原教學(xué)的內(nèi)容定時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性的更新和調(diào)整。我國的航天、航空、船艦、機(jī)械制造業(yè)、現(xiàn)代交通迅速的發(fā)展，進(jìn)而增加了對于有色金屬材料的需求量，對于成品的性能要求逐漸提高，所以目前的有色金屬制品正在向著“高、精、尖”的趨勢快速發(fā)展，我國的有色冶金行業(yè)正走向提升目前新的有色金屬材料的性能和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大型規(guī)?；a(chǎn)的道路，與此同時(shí)，為了增加學(xué)生的未來就業(yè)，在新的有色金屬冶金課程體系中要適當(dāng)增加和有色產(chǎn)品的深加工方面相關(guān)的內(nèi)容。

3.5 強(qiáng)化資源綜合利用與環(huán)保等內(nèi)容的教學(xué)

目前世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展主題是“綠色、循環(huán)、低碳、環(huán)?！?，有色冶金過程排放的廢氣、廢液、廢渣是造成環(huán)境污染的嚴(yán)重因素，所以在今后相當(dāng)長一段時(shí)間里，有色金屬冶金技術(shù)的方向會(huì)沿著冶金過程的自動(dòng)化、節(jié)能減排、對于低品位礦的開發(fā)、有色金屬冶金產(chǎn)品逐漸精細(xì)化的趨勢，有色金屬冶金企業(yè)的工藝流程在21世紀(jì)已經(jīng)趨向成熟，能快速提高有色金屬企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑是對冶金的二次資源有效的二次利用。因?yàn)橄胍獙?shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境之間的可持續(xù)的發(fā)展，就必須讓冶金工藝走低污染的路線。學(xué)校應(yīng)該在新的課程體系中，加大對于循環(huán)冶金、有色冶金的資源綜合利用、清潔冶金等內(nèi)容。有色冶金的相關(guān)領(lǐng)域的新工藝、新技術(shù)正發(fā)生著日新月異的變化，隨著我國富礦資源的逐漸匱乏、日益增加的能源和資源危機(jī)、逐漸嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)，使得有色冶金工廠面臨新的挑戰(zhàn)和要求。對于學(xué)生的培養(yǎng)過程中增加一些當(dāng)前學(xué)科的新技術(shù)、新工藝，專業(yè)發(fā)展的前沿趨勢、有色工廠的新設(shè)計(jì)方向。比如焙燒過程中應(yīng)用的流態(tài)化焙燒，火法煉鉻過程中的熔池熔煉、閃速熔煉，以及一些新的浸出技術(shù)等，會(huì)幫助學(xué)生對當(dāng)前的有色冶金工業(yè)發(fā)展有一個(gè)更清晰的構(gòu)想，也會(huì)提高學(xué)生的視野，豐富專業(yè)知識和興趣。

3.6 增加有色方向的選修課，以拓展學(xué)生的知識面

高校里對必修課的要求不一致，但是必修課的學(xué)時(shí)和內(nèi)容非常有限。學(xué)?？梢酝ㄟ^增加選修課的方向來拓展學(xué)生的視野和知識面，尤其是跟有色方向相關(guān)的選修課，有利于學(xué)生對有色冶金整個(gè)行業(yè)的把握，教師也應(yīng)該向?qū)W生多介紹目前我國有色冶金行業(yè)中存在的漏洞和缺陷，以及我國在該行業(yè)與國外發(fā)達(dá)國家之間技術(shù)、人才等方面的差距。以激勵(lì)學(xué)生獻(xiàn)身于祖國冶金事業(yè)以及對冶金行業(yè)的熱愛精神。為了在新的形勢下提高有色冶金行業(yè)的發(fā)展，對于選修課的模塊要增加環(huán)境類、資源類、材料類等有所交叉學(xué)科的選修課，這有利于對新形勢下有色冶金行業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)。

3.7 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

學(xué)校應(yīng)該增加綜合性的實(shí)驗(yàn)的比重和設(shè)計(jì)性，可以采取SRTP大學(xué)生的科研訓(xùn)練計(jì)劃、教師的科研項(xiàng)目和學(xué)生實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，來增加學(xué)生對于基本的原理、知識的掌握和理解。在實(shí)習(xí)的環(huán)節(jié)，學(xué)校應(yīng)該積極開展高雪和地區(qū)的有色冶金行業(yè)之間的校企聯(lián)合，為學(xué)生提供很多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)學(xué)生去積極的參加行業(yè)的調(diào)研，讓學(xué)生感覺到自己參與到教學(xué)的過程中。學(xué)校應(yīng)該鼓勵(lì)教師開展開放性的教學(xué)，因?yàn)閷我坏慕虒W(xué)方法的改善和融合，根據(jù)不同的教學(xué)方法，取長補(bǔ)短，在教學(xué)實(shí)踐中，根據(jù)實(shí)際靈活轉(zhuǎn)變，相互協(xié)調(diào)和融合不同的教學(xué)方式，更高效的完成教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)出高素質(zhì)高水平的人才。其次需要課內(nèi)外相結(jié)合，關(guān)注學(xué)生的課外實(shí)踐和學(xué)習(xí)，教師在課堂上要引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)延伸，使得學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題，然后帶著問題去課外尋找解決方法，提高學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。對于理論基礎(chǔ)可以通過讓學(xué)生去查閱資料，并且通過分析和調(diào)查信息、寫文獻(xiàn)綜述、報(bào)告等方法來鍛煉學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生參加高水平的基礎(chǔ)知識競賽和學(xué)術(shù)活動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 華中勝，樊友奇，童碧海，等.有色金屬冶金課程體系改革與建設(shè)[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2012（4）：97-98.

[2] 代書華，班媛.《有色金屬冶金學(xué)》課程教學(xué)方法現(xiàn)狀及改革措施[J].課程教育研究，2015（1）：243.

[3] 韓召，華中勝.關(guān)于有色冶金課程體系建設(shè)的幾點(diǎn)思考[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012（7）：142.

[4] 翟玉春，施月循，劉素蘭，等.冶金工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案及課程體系改革[J].遼寧教育研究，2001（2）：50-51.

[5] 翟玉春，施月循，劉素蘭，等.冶金工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案及課程體系改革[J].貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2000（1）：54-57.