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矿物加工工程专业本科教学改革探讨

时间:2022-04-12 08:30:27 浏览次数:

[摘 要]矿物加工工程是一门从矿物资源中通过分离、富集和提纯等物理或化学加工处理,提取有用物料的科学技术。其形成和发展可以分为三个阶段。矿物加工工程专业具有本身的特点。根据行业对高校毕业生创新实践能力的需求,需从注重多学科交叉、建设实践教学基地、完善课程体系和建立指导教师团队4个方面提出矿物加工工程专业本科教学改革的具体措施和方法。

[关键词]矿物加工工程 本科教学 实践 课程体系 教师团队

[中图分类号][文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0142-02

矿物加工从其应用范畴来说,是一门从矿物资源(包括矿物、煤炭以及二次资源等)中通过分离、富集和提纯等物理或化学加工处理,提取有用物料的科学技术。其形成和发展大致可以分为三个阶段:选矿技术起源于20世纪20年代,在20世纪20年代至60年代形成选矿学科,截至今日,矿物加工无论是从工艺技术还是理论方面都得到快速发展,早已超过传统意义上的“选矿”范畴。[1]在目前矿物加工技术发展迅速的背景下,矿业用人单位对高校毕业生的创新实践能力的要求越来越高。因此,矿物加工工程专业学生的实践及创新能力培养内容和方式也需与时俱进,根据现行需求做出相应的改革和调整。本文结合目前矿物加工行业对高校毕业生创新实践能力的需求,探讨矿物加工专业本科教学改革方法。

一、注重多学科的交叉融合,让学生以用促学、学以致用

矿物加工工程以往的教学环节是大一、大二学习基础课程(如化学、物理、数学、力学、电磁学等),大三和大四学习专业知识,并进行专业实践。这种教学模式中,各课程独立分散,相互之间无交叉,其最大弊端就是学生无法有效地、综合地掌握基础课程中的有用知识,更不能将这些知识与专业课程的学习和实践进行有机结合。这导致学生在学习基础知识时抓不着重点,不明白掌握化学、物理等基础理论知识的目的;而在大三、大四学年学习专业课程和进行专业实践时,之前所学的基础知识大部分已忘记,最终大部分学生掌握的基础知识不牢固、专业知识又不够深入。要彻底改革这一现状,在矿物加工工程专业教学过程中,必须注重多学科的交叉融合,使学生做到以用促学、学以致用,具体可从以下两点出发。

(一)基础课程学习时引入广泛的专业导论知识

矿物加工工程所涉及的基础学科较多,破碎涉及材料力学,重选涉及物理,电磁选涉及电磁学,浮选涉及无机化学、物理化学、分析化学、有机化学、表面与胶体化学等,而破碎、筛分、磨矿和选别过程又都涉及机械,学生所需学习的基础课程繁多,每门课程的知识点也众多,学生在基础课程学习过程中往往会感到枯燥乏味、头绪不清。[2]在基础课程学习前,先对学生进行广泛的专业导论教育,将每一门专业课程所需的基础课程知识为学生梳理清晰,使学生明白每一门基础课程在专业知识中的应用,这样可大幅度提高学生的学习兴趣,做到以用促学。例如:学生将浮选溶液中离子优势组分计算与无机化学中溶液相图计算这一知识点相结合后,在学习无机化学相关知识点时会更有兴趣,甚至能结合某一浮选溶液化学实例进行计算练习。

(二)专业知识学习时巩固深入的基础理论知识

矿物加工工程专业属于工程应用领域,大部分专业教师在教学过程中只注重培养学生的实践能力,而忽略了专业知识所涉及的基础理论讲解。这种“皮毛式”教学只能让学生学到“做什么、怎么做”,而无法让学生掌握到“为什么这么做”。另外,缺乏基础理论知识,学生也无法掌握深入的专业知识。因此,在专业知识学习过程中适时补充和巩固基础理论知识,可使学生做到活学活用、学以致用。例如:在《选矿自动化》调节规律这一章节学习时,学生如果通过死记硬背记住各种调节规律公式,只能掌握皮毛,不能深入其中,如果通过应用举例,将电磁学中的RC、RL和RLC电路与各种调节规律结合起来,学生更容易掌握调节规律的基本原理。

