摘 要 新工科建設(shè)和工程教育認(rèn)證對(duì)創(chuàng)新型卓越工程人才的培養(yǎng)提出了新的要求。文章以蘭州理工大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)為例，結(jié)合西部地區(qū)礦產(chǎn)資源特色，對(duì)礦物加工概論課程創(chuàng)新教學(xué)模式進(jìn)行探索。文章結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和課程性質(zhì)，精選和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，建立了課堂學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)聯(lián)動(dòng)教學(xué)考核機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了多媒體教學(xué)、互動(dòng)教學(xué)、直播教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等多種教學(xué)方法的高效集成與優(yōu)化，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，在教學(xué)實(shí)踐中取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞 冶金工程；礦物加工概論；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)模式

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.26.033

Exploration of Innovative Teaching Mode for Mineral Processing

Introduction under the Background of New Engineering

——Taking Lanzhou Institute of Technology as an example

CHEN Qiao， JIN Haize， SHEN Yingying

（Lanzhou Institute of Technology， Lanzhou， Gansu 730050）

Abstract The construction of new engineering disciplines and the certification of engineering education have put forward new requirements for the cultivation of innovative and outstanding engineering talents. Taking the metallurgical engineering major at Lanzhou University of Technology as an example， this article explores the innovative teaching mode of mineral processing introduction course based on the characteristics of mineral resources in the western region. The article combines professional characteristics and course nature， selects and adjusts teaching content， establishes a linkage teaching assessment mechanism between classroom learning and production internship， realizes efficient integration and optimization of multiple teaching methods such as multimedia teaching， interactive teaching， live streaming teaching， and practical teaching， fully mobilizes students' enthusiasm and initiative， and achieves good results in teaching practice.

Keywords metallurgical engineering; Introduction to Mineral Processing; teaching content; teaching model

礦物加工概論作為一門(mén)涵蓋礦物學(xué)、選礦學(xué)和冶金學(xué)等多個(gè)學(xué)科的通識(shí)概論課程，是很多院校采礦工程、冶金工程、地質(zhì)工程及礦產(chǎn)資源工程等專(zhuān)業(yè)的選修課[1]。蘭州理工大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)于1998年由教育部批準(zhǔn)設(shè)置，是西部地區(qū)高校中唯一一個(gè)冶金工程本科專(zhuān)業(yè)。礦物加工概論作為蘭州理工大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)本科階段僅有的一門(mén)與選礦相關(guān)的課程，在本科教學(xué)中發(fā)揮著緊密聯(lián)系冶金和選礦兩大學(xué)科的重要橋梁作用。

本文以蘭州理工大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)礦物加工概論課程為例，探討該課程的創(chuàng)新教學(xué)模式，旨在培養(yǎng)具有選冶聯(lián)合的整體性、系統(tǒng)性思維，并掌握基本選礦技術(shù)的復(fù)合型冶金工程人才。

1 課程特點(diǎn)

1.1 課程覆蓋面廣，知識(shí)交叉性強(qiáng)

礦物加工概論課程包括破碎―篩分、磨礦―分級(jí)、重力選礦、浮游選礦、磁電選礦、微生物選礦和選礦產(chǎn)品及尾礦等知識(shí)版塊，內(nèi)容涵蓋了地質(zhì)學(xué)、礦相學(xué)、冶金學(xué)等多個(gè)學(xué)科，對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)積累要求較高。蘭州理工大學(xué)冶金工程礦物加工概論課程在大三下學(xué)期開(kāi)設(shè)，此階段的學(xué)生已完成全部公共基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和大部分專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)，基本具備了學(xué)習(xí)礦物加工概論課程的知識(shí)儲(chǔ)備和能力。

1.2 歷史積淀深厚，內(nèi)涵不斷發(fā)展

礦物加工作為一門(mén)傳統(tǒng)學(xué)科，經(jīng)過(guò)上百年的積淀和發(fā)展，形成了一系列經(jīng)典的選礦理論、技術(shù)和設(shè)備，在全球礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。與此同時(shí)，礦物加工仍是一個(gè)不斷發(fā)展的學(xué)科，微泡浮選、生物選礦等創(chuàng)新選礦理論和方法層出不窮，超細(xì)磨、浮選柱等新型選礦設(shè)備接連問(wèn)世。冶金技術(shù)的進(jìn)步一定程度上降低了對(duì)選礦產(chǎn)品的要求，擴(kuò)大了開(kāi)采和入選礦石范圍；而環(huán)保要求的不斷提高及計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用，使得數(shù)字化綠色選礦廠建設(shè)成為必然的發(fā)展趨勢(shì)[2]。在新的礦產(chǎn)資源形勢(shì)下，礦物加工的目的不再是單純地從天然礦石中富集有用礦物，為冶金、化工、建材等行業(yè)提供原料，而是對(duì)傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源進(jìn)行綜合加工，以實(shí)現(xiàn)各類(lèi)資源的綜合回收和高效利用[3]。

