應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下浮選課程教學(xué)改革思考

韓 廣，豐奇成

（昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院 云南 昆明 650093）

國(guó)家 “十四五” 規(guī)劃綱要指出，提高礦產(chǎn)資源開發(fā)保護(hù)水平，發(fā)展綠色礦業(yè)，建設(shè)綠色礦山?；趪?guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，為提高礦產(chǎn)資源的綠色、高效綜合回收水平，我國(guó)礦山企業(yè)對(duì)能夠把選礦技術(shù)與理論熟練應(yīng)用到實(shí)際礦山生產(chǎn)中的高水平技術(shù)人才，即應(yīng)用型選礦人才的需求日益旺盛。對(duì)于礦物加工工程專業(yè)，應(yīng)用型選礦人才的培養(yǎng)方式不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，還能夠滿足礦山企業(yè)和相關(guān)科研院所的人才需求，從而有力推動(dòng)選礦技術(shù)的進(jìn)步[1]。因此，開設(shè)礦物加工工程專業(yè)的各院校近年來(lái)越來(lái)越注重應(yīng)用型選礦人才的培養(yǎng)[2]。然而，當(dāng)前的教學(xué)模式對(duì)于培養(yǎng)具有較高工程素質(zhì)的應(yīng)用型選礦人才仍存在一定難度，相當(dāng)一部分礦物加工工程專業(yè)畢業(yè)生存在實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力較弱的現(xiàn)象[3]。浮選作為礦物加工工程專業(yè)本科生的一門重要專業(yè)課程，在專業(yè)知識(shí)教學(xué)過(guò)程中占據(jù)著舉足輕重的地位，其教學(xué)效果對(duì)于學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)具有重要意義。因此，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下，如何優(yōu)化浮選課程教學(xué)以增強(qiáng)礦物加工工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力成為急需解決的問(wèn)題[4]。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，昆明理工大學(xué)2017 屆礦物加工工程專業(yè)本科畢業(yè)生中，進(jìn)入以浮選生產(chǎn)為主的礦山企業(yè)或相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域工作的學(xué)生占從事選礦行業(yè)學(xué)生總數(shù)的65%以上。因此，為提高礦物加工工程專業(yè)學(xué)生的工程素質(zhì)，培養(yǎng)能夠從事礦物加工領(lǐng)域的應(yīng)用型技術(shù)人才，對(duì)浮選課程進(jìn)行教學(xué)改革是很有必要的。當(dāng)前的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生雖然能夠理解浮選的基本理論知識(shí)，但是卻很難將所學(xué)的浮選知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的浮選試驗(yàn)或工程實(shí)踐中。此外，由于浮選技術(shù)的飛速發(fā)展，相當(dāng)一部分教學(xué)內(nèi)容落后于當(dāng)前的浮選現(xiàn)狀，尤其是新型浮選設(shè)備和浮選藥劑的更新?lián)Q代導(dǎo)致當(dāng)前教學(xué)體系下學(xué)生存在浮選理念和技術(shù)落后的現(xiàn)象，難以滿足先進(jìn)礦山企業(yè)對(duì)于應(yīng)用型人才的需要。因此，為提高礦物加工工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力與技能水平，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程素質(zhì)，亟須對(duì)浮選課程進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐，以培養(yǎng)能夠與時(shí)俱進(jìn)的應(yīng)用型選礦人才。

1 課程特點(diǎn)與教學(xué)難點(diǎn)

目前，我校礦物加工工程專業(yè)開設(shè)的浮選課程所使用教材為中南大學(xué)胡岳華教授主編的《礦物浮選》。該教材一共分為13 章，主要內(nèi)容包括礦物晶體結(jié)構(gòu)與可浮性、浮選化學(xué)、浮選藥劑、浮選工藝、浮選機(jī)與輔助設(shè)備、浮選工業(yè)應(yīng)用等。由教材內(nèi)容可知，浮選是一門典型的理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系的課程。因此，該課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實(shí)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才。基于浮選課程的教學(xué)特點(diǎn)，目前本校在該課程教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)。

