新形勢下礦物加工工程專業(yè)的發(fā)展研究

姚琴琴

江西鐵山垅鎢業(yè)有限公司，江西 贛州 342300

隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平顯著提升，社會各領(lǐng)域生產(chǎn)過程中對礦物資源的消耗也逐漸擴大。近年來，我國生態(tài)文明建設成效顯著，資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的建設對于礦物資源的開發(fā)與利用提出了更高的要求。與此同時，現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展日新月異，為礦業(yè)發(fā)展注入了新的活力，前沿技術(shù)和先進設備的應用提升了礦物資源的開發(fā)質(zhì)量與效率，對于礦業(yè)領(lǐng)域節(jié)約資源消耗、降低環(huán)境污染具有重要意義。

1 新形勢下礦物加工工程專業(yè)的發(fā)展背景

礦物加工工程專業(yè)的學科目標及研究方向決定其與礦物資源的開發(fā)與利用有著密不可分的關(guān)系。

礦物資源的消費強度和消費特征取決于一個國家所處的工業(yè)化階段及其社會經(jīng)濟發(fā)展水平。礦物資源消費生命周期理論的核心觀點認為，隨著國家工業(yè)化建設進程的不斷推進，礦物資源的消費強度呈現(xiàn)出先增長、后降低的變化特征[1]。我國屬于發(fā)展中國家，工業(yè)化正處于由初期向成熟發(fā)展的過渡階段，此時所開發(fā)與利用的礦物資源由傳統(tǒng)的煤炭、鐵、銅、鉛逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殁?、鍺等新型礦種。根據(jù)礦物資源消費生命周期理論，我國正處于礦物資源高消費階段，在未來較長一段時間內(nèi)，礦物資源的開發(fā)與利用都將對我國社會經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生較大影響，由此可見，礦物加工工程依然是我國社會經(jīng)濟發(fā)展的支撐力量。隨著區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿顛覆性技術(shù)在礦業(yè)領(lǐng)域中的廣泛應用，礦物加工技術(shù)正朝向集約化、智能化、高效化的方向發(fā)展。

2 新形勢下礦物加工工程專業(yè)的發(fā)展方向

在我國礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新形勢下，礦物加工工程專業(yè)發(fā)展方向也發(fā)生了較大的轉(zhuǎn)變。

（1）礦物加工工程專業(yè)研究領(lǐng)域有所拓展。傳統(tǒng)礦物加工工程專業(yè)研究領(lǐng)域局限于自然礦物，而新形勢下礦物加工工程專業(yè)研究領(lǐng)域更加廣泛，不僅包括既有的自然及二次資源，還涉及電子廢棄物、生活垃圾等新型研究對象。例如礦物浮選方式中的泡沫浮選工藝可以應用于廢紙油墨分離；電選工藝可以應用于廢舊電路板無害化處理、金屬材料回收[2]。

（2）礦物加工技術(shù)朝向智能化、高效化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)礦物加工過程中伴隨著煙塵的產(chǎn)生，危害人們的身體健康。新形勢下礦物加工技術(shù)朝向智能化與高效化的方向發(fā)展。清潔技術(shù)及設備的引入可以有效消除礦物加工所產(chǎn)生的煙塵。另外，自動化控制技術(shù)、三維可視技術(shù)等在礦物加工中的應用可以提升選礦質(zhì)效，有效改善選礦工作環(huán)境[3]。

3 新形勢下礦物加工工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式

新形勢下，礦物加工領(lǐng)域正朝向智能化、集約化、高效化、綠色化的方向發(fā)展。礦物加工工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式也需要與之相適應，繼而培養(yǎng)出符合礦業(yè)發(fā)展新形勢要求的現(xiàn)代化人才。

3.1 基于新工科建設基本要求重塑人才培養(yǎng)目標

新工科建設的意義在于培養(yǎng)新型領(lǐng)域工程專業(yè)人才、改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè)，以此主動應對科技革命與產(chǎn)業(yè)變革[4]。礦物加工工程專業(yè)是地礦學科的重要組成部分，在礦業(yè)發(fā)展新形勢下，礦物加工工程專業(yè)需要重新進行學科定位，結(jié)合礦物加工新技術(shù)、新理念、新方法，重塑人才培養(yǎng)目標。首先，基于礦物加工工程專業(yè)既有人才培養(yǎng)目標，請專業(yè)的所有教師研討并提出人才培養(yǎng)目標修訂意見，形成礦物加工專業(yè)人才培養(yǎng)目標初稿；其次，邀請礦業(yè)領(lǐng)域企業(yè)工程技術(shù)骨干、行業(yè)專家、用人單位、畢業(yè)生等對人才培養(yǎng)目標初稿的可行性進行論證，在修改與完善礦物加工專業(yè)人才培養(yǎng)目標初稿后，形成礦物加工工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標修改稿；最后，學院、學校教學指導委員會對人才培養(yǎng)目標進行論證，通過后審批執(zhí)行。

結(jié)合中國工程師資格認證和卓越工程師培養(yǎng)基本要求，建議制定如下礦物加工工程人才培養(yǎng)目標：培養(yǎng)具有高度社會責任感、良好職業(yè)道德、全面發(fā)展，具有礦物加工學科理論基礎(chǔ)與良好科學素養(yǎng)，獲得礦業(yè)工程師基本訓練，善于溝通協(xié)作，可在復雜礦物加工系統(tǒng)設計、開發(fā)及運營中承擔任務，具有創(chuàng)新精神與實踐能力，知識面廣，具備終身學習和發(fā)展能力強的高素質(zhì)復合型人才[5]。