1.3 選礦冶金聯(lián)合，專(zhuān)業(yè)特征明顯

相比于礦物加工工程等礦業(yè)類(lèi)專(zhuān)業(yè)，冶金工程專(zhuān)業(yè)的礦物加工概論課程有其獨(dú)有的特征：第一，課程廣度有所降低，覆蓋面適當(dāng)減少。受學(xué)時(shí)所限，授課內(nèi)容需根據(jù)冶金專(zhuān)業(yè)特色進(jìn)行精選，刪除陳舊過(guò)時(shí)、重復(fù)累贅的內(nèi)容，引入國(guó)際最新研究理論和技術(shù)成果。第二，課程內(nèi)涵進(jìn)一步拓展。課程內(nèi)容向冶金工藝、環(huán)境科學(xué)及資源綜合利用等多方向延伸。第三，課程緊密聯(lián)系實(shí)踐。蘭州理工大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)于2018年通過(guò)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證，在此背景下，礦物加工概論課程融入新工科建設(shè)理念，緊密聯(lián)系選礦和冶金實(shí)踐生產(chǎn)，全面提升學(xué)生的理論知識(shí)水平，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力。

2 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)理念

2.1 按專(zhuān)業(yè)特征精選

教學(xué)內(nèi)容需結(jié)合冶金工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行精選，在有限的課時(shí)內(nèi)突出礦物加工的重點(diǎn)和熱點(diǎn)問(wèn)題，做到內(nèi)容精、知識(shí)新，詳略得當(dāng)、重點(diǎn)突出[4]。教學(xué)內(nèi)容從以下幾方面開(kāi)展：第一，兼顧全面。課程仍然以重選、浮選、磁選等主體內(nèi)容為框架，確保選礦核心知識(shí)全覆蓋，保證課程講授的邏輯性和系統(tǒng)性。第二，突出重點(diǎn)。對(duì)于結(jié)構(gòu)和功能相近的設(shè)備選擇最典型的一種詳細(xì)講解即可，例如破碎設(shè)備中重點(diǎn)講解顎式破碎機(jī)和圓錐破碎機(jī)，而旋回破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)等可通過(guò)對(duì)比分析簡(jiǎn)要介紹或引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。第三，選礦冶金緊密結(jié)合。自古選礦冶金不分家，選礦流程中包含冶金過(guò)程，冶金流程也離不開(kāi)選礦。第四，關(guān)注熱點(diǎn)問(wèn)題，緊扣前沿技術(shù)。教師可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)專(zhuān)題學(xué)習(xí)、云課堂資料共享、翻轉(zhuǎn)課堂等形式學(xué)習(xí)選礦前沿技術(shù)，拓寬學(xué)生視野。

2.2 以就業(yè)為導(dǎo)向，突出地域特色

蘭州理工大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)具有鮮明的地域特色，其作為西部地區(qū)唯一的冶金工程本科專(zhuān)業(yè)，擔(dān)負(fù)著為西北地區(qū)培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型冶金技術(shù)人才的重任。我國(guó)西北地區(qū)擁有豐富的礦產(chǎn)資源，孕育出了金川公司、酒鋼集團(tuán)、白銀公司等眾多大中型冶金企業(yè)，為我國(guó)礦冶行業(yè)和西北地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。蘭州理工大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)本科生中省內(nèi)生源占比高，畢業(yè)生中有很大一部分進(jìn)入西北地區(qū)的企業(yè)從事礦冶相關(guān)工作?；诖?，礦物加工概論課程教學(xué)以本科生就業(yè)情勢(shì)需求為導(dǎo)向，選擇甘肅地區(qū)典型選礦案例進(jìn)行分析，例如金川公司鉑族金屬離心重選富集工藝、白銀公司多金屬銅礦石浮選工藝以及酒鋼鏡鐵山菱鐵礦、鏡鐵礦的磁化焙燒―磁選工藝等。