①要求學(xué)生具備扎實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)。由于浮選的理論基礎(chǔ)是化學(xué)，浮選理論就是在多種化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，浮選技術(shù)也可以說(shuō)是化學(xué)在礦物加工工程學(xué)科中的應(yīng)用，因此，本課程對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)的要求較高，導(dǎo)致化學(xué)知識(shí)薄弱的學(xué)生在學(xué)習(xí)浮選理論的時(shí)候事倍功半。盡管無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)是昆明理工大學(xué)礦物加工工程本科生在大學(xué)一年級(jí)和二年級(jí)的必修課，但本專業(yè)學(xué)生在運(yùn)用這些化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)浮選理論時(shí)仍較困難。此外，在涉及浮選理論中較前沿的知識(shí)時(shí)，學(xué)生還需要對(duì)晶體化學(xué)、量子化學(xué)等未接觸過(guò)的化學(xué)知識(shí)有所了解，學(xué)生普遍反映浮選理論知識(shí)不易理解和掌握，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性不高。

②課程涉及知識(shí)面廣，但課時(shí)有限。浮選課程涉及浮選理論和浮選實(shí)踐，從礦物晶體化學(xué)到浮選化學(xué)、從浮選藥劑到浮選工藝、從浮選設(shè)備到浮選工業(yè)應(yīng)用，不同化學(xué)知識(shí)之間需要交叉融合，不同浮選藥劑和浮選設(shè)備的結(jié)構(gòu)不同、作用原理不同、適用礦物體系不同，知識(shí)面廣，專業(yè)性強(qiáng)。此外，該課程不僅要求學(xué)生能夠理解和掌握浮選理論和浮選實(shí)踐操作，還需要學(xué)生能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和工業(yè)實(shí)踐，并能夠解決實(shí)際生產(chǎn)中遇到的工程問(wèn)題。由于該課程的學(xué)時(shí)有限，在現(xiàn)有的教學(xué)體系下，學(xué)生一方面對(duì)浮選知識(shí)掌握不牢固，另一方面缺乏浮選實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法將浮選理論與浮選實(shí)踐有效聯(lián)系起來(lái)，因此，亟須對(duì)浮選課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，促使學(xué)生在有限的時(shí)間里掌握浮選相關(guān)的理論知識(shí)與實(shí)踐技能，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

③教學(xué)方式單一，前沿技術(shù)灌輸不足。目前，本課程的教學(xué)主要以課堂講授為主，理論課和實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)時(shí)間分別為36 個(gè)學(xué)時(shí)和12 個(gè)學(xué)時(shí)。由于該課程涉及的知識(shí)面廣，而教學(xué)時(shí)間又有限，傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，因此，該課程在教學(xué)時(shí)要向啟發(fā)式教學(xué)轉(zhuǎn)型，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行側(cè)重講解，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和自發(fā)思考，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。要注意的是，隨著浮選技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的浮選教學(xué)內(nèi)容難免會(huì)缺失關(guān)于浮選前沿領(lǐng)域的講授，尤其是關(guān)于浮選藥劑、浮選機(jī)與輔助設(shè)備的教學(xué)內(nèi)容與工業(yè)應(yīng)用存在脫離現(xiàn)象。由于浮選是礦山企業(yè)中最為常見的選礦技術(shù)，新型浮選藥劑與浮選設(shè)備在先進(jìn)企業(yè)中的更新?lián)Q代速度較快，導(dǎo)致企業(yè)對(duì)于礦物加工工程畢業(yè)生的要求也在提高，為滿足企業(yè)的要求，必須培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維且能夠與時(shí)俱進(jìn)的應(yīng)用型選礦人才。因此，關(guān)于浮選前沿領(lǐng)域的內(nèi)容，尤其是已經(jīng)進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用的先進(jìn)浮選技術(shù)應(yīng)納入教學(xué)內(nèi)容，以保證學(xué)生具有廣闊的視野，能夠更全面地了解浮選技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，具備解決浮選生產(chǎn)中復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

綜上所述，基于礦物加工工程專業(yè)學(xué)生對(duì)于浮選課程的學(xué)習(xí)需要，目前的課程存在理論知識(shí)學(xué)習(xí)困難、涉及知識(shí)面廣而課時(shí)有限、教學(xué)方式單薄且前沿知識(shí)不足等問(wèn)題，為有效提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，必須針對(duì)以上問(wèn)題對(duì)浮選課程進(jìn)行教學(xué)改革。