二、建设全面的实践教学基地,加强实践能力的培养

矿物加工工程专业的实践教学环节非常重要,要加强实践教学环节,就必须争取到相关厂矿企业的支持,学校应联合这些企业共同建设实践教学基地。目前,各学校矿物加工工程专业毕业生就业范围比较广泛,包括黑色金属、有色金属、非金属、化工矿山和煤炭等企业,而很多高校受到地区矿山企业少、学生实习经费不足等实际问题的限制,实践教学基地单一,有的学校甚至不重视实践教学,不组织统一的毕业实习,让学生自己找单位实践;有的即使有实践教学,也是走马观花、草草了事,学生没有将现场的工艺、设备以及现场厂房布置、设备联系布置与所学的专业知识相关联,对现场知识认识不深入。[3]

要加强学生实践能力的培养,必须要建设全面的实践教学基地,重视实践教学环节。学校应结合临近的矿山企业,在不同种类矿山企业建设实践教学基地,在工程训练(认识实习)、生产实习和毕业实习等不同实践教学环节时根据学生的专业兴趣或就业意向合理地安排学生的实习地点,这样可提高学生的学习兴趣和自主学习能力。另外,在实践教学过程中,学校实习指导教师应与现场技术人员结合,以现场实际情况与理论相结合的方式进行实践教学,这样可提高实践教学的学习效果。在实践教学考核中,指导教师要求学生绘制出现场工艺流程图、破碎筛分车间布置图、主厂房布置图、脱水车间设备布置图和全厂平面图等草图,并结合现场某一生产工艺、药剂制度或工艺参数对学生进行提问,这样能帮助学生全面且深入地掌握现场知识。整个毕业设计下来,学生既收集了毕业设计的资料,又能把所收集的资料与所学的知识相结合起来,在沟通交流、动手能力和独立创新方面都等到了锻炼,综合素质得到了提高。[4]

矿物加工工程实践教学还包括专业课实验这一环节,指导教师可以根据自己负责的实际项目给学生布置实验任务,在实验教学过程中教会学生如何发现问题、剖析问题和解决问题。这样不仅能提高学生的动手能力,更能提升学生分析问题和解决问题的能力。

三、结合专业科技前沿,完善课程结构

要培养矿物加工专业学生的创新能力,必须使学生有机会接触到每门专业课程的科技前沿或社会密切关注的专业相关问题,也就是需要引入一些专业前沿课程或社会密切关注的课程,增加学生的实践机会,这与我国大力推进素质教育是相符的。[5] [6]在课程设置方面具体改革措施有:

1.删减与矿物加工工程专业不相关的课程或章节,适当减少专业基础课程的课时数,例如大学物理、电工电子学等课程中知识点较多,任课教师帮助学生掌握好主要章节和知识点后,其他内容可以让学生通过自学方式完成。

2.增设一些矿物加工工程专业科技前沿课程和专业相关社会密切关注的课程,如国家近年在二次资源利用、资源环境保护方面的科研投入较多,学校可向本科生增设二次资源利用、固体废弃物处理和矿山环境保护等专业课程。

四、建立指导教师团队,增加本科生参与科研的机会

参与科学研究是提升学生创新实践能力最直接有效的方法。目前大多高校由于师生比低、实验资源有限等原因,使得只有部分成绩较好或立志考研的本科生才能有机会参与教师的科研项目。这种个人指导方式存在以下弊端:老教师项目多经验丰富但平时很忙,少有时间亲自指导;青年教师时间充裕但缺乏经验和科研项目。因此,按照专业不同的研究方向,建立老中青结构合理的指导教师团队,充分利用好老教师的经验和青年教师的时间,可增加团队指导学生科研的能力,提高培养学生科研能力的教学效果。同时,青年教师的教学科研能力在这一过程中也得到锻炼。

提升矿物加工工程专业学生创新实践能力是一个系统过程,也是一项长期而艰巨的任务,我们应该将这项工作不断深化下去,探索出更多、更有效的教学改革方法。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 胡岳华,王淀佐.矿物加工学科的发展——历史、现状与未来[J].矿冶工程,1999(19):3-6.

[2] 邢宝林,张传祥,仪桂云.矿物加工工程专业综合改革的探索与实践[J].中国电力教育,2014(15):28-29.

[3] 艾光华,涂燕琼.矿物加工工程专业实践教学基地建设探讨[J].实验实践教学,2012(26):95-96.

[4] 刘惠杰,崔广文.矿物加工工程专业校外实践教学基地建设[J].中国冶金教育,2011(2):53-55.

[5] 荣令坤.矿物加工工程专业实验课程教学改革的探索与实践[J].大学教育,2013(22):106-107.

[6] 胡岳华,宋晓岚,邱冠周.建设国际一流学科,培养复合拔尖人才[J].高等工程教育研究,2011(2):112-117.

[责任编辑:陈 明]

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