3.2 基于礦物加工工程研究新領(lǐng)域構(gòu)建專業(yè)課程體系

礦物加工工程專業(yè)服務于地方經(jīng)濟發(fā)展、礦業(yè)領(lǐng)域的工程技術(shù)革新，因此應聚焦新研究領(lǐng)域構(gòu)建交叉式專業(yè)課程體系。首先，在原有專業(yè)課程中加入非能源礦產(chǎn)資源加工內(nèi)容，例如金屬礦、非金屬礦的選礦等；其次，礦物加工工程研究領(lǐng)域的拓展促進了礦物加工與環(huán)境保護、礦物材料等學科間的融合，因此需要結(jié)合新研究領(lǐng)域和交叉學科設置選修課程，引導學生結(jié)合自身興趣、職業(yè)生涯規(guī)劃等選擇課程進行學習，以此培養(yǎng)一專多能的復合型人才；再次，引入企業(yè)真實項目作為實踐教學課程，以項目任務為驅(qū)動激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)造能力，并為學生提供更為多元的實踐機會；最后，通過定期開展講座拓寬學生視野、擴大學生知識面。講座主體為行業(yè)專家、企業(yè)工程技術(shù)骨干、往屆畢業(yè)生。其中行業(yè)專家向?qū)W生分享礦業(yè)領(lǐng)域前沿及先進技術(shù)與研究成果；企業(yè)工程技術(shù)骨干講解礦選工作流程、注意事項及要點等；往屆畢業(yè)生則解答學生就業(yè)及創(chuàng)業(yè)問題。

3.3 基于復合型及創(chuàng)新型人才需求創(chuàng)立虛擬仿真實驗室

實踐教學是新形勢下礦物加工工程專業(yè)人才培養(yǎng)的主要方式之一。學生實踐環(huán)節(jié)一般置在理論教學環(huán)節(jié)之后，以前學生學習的理論知識在實踐階段有可能被遺忘，加上理論教學內(nèi)容中未能引入與當前礦物加工領(lǐng)域聯(lián)系緊密的實際案例，學生實踐能力相對薄弱。由于礦物加工的特殊性，學校在開展實踐教學時需要應用較多的專業(yè)性實驗設備，此類設備引入成本較高，無法在學校內(nèi)普及?；诖?，建議學校構(gòu)建虛擬仿真實驗室，充分運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的模擬性特征，為學生構(gòu)建基于真實礦物加工環(huán)境、項目的虛擬仿真實驗室。在礦物技工工程專業(yè)理論課程中嵌入虛擬仿真實驗模塊，首先教授學生虛擬仿真實驗室的使用方法、使用規(guī)范、使用流程等，在為學生傳授理論知識的同時，依托企業(yè)真實項目開展實踐活動，請學生根據(jù)項目任務設計實驗方案，并在虛擬仿真實驗室內(nèi)驗證自己的想法。

虛擬仿真實驗室充分發(fā)揮效用的前提是切實融入礦物加工工程專業(yè)教學中。為此，各學校應不斷完善頂層設計、統(tǒng)籌規(guī)劃礦物加工工程課程資源。首先，打通虛擬仿真實驗室與教室之間的數(shù)據(jù)鏈路，教師在授課時可以實時連入虛擬仿真實驗室為學生演示實驗操作，以增強理論與實踐教學的聯(lián)系性；其次，隨著礦物加工領(lǐng)域與各領(lǐng)域融合程度的加深，礦物加工工程專業(yè)課程內(nèi)容勢必有所豐富，涉及的實驗數(shù)量也會有所增加，因此虛擬仿真實驗室應采用模塊化體系構(gòu)建，支持各實驗模塊的接入、擴展，以滿足礦物加工工程專業(yè)吸納前沿、先進礦物加工技術(shù)的需求；最后，基于虛擬仿真實驗室構(gòu)建師生交互空間，支持師生就實驗操作、實驗材料等進行討論，以綜合提升教師的實踐教學勝任能力、學生實驗操作能力。

3.4 基于產(chǎn)學研結(jié)合創(chuàng)建礦物加工工程實踐及創(chuàng)業(yè)基地

（1）構(gòu)建“雙師型”教學團隊。學校通過引入礦物加工領(lǐng)域企業(yè)骨干為礦物加工工程實踐教學注入活力，企業(yè)骨干負責演示礦物加工實驗、講解礦物加工流程等，為學生的實踐提供更專業(yè)的指導。教師可在學校的推薦下進入企業(yè)進行觀摩、學習與交流，積累實踐教學經(jīng)驗、拓寬自身視野，將理論知識與礦物加工標準、規(guī)范等結(jié)合為有機整體，擴大課堂知識容量。

（2）大力培養(yǎng)特色教師，鼓勵教師參與科研，并將科研成果轉(zhuǎn)化為實驗項目，在教學中融入科研實踐，在科研項目下開發(fā)實踐教學體系，以此培養(yǎng)學生參與科學研究的意識，提升學生的實踐能力。

4 結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展、現(xiàn)代科技的進步和我國生態(tài)文明建設進程的不斷推進，礦物加工技術(shù)成朝向智能化、集約化、高效化、綠色化的方向發(fā)展。礦物加工工程作為培養(yǎng)礦物加工領(lǐng)域高素質(zhì)工程技術(shù)人才的專業(yè)學科，應當順應礦物加工領(lǐng)域發(fā)展形勢重塑人才培養(yǎng)目標、革新教育教學內(nèi)容，并結(jié)合新工科建設、卓越工程師培養(yǎng)要求引入虛擬仿真實驗室，以此創(chuàng)新實踐教學模式。同時要構(gòu)建產(chǎn)學研一體化人才培養(yǎng)體系，綜合提高學生的實踐、創(chuàng)新、創(chuàng)造能力，以此更好地服務礦物加工領(lǐng)域、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。