2 浮選課程教改措施

2.1 重視基礎(chǔ)化學(xué)教育

無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)及物理化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)教育是學(xué)生能夠高效學(xué)習(xí)浮選課程的基礎(chǔ)，雖然這些化學(xué)課程在高中或者大學(xué)階段已經(jīng)學(xué)過(guò)，但學(xué)生在專業(yè)課學(xué)習(xí)時(shí)已經(jīng)有所遺忘，在將它們與浮選知識(shí)聯(lián)系時(shí)較困難。因此，教師在講授浮選理論時(shí)需要重視基礎(chǔ)化學(xué)教育，將必要的基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)靈活融入浮選教學(xué)。對(duì)于化學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，教師要指導(dǎo)其有針對(duì)性地補(bǔ)習(xí)相關(guān)知識(shí)或在課堂上對(duì)涉及的基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行講解。如浮選理論教學(xué)中最常涉及的物理化學(xué)知識(shí)，教師可以從溶液化學(xué)、膠體化學(xué)、表面化學(xué)、電化學(xué)的基本概念開始講起，引出它們與浮選中常見實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的關(guān)系，這樣可以使學(xué)生較容易理解浮選三大基本理論及它們對(duì)于浮選的意義。同樣地，在后續(xù)講授浮選藥劑作用原理時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生回顧相關(guān)的化學(xué)知識(shí)，以使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)浮選理論的理解。

2.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

浮選的教學(xué)內(nèi)容涉及知識(shí)面廣、實(shí)驗(yàn)條件也較為復(fù)雜，導(dǎo)致理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的時(shí)間都較緊張，教師無(wú)法對(duì)教材中的內(nèi)容進(jìn)行全部講授，學(xué)生也無(wú)法開展系統(tǒng)的浮選實(shí)驗(yàn)。因此，為充分利用有限的浮選教學(xué)時(shí)間，滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下學(xué)生的理論知識(shí)需求和浮選實(shí)踐需求，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的優(yōu)化，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)。如在講授浮選理論時(shí)，針對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，應(yīng)重點(diǎn)講述浮選三大基本理論的相關(guān)知識(shí)，而教材中的浮選溶液化學(xué)和硫化礦浮選電化學(xué)在本專業(yè)學(xué)生攻讀研究生時(shí)分別有專門的課程進(jìn)行教學(xué)，因此可以適當(dāng)縮減該部分教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生掌握重要的概念和公式即可。此外，對(duì)于浮選實(shí)驗(yàn)的開展，教師可以提前布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)或由學(xué)生自主設(shè)置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)開展前即熟悉實(shí)驗(yàn)步驟并擬定好工藝流程和藥劑制度，減少實(shí)踐環(huán)節(jié)中計(jì)算相關(guān)參數(shù)所花費(fèi)的時(shí)間，從而在有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)下進(jìn)行實(shí)踐操作并開展較系統(tǒng)的浮選實(shí)驗(yàn)。

2.3 推進(jìn)啟發(fā)式教學(xué)

傳統(tǒng)的浮選教學(xué)模式中，教師通常根據(jù)固定的教材制定教學(xué)內(nèi)容，在有限的教學(xué)時(shí)間里對(duì)學(xué)生進(jìn)行 “填鴨式” 教學(xué)，學(xué)生對(duì)于枯燥的理論知識(shí)提不起興趣，教學(xué)質(zhì)量自然下降。因此，教師的教學(xué)理念應(yīng)從 “講授” 轉(zhuǎn)向 “啟發(fā)” ，在教學(xué)中加入豐富的師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，推動(dòng)啟發(fā)式教學(xué)。在講授浮選理論知識(shí)時(shí)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論進(jìn)行主觀的描述，不要對(duì)書本知識(shí)死記硬背，而是讓學(xué)生能夠用自己的理解對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行闡述。此外，對(duì)于重要且應(yīng)用廣泛的浮選基本概念、浮選藥劑或浮選設(shè)備，教師可以和學(xué)生一起探討其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，并引導(dǎo)學(xué)生思考自己進(jìn)入企業(yè)后能否運(yùn)用自己學(xué)到的知識(shí)對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)并增加企業(yè)效益，使學(xué)生意識(shí)到浮選知識(shí)的重要性。通過(guò) “填鴨式” 教學(xué)轉(zhuǎn)為 “啟發(fā)式” 教學(xué)，學(xué)生能夠自主地思考浮選知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，教師與學(xué)生互動(dòng)討論進(jìn)一步增加教學(xué)的趣味性，有利于提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)積極性，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