3 創(chuàng)新教學(xué)模式探索與實(shí)踐

3.1 多媒體教學(xué)

多媒體技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代教學(xué)提供了極大便利，合理巧妙地運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)能起到事半功倍的效果。礦物加工概論課程不僅包括礦石粉碎、分選等原理，同時(shí)也涉及大量選礦設(shè)備和選礦廠實(shí)例。對(duì)于選礦原理和設(shè)備的講解，借助多媒體課件提供豐富的圖片、動(dòng)畫(huà)和視頻演示，可以突破視覺(jué)限制，增強(qiáng)直觀性和動(dòng)態(tài)性，有助于學(xué)生對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)；對(duì)于工業(yè)案例的講解，充分利用多媒體圖文聲像并茂的優(yōu)勢(shì)，從多角度調(diào)動(dòng)學(xué)生的情緒，可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其學(xué)習(xí)效果[5]。

多媒體教學(xué)信息量大的特性可以節(jié)約大量的空間和時(shí)間，有效提高教學(xué)效率。多媒體教學(xué)的基礎(chǔ)是資料的搜集、整理和排版加工，在近年的教學(xué)科研實(shí)踐中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的素材積累和課件精心準(zhǔn)備，蘭州理工大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)礦物加工概論課程已經(jīng)基本做到所有原理都有動(dòng)畫(huà)演示，所有設(shè)備都有照片對(duì)照，所有選礦案例都有視頻印證。教師借助科研項(xiàng)目合作、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等機(jī)會(huì)，錄制選礦設(shè)備和流程的講解短視頻，制作成教學(xué)素材，擴(kuò)展多媒體素材庫(kù)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，教師將現(xiàn)場(chǎng)講解視頻適時(shí)融入課堂教學(xué)，有效吸引學(xué)生注意力，強(qiáng)化教學(xué)效果。

3.2 互動(dòng)式教學(xué)

教學(xué)是教師和學(xué)生之間教與學(xué)的關(guān)系，教學(xué)過(guò)程是一個(gè)相互促進(jìn)、共同進(jìn)步的過(guò)程，課堂上師生之間要通過(guò)增強(qiáng)互動(dòng)來(lái)完成教學(xué)任務(wù)。在礦物加工概論教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行“教”與“學(xué)”的角色切換，由傳統(tǒng)的“教師教、學(xué)生學(xué)”拓展為“學(xué)生教、學(xué)生學(xué)”和“學(xué)生教、教師學(xué)”等多種模式[6]。

按照教學(xué)內(nèi)容針對(duì)性設(shè)置多項(xiàng)專(zhuān)題，如“前沿選礦技術(shù)”“最新選礦設(shè)備”“家鄉(xiāng)的選礦廠”“選礦大師”等。學(xué)生根據(jù)興趣自由組隊(duì)，以“揭榜掛帥”的形式認(rèn)領(lǐng)專(zhuān)題，并圍繞選定專(zhuān)題完成一個(gè)綜合作業(yè)，然后在課堂上進(jìn)行分組匯報(bào)。學(xué)生通過(guò)“揭榜掛帥”認(rèn)領(lǐng)課題，以“翻轉(zhuǎn)課堂”的形式進(jìn)行成果展示，不僅可以鍛煉其搜集整理資料、制作課件、團(tuán)結(jié)協(xié)作、交流溝通、演講等綜合能力，還可以促使學(xué)生掌握選礦領(lǐng)域的前沿技術(shù)和熱點(diǎn)問(wèn)題。此外，通過(guò)“選礦大師”“家鄉(xiāng)的選礦廠”等專(zhuān)題展示，可在潛移默化中增強(qiáng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)熱情和家國(guó)情懷，達(dá)到課程思政“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的目的。

3.3 視頻直播教學(xué)

