新形勢下礦物加工工程專業的發展研究

姚琴琴

江西鐵山垅鎢業有限公司，江西 贛州 342300

隨著我國社會經濟的飛速發展，人們物質生活水平顯著提升，社會各領域生產過程中對礦物資源的消耗也逐漸擴大。近年來，我國生態文明建設成效顯著，資源節約型、環境友好型社會的建設對于礦物資源的開發與利用提出了更高的要求。與此同時，現代科學技術發展日新月異，為礦業發展注入了新的活力，前沿技術和先進設備的應用提升了礦物資源的開發質量與效率，對于礦業領域節約資源消耗、降低環境污染具有重要意義。

1 新形勢下礦物加工工程專業的發展背景

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

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化階段及其社會經濟發展水平。礦物資源消費生命周期理論的核心觀點認為，隨著國家工業化建設進程的不斷推進，礦物資源的消費強度呈現出先增長、后降低的變化特征[1]。我國屬于發展中國家，工業化正處于由初期向成熟發展的過渡階段，此時所開發與利用的礦物資源由傳統的煤炭、鐵、銅、鉛逐漸轉變為鈷、鍺等新型礦種。根據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，礦物資源的開發與利用都將對我國社會經濟的發展產生較大影響，由此可見，礦物加工工程依然是我國社會經濟發展的支撐力量。隨著區塊鏈、物聯網、大數據、人工智能等前沿顛覆性技術在礦業領域中的廣泛應用，礦物加工技術正朝向集約化、智能化、高效化的方向發展。

2 新形勢下礦物加工工程專業的發展方向

在我國礦業轉型升級的新形勢下，礦物加工工程專業發展方向也發生了較大的轉變。

（1）礦物加工工程專業研究領域有所拓展。傳統礦物加工工程專業研究領域局限于自然礦物，而新形勢下礦物加工工程專業研究領域更加廣泛，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）礦物加工技術朝向智能化、高效化的方向發展。傳統礦物加工過程中伴隨著煙塵的產生，危害人們的身體健康。新形勢下礦物加工技術朝向智能化與高效化的方向發展。清潔技術及設備的引入可以有效消除礦物加工所產生的煙塵。另外，自動化控制技術、三維可視技術等在礦物加工中的應用可以提升選礦質效，有效改善選礦工作環境[3]。

3 新形勢下礦物加工工程專業的人才培養模式

新形勢下，礦物加工領域正朝向智能化、集約化、高效化、綠色化的方向發展。礦物加工工程專業人才培養模式也需要與之相適應，繼而培養出符合礦業發展新形勢要求的現代化人才。

3.1 基于新工科建設基本要求重塑人才培養目標

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

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

3.2 基于礦物加工工程研究新領域構建專業課程體系

礦物加工工程專業服務于地方經濟發展、礦業領域的工程技術革新，因此應聚焦新研究領域構建交叉式專業課程體系。首先，在原有專業課程中加入非能源礦產資源加工內容，例如金屬礦、非金屬礦的選礦等；其次，礦物加工工程研究領域的拓展促進了礦物加工與環境保護、礦物材料等學科間的融合，因此需要結合新研究領域和交叉學科設置選修課程，引導學生結合自身興趣、職業生涯規劃等選擇課程進行學習，以此培養一專多能的復合型人才；再次，引入企業真實項目作為實踐教學課程，以項目任務為驅動激發學生創新創造能力，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。講座主體為行業專家、企業工程技術骨干、往屆畢業生。其中行業專家向學生分享礦業領域前沿及先進技術與研究成果；企業工程技術骨干講解礦選工作流程、注意事項及要點等；往屆畢業生則解答學生就業及創業問題。

3.3 基于復合型及創新型人才需求創立虛擬仿真實驗室

實踐教學是新形勢下礦物加工工程專業人才培養的主要方式之一。學生實踐環節一般置在理論教學環節之后，以前學生學習的理論知識在實踐階段有可能被遺忘，加上理論教學內容中未能引入與當前礦物加工領域聯系緊密的實際案例，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性實驗設備，此類設備引入成本較高，無法在學校內普及。基于此，建議學校構建虛擬仿真實驗室，充分運用虛擬現實技術的模擬性特征，為學生構建基于真實礦物加工環境、項目的虛擬仿真實驗室。在礦物技工工程專業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、使用規范、使用流程等，在為學生傳授理論知識的同時，依托企業真實項目開展實踐活動，請學生根據項目任務設計實驗方案，并在虛擬仿真實驗室內驗證自己的想法。

虛擬仿真實驗室充分發揮效用的前提是切實融入礦物加工工程專業教學中。為此，各學校應不斷完善頂層設計、統籌規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據鏈路，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系性；其次，隨著礦物加工領域與各領域融合程度的加深，礦物加工工程專業課程內容勢必有所豐富，涉及的實驗數量也會有所增加，因此虛擬仿真實驗室應采用模塊化體系構建，支持各實驗模塊的接入、擴展，以滿足礦物加工工程專業吸納前沿、先進礦物加工技術的需求；最后，基于虛擬仿真實驗室構建師生交互空間，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 基于產學研結合創建礦物加工工程實踐及創業基地

（1）構建“雙師型”教學團隊。學校通過引入礦物加工領域企業骨干為礦物加工工程實踐教學注入活力，企業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的指導。教師可在學校的推薦下進入企業進行觀摩、學習與交流，積累實踐教學經驗、拓寬自身視野，將理論知識與礦物加工標準、規范等結合為有機整體，擴大課堂知識容量。

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

4 結束語

隨著社會的發展、現代科技的進步和我國生態文明建設進程的不斷推進，礦物加工技術成朝向智能化、集約化、高效化、綠色化的方向發展。礦物加工工程作為培養礦物加工領域高素質工程技術人才的專業學科，應當順應礦物加工領域發展形勢重塑人才培養目標、革新教育教學內容，并結合新工科建設、卓越工程師培養要求引入虛擬仿真實驗室，以此創新實踐教學模式。同時要構建產學研一體化人才培養體系，綜合提高學生的實踐、創新、創造能力，以此更好地服務礦物加工領域、區域經濟發展。