2.4 增加實(shí)際案例講解

為了加深學(xué)生對(duì)于浮選知識(shí)的理解，教師可以通過(guò)科研項(xiàng)目介紹或典型案例講解的方式向?qū)W生闡釋浮選知識(shí)對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)起到的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐作用，從而推動(dòng)理論聯(lián)系實(shí)踐。在教授浮選基礎(chǔ)理論時(shí)，教師可以結(jié)合自己與浮選相關(guān)的基金項(xiàng)目，向?qū)W生介紹研究?jī)?nèi)容和研究目的，講授該項(xiàng)目所涉及的浮選知識(shí)。同時(shí)，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀自己的實(shí)驗(yàn)室并展示已經(jīng)取得的科研成果，讓學(xué)生意識(shí)到浮選知識(shí)并不是單單記憶即可，而是需要將其靈活運(yùn)用并產(chǎn)生社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。類似地，在講授浮選設(shè)備時(shí)，教師可以帶學(xué)生參觀本專業(yè)的浮選實(shí)驗(yàn)室，與課本教學(xué)或課件講解相比，直接在浮選設(shè)備旁邊對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)和作用原理進(jìn)行教學(xué)更能夠加強(qiáng)學(xué)生的印象并促進(jìn)學(xué)生對(duì)于浮選設(shè)備作用原理的理解和掌握。此外，在講授浮選工藝時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的生源地介紹其家鄉(xiāng)的典型礦產(chǎn)資源和大型礦山企業(yè)，并為學(xué)生講解回收這些礦產(chǎn)資源時(shí)的常見浮選工藝或現(xiàn)有礦山企業(yè)中的先進(jìn)生產(chǎn)工藝，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生在今后從事相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的工作奠定基礎(chǔ)。

2.5 鼓勵(lì)學(xué)科競(jìng)賽

在學(xué)生掌握一定理論知識(shí)和實(shí)踐操作的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽是增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力、加強(qiáng)浮選知識(shí)學(xué)習(xí)的重要手段。近五年，本專業(yè)組織本科生在中國(guó) “互聯(lián)網(wǎng)+” 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、 “挑戰(zhàn)杯” 全國(guó)大學(xué)生系列科技學(xué)術(shù)競(jìng)賽、全國(guó)高等學(xué)校礦物加工工程專業(yè)學(xué)生實(shí)踐作品大賽等競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)40 余項(xiàng)。其中，全國(guó)高等學(xué)校礦物加工工程專業(yè)學(xué)生實(shí)踐作品大賽是由教育部高等學(xué)校礦業(yè)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、中國(guó)高校礦物加工工程專業(yè)協(xié)同合作聯(lián)盟主辦的學(xué)科競(jìng)賽，每年都會(huì)在開設(shè)礦物加工工程專業(yè)的院校中受到廣泛關(guān)注。學(xué)生在比賽的參與過(guò)程中能夠?qū)⒆约核莆盏闹R(shí)運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，不僅能夠加深對(duì)浮選知識(shí)的理解，還可以提高自身的工程實(shí)踐能力，有助于培養(yǎng)創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)踐。因此，通過(guò)參加學(xué)科競(jìng)賽可以帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和工程素質(zhì)，同時(shí)還可以檢驗(yàn)課程的教學(xué)效果，從而為后續(xù)更深入的教學(xué)改革提供參考。

3 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前礦山企業(yè)對(duì)于應(yīng)用型選礦人才的需求背景下，亟須進(jìn)行基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下的浮選課程教學(xué)改革。本文對(duì)浮選教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行了分析和思考，提出了重視基礎(chǔ)化學(xué)教育、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、推進(jìn)啟發(fā)式教學(xué)、增加實(shí)際案例講解、鼓勵(lì)學(xué)科競(jìng)賽的教改措施。筆者期望通過(guò)以上措施，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力，為學(xué)生在今后從事浮選領(lǐng)域的工作奠定基礎(chǔ)，從而培養(yǎng)出能夠運(yùn)用浮選理論知識(shí)來(lái)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的應(yīng)用型人才。