關(guān)于“礦物材料工程”學(xué)科課程建設(shè)的探討

孫志明

摘要：“礦物材料工程”學(xué)科為依托于礦物加工工程國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科拓展而成的一個(gè)特色學(xué)科方向，在非金屬礦物材料、煤基材料等領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的培養(yǎng)中處于重要的學(xué)科地位，“礦物材料工程”學(xué)科課程建設(shè)是礦物加工工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革與實(shí)踐工作中一項(xiàng)重要內(nèi)容。從我校“礦物材料工程”學(xué)科研究生培養(yǎng)課程體系改革、教學(xué)與實(shí)踐內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、人才培養(yǎng)等多個(gè)方面，對(duì)“礦物材料工程”學(xué)科相關(guān)課程的建設(shè)與實(shí)踐進(jìn)行了總結(jié)與探討。

關(guān)鍵詞：礦物材料工程 學(xué)科建設(shè) 教學(xué)方法 人才培養(yǎng)

礦物材料是以天然礦物或巖石為主要原料，以利用其理化特性為目的，通過(guò)物理、化學(xué)等加工工藝方法制備的具有一定應(yīng)用功能的現(xiàn)代新材料。礦物材料工程是以礦物學(xué)、結(jié)晶學(xué)、礦物加工學(xué)、材料學(xué)及化學(xué)科學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)相互交叉融合而成的一門(mén)綜合性工科學(xué)科，其課程的主要內(nèi)容包括礦物選礦提純、功能化加工、礦物材料學(xué)等基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)。我校礦物材料工程專(zhuān)業(yè)是依托于礦物加工工程國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科拓展而成的一個(gè)特色學(xué)科方向，是我校最早設(shè)立的博士和碩士學(xué)科點(diǎn)之一，主要進(jìn)行煤系伴生礦物材料的開(kāi)發(fā)與工業(yè)應(yīng)用技術(shù)以及以非金屬礦物為基本原料的礦物材料的性能、加工與應(yīng)用研究。經(jīng)過(guò)多年的學(xué)科建設(shè)，我校礦物材料工程學(xué)科在創(chuàng)新人才培養(yǎng)、教材建設(shè)、師資隊(duì)伍優(yōu)化等方面取得了顯著成效。本文主要介紹了我校礦物材料工程學(xué)科在多年建設(shè)過(guò)程中針對(duì)本科生、研究生課程建設(shè)方面所開(kāi)展的教學(xué)體系優(yōu)化及教學(xué)改革方面的研究與實(shí)踐。

一、“礦物材料工程”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

1.課程教材建設(shè)

礦物材料工程學(xué)科主要教學(xué)體系包括礦物基本特性、材料研究基礎(chǔ)、材料制備與分析測(cè)試、材料功能化設(shè)計(jì)等內(nèi)容，據(jù)此編寫(xiě)了《非金屬礦物材料》《非金屬礦加工與應(yīng)用》《超微粉體加工技術(shù)與應(yīng)用》《超細(xì)粉碎工程》《粉體表面改性》等系列教材叢書(shū)。系列教材的編寫(xiě)主要是結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，一方面注重礦物材料結(jié)構(gòu)與組成、加工工藝、材料性能與應(yīng)用性能等材料科學(xué)要素內(nèi)部關(guān)系，另一方面融合了礦物學(xué)、結(jié)晶學(xué)、礦物加工學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科理論知識(shí)體系，突出礦物材料的功能性與應(yīng)用特性。教材深入淺出，內(nèi)容翔實(shí)，注重新的技術(shù)發(fā)展以及基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用融合。由于礦物材料相關(guān)產(chǎn)品的加工技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)不斷創(chuàng)新，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，新的國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷更新，相關(guān)教材也在不斷修訂，例如《非金屬礦加工與應(yīng)用》已于2013年完成第三次修訂，及時(shí)補(bǔ)充了相關(guān)內(nèi)容的新變化與新發(fā)展，刪除了已不再先進(jìn)或已淘汰的技術(shù)和已廢棄的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，這些教材建設(shè)工作保證了本學(xué)科發(fā)展方向的前沿性，從而能夠滿(mǎn)足日新月異的新時(shí)代背景下礦物材料領(lǐng)域?qū)I(yè)高級(jí)人才培養(yǎng)的需要。