礦物加工概論是一門(mén)偏向于工程技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用的課程?，F(xiàn)代通信技術(shù)的高度發(fā)展為教學(xué)提供了極大方便，直播教學(xué)軟件的合理利用可以消除課堂教學(xué)與實(shí)踐生產(chǎn)之間的壁障。針對(duì)重選、浮選和磁選三種典型選礦工藝，教師分別邀請(qǐng)對(duì)應(yīng)選礦廠的工程師開(kāi)設(shè)在線(xiàn)大講堂，借助釘釘課堂、騰訊會(huì)議等軟件的視頻直播功能，進(jìn)行選礦現(xiàn)場(chǎng)直播教學(xué)。學(xué)生跟隨工程師的鏡頭，以第一視角觀摩學(xué)習(xí)選礦技術(shù)。通過(guò)視頻直播和工程師的現(xiàn)場(chǎng)講解，學(xué)生可以直觀地看清每一個(gè)生產(chǎn)設(shè)備，加深對(duì)選礦原理的理解和選礦工藝的認(rèn)識(shí)。此外，通過(guò)和企業(yè)工程技術(shù)人員的提問(wèn)交流，學(xué)生可全面了解尾礦綜合利用、綠色礦山建設(shè)、選礦廠安全等知識(shí)。該方法改變了課堂上教師“灌輸式”“填鴨式”等單一教學(xué)方法，有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

3.4 實(shí)踐化教學(xué)

課堂實(shí)驗(yàn)演示和生產(chǎn)實(shí)習(xí)聯(lián)動(dòng)的實(shí)踐化教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的重要途徑。百聞不如一見(jiàn)，百看不如一做。將理論與實(shí)踐相結(jié)合，更容易刺激多種感官，增強(qiáng)大腦的記憶。傳統(tǒng)的礦物加工概論課程教學(xué)均是理論教學(xué)，缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)選礦的認(rèn)識(shí)僅僅停留在理論層面，對(duì)知識(shí)沒(méi)有形成立體化的理解。因此，蘭州理工大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)礦物加工概論課程在課程教學(xué)中增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，包括參觀選礦實(shí)驗(yàn)室及開(kāi)展課堂演示實(shí)驗(yàn)等。參觀實(shí)驗(yàn)室可以讓學(xué)生了解各種選礦設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，便于與理論相結(jié)合。課堂實(shí)驗(yàn)包括趣味淘金實(shí)驗(yàn)、浮選實(shí)驗(yàn)等，由“耳朵聽(tīng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤把劬础焙汀皠?dòng)手做”，讓學(xué)生切身感受到選礦的魅力，在增加學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)加深對(duì)選礦原理的理解。

建立課堂教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)聯(lián)動(dòng)機(jī)制。蘭州理工大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)礦物加工概論在第六學(xué)期前八周開(kāi)設(shè)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)在第六學(xué)期最后三周開(kāi)設(shè)。因此，課堂上講述的理論知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中可以得到很好的印證，為理論聯(lián)系實(shí)踐提供了便利。冶金工程專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)包含白銀有色集團(tuán)股份有限公司選礦廠實(shí)習(xí)，該選礦廠為國(guó)家“一五”期間建成的有色金屬工業(yè)中的第一座大型選礦企業(yè)，現(xiàn)有三條選礦生產(chǎn)線(xiàn)，分別為浸染銅系統(tǒng)、銅冶煉渣系統(tǒng)和多金屬系統(tǒng)，包含大量典型選礦設(shè)備和技術(shù)。其中銅冶煉渣選礦系統(tǒng)以冶金渣為原料，是典型的選礦冶金聯(lián)合工藝，對(duì)冶金工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生具有重要的啟發(fā)意義。此外，建立礦物加工概論與生產(chǎn)實(shí)習(xí)聯(lián)動(dòng)綜合考評(píng)機(jī)制，拓展課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方式與內(nèi)涵，契合工程教育認(rèn)證對(duì)課程教學(xué)效果評(píng)價(jià)的要求，有助于全面提升冶金工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力。

4 結(jié)語(yǔ)

蘭州理工大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)礦物加工概論課程具有其專(zhuān)業(yè)特性，在課程教學(xué)實(shí)踐中改變了傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式，結(jié)合蘭州理工大學(xué)的戰(zhàn)略定位和西部地區(qū)的地域資源特色，采用多媒體教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)、視頻直播教學(xué)、實(shí)踐化教學(xué)等創(chuàng)新教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性iu3wWDMBZ6/cHwMTDeYPjCJMKqulDGgjDilCmytlynI=，將理論知識(shí)和工程實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力等綜合素質(zhì)。

基金項(xiàng)目：蘭州理工大學(xué)2024年度高等教育研究項(xiàng)目（GJ2024B-8）；蘭州理工大學(xué)高等教育研究項(xiàng)目（GJ2023B-3）。

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