2.課程內(nèi)容優(yōu)化改革

在礦物學(xué)、礦物加工學(xué)等相關(guān)理論課程基礎(chǔ)上，對(duì)本學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了新的優(yōu)化改革，刪除了重復(fù)和陳舊過(guò)時(shí)的教學(xué)內(nèi)容，建立了以《非金屬礦加工與應(yīng)用》課程為核心，配合《粉體表面改性》《非金屬礦物材料》等特色鮮明的專(zhuān)業(yè)方向選修課的課程體系，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。《非金屬礦加工與應(yīng)用》課程考慮到礦物材料的加工與應(yīng)用開(kāi)發(fā)重在其功能性的開(kāi)發(fā)，著重通過(guò)課堂教學(xué)介紹我國(guó)非金屬礦加工與應(yīng)用技術(shù)的一些共性規(guī)律，并通過(guò)聯(lián)系當(dāng)前我國(guó)非金屬礦加工技術(shù)的實(shí)際生產(chǎn)與技術(shù)發(fā)展水平，突出介紹非金屬礦物材料新工藝、新方法及新產(chǎn)品方面的研究進(jìn)展，內(nèi)容上有意將礦物的應(yīng)用特性、結(jié)構(gòu)與組成特性及功能性相結(jié)合，注重新的技術(shù)發(fā)展。課程內(nèi)容的設(shè)置上，強(qiáng)調(diào)不同相關(guān)學(xué)科之間的融合，脫離枯燥乏味的原理與理論知識(shí)，通過(guò)更多的實(shí)例，尤其是生活中所熟悉的能夠激發(fā)學(xué)生興趣的例子，達(dá)到舉一反三，靈活運(yùn)用課本知識(shí)的教學(xué)目的。建立以“礦物材料結(jié)構(gòu)與組成-制備與加工-材料性能-工藝原理”為主體的教學(xué)體系，不僅提高了課堂教學(xué)質(zhì)量與效率，而且也培養(yǎng)了該學(xué)科學(xué)生的就業(yè)能力。

3.教學(xué)方法與手段

課堂教學(xué)主要采用啟發(fā)-討論式的教學(xué)手段，通過(guò)單獨(dú)設(shè)課、綜合設(shè)課或者前沿研究講座等多種形式，充分使學(xué)生融入到課堂教學(xué)活動(dòng)中，并了解學(xué)科當(dāng)前的前沿理論與新技術(shù)。充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，開(kāi)發(fā)新的多媒體教學(xué)課件，不斷提高教學(xué)效果與質(zhì)量。在課堂教學(xué)中，通過(guò)引入趣味性、互動(dòng)性強(qiáng)的閱讀教材與自學(xué)內(nèi)容，避免傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的求知欲與學(xué)習(xí)興趣。對(duì)較難理解的教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)多媒體教學(xué)軟件和信息資源來(lái)輔助教學(xué)，增強(qiáng)教學(xué)的說(shuō)服力，加深學(xué)生對(duì)難點(diǎn)知識(shí)的消化與理解。對(duì)一些與科研和生產(chǎn)密切相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，教師結(jié)合自己的科研活動(dòng)與經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)記錄的錄像及收集的圖片資料向?qū)W生形象地展現(xiàn)，讓學(xué)生能夠充分了解該領(lǐng)域新的研究動(dòng)態(tài)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)一些礦物新材料的熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生撰寫(xiě)綜述性論文，通過(guò)閱讀相關(guān)文獻(xiàn)資料，提出自己的想法，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究和探索的主動(dòng)意識(shí)。

4.創(chuàng)新與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)

本學(xué)科除了要求學(xué)生掌握基本的礦物材料工藝流程及其原理外，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力同樣尤為重要。我校近幾年通過(guò)設(shè)立專(zhuān)業(yè)性的“科研導(dǎo)論”“科研選題訓(xùn)練”“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目”等創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)各種礦物材料工藝方法的基本原理、制備工藝及相關(guān)設(shè)備與材料性能測(cè)試方法的理解。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)，掌握試驗(yàn)方法、熟悉試驗(yàn)手段，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣，提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平。除了常規(guī)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)外，通過(guò)開(kāi)設(shè)畢業(yè)論文結(jié)合科研、研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生能夠從生產(chǎn)實(shí)際中去選取自己的畢業(yè)課題，鍛煉學(xué)生的實(shí)際工作能力。另外，通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文、科技創(chuàng)新與發(fā)明，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生科研的思維與能力。

二、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)多年對(duì)“礦物材料工程”學(xué)科課程教材內(nèi)容的整合與修訂，使課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，在檢驗(yàn)課堂教學(xué)效果的同時(shí)，啟發(fā)學(xué)生對(duì)本學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣；在考核學(xué)生對(duì)礦物材料基本原理和基本知識(shí)掌握情況的同時(shí)，考察學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)相關(guān)課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與自覺(jué)性；通過(guò)設(shè)立特色鮮明的創(chuàng)新與實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、科研能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

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