新工科背景下礦物加工工程課程思政建設

高正波 陳攀 曹建

摘? 要：“選冶藥劑合成與應用”是中南大學礦物加工工程的核心專業課程。在新工科背景下，該課程教學中的新理念、新結構、新模式、新質量和新體系顯著提升，教學目標、教學內容、教學方法和考評機制等環節得以強化。同時，該課程思政建設促進了課程體系中知識、技能與思政元素的有機結合與交融，形成了“三位一體”的課程思政內涵體系。為進一步響應國家創新驅動發展戰略，滿足新科技發展對礦業人才的新需求，實現立德樹人的根本目標，在新工科背景下進行礦物加工工程專業課程思政建設應通過豐富專業知識內容，融入思想政治教育元素；改良教學方法，提高課程教學效果；調整課程體系，提高學生學習興趣；完善考評機制，及時教學反思等多種途徑，為我國礦業工程領域培養出德才兼備的高素質儲備人才。

關鍵詞：新工科；“選冶藥劑合成與應用”課程；課程思政

中圖分類號：G641? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2023）12-0115-04

一、“選冶藥劑合成與應用”課程思政建設背景

礦物加工工程專業是一個傳統且非常基礎的工科專業。我國經過多年的發展，現已開設礦物加工專業課程的本科高校約30余所［1］。礦物加工工程是利用礦物間物理化學性質的差異，通過物理、化學等手段實現有用礦物和脈石礦物分離的學科。在我國礦產資源“貧、細、雜”的大背景下，礦物加工工程專業在礦業工程領域的地位非常重要，同時也在冶金、能源、環保等多個交叉領域發揮著至關重要的作用，強有力的服務于我國經濟社會建設［2］。

中南大學礦物加工工程是新中國成立后最早設立的本科專業之一，長期以來為我國礦業、資源等相關基礎工業的發展培養了許多高層次人才［3］。“選冶藥劑合成與應用”是中南大學礦物加工工程專業課程體系中的特色與核心課程，凝結了中南大學幾代選冶教育者的心血與智慧，最早追溯于新中國成立初期。該課程是聯結浮選理論與實際應用的紐帶，課程教學意義在于使學生通過學習相關基礎藥劑性質與合成方法，將其與選礦與冶金工程實踐融合領悟。對于藥劑分子設計合成原理的掌握，能夠深入淺出地提升學生對選冶藥劑的研究與應用水平，進而培養學生分析、解決選礦實際問題的能力。該課程的發展歷史大致分為三個歷史階段：

（一）課程建設的初期階段

1950年初，胡熙根與胡為柏教授借鑒前蘇聯的浮游選礦教學，共同創立了中南礦冶學院（中南大學前身）礦物系的“浮選藥劑”課程，并擔任了該課程的任課教師。課程建設初期，面對艱苦的條件與教學資料匱乏的情形，兩位新中國第一代選礦教育與工作者花費無數心血，在礦物系其他教師的協助下初步建立了國內為數不多的選礦藥劑類課程基本框架，實現了從零到一的突破。課程講授的藥劑主要集中于 “重、磁、浮、電”四大選礦技術中的浮選。

（二）課程建設的快速發展階段

1970年初，王淀佐院士開始承擔“浮選藥劑”課程。講授期間，與朱建光教授一起共建課程，將化學、物理等基礎學科的相關內容與前沿科學融入“浮選藥劑”課程，極大地推動和發展了課程的理論深度與實踐應用廣度。王淀佐院士在選礦藥劑方向上共撰寫、出版了十余部專業書籍與著作，任課期間為四部。

1985年前后，王淀佐院士升任中南工業大學校長，“浮選藥劑”課程主要由共建人朱建光教授講授。在此期間，朱建光教授撰寫、出版了五部與課程內容相關的專業書籍與著作，并獲得冶金部、中國有色金屬總公司等單位頒發的教育、科技圖書等獎項多項。

（三）課程建設的完善階段

1995年前后，蔣玉仁教授主要承擔“浮選藥劑”課程，利用自身在藥物分子設計與新藥開發、生物催化等方面的學科背景，將藥物化學的基礎知識與國際研究前沿融入課程，進一步提升了課程的學科交叉水平與境界。課程名稱由“浮選藥劑”調整為“浮選藥劑分子設計”。

此后，多名礦物系教授將畢生學識運用于本課程的講授，致力于課程質量的提升。先后有胡岳華教授（1996—2001年承擔）、鄧海波教授（2001—2003年承擔）、曹學鋒副教授（2003年至今承擔）、陳攀教授（2017年至今承擔）及曹建副教授（2021年至今承擔）為課程做出過突出的貢獻，積累了寶貴的授課經驗。幾經輾轉，除了浮選藥劑，課程內容還增加了其他選礦方法與冶金學科通用藥劑的相關內容，課程名稱更改為“選冶藥劑合成與應用”。

二、新工科背景下“選冶藥劑合成與應用”教學與課程思政融合的必要性

（一）強化課程質量，構建課程內容新體系

為了提升我國高等工程學科的教育質量，促使我國工程領域更好地應對未來科技與產業變革，教育部提出了新工科建設目標。“新”是新工科的本質所在，新工科的“新”來源于全球發展的新變化、我國發展的新需求、科技和產業變革的新趨勢。新工科的“新”促進了高等教育人才培養的系統性改革［4］。在新工科背景下將“選冶藥劑合成與應用”教學與課程思政相融合，能夠更貼切地根據課程本身的特色和需求合理設計、規劃課程體系與架構，結合課程講授特點精準、系統地構建教學實施方案。圍繞本學科的人才培養需求與效果完成課程質量的強化、課程內容的提升及課程評價指標的合理化，推動思想政治教育貫通于課程教授的整體過程，為學科和行業未來的發展培養卓越人才［5］。

（二）提升學生的創新精神

創新精神是科技創新的原動力，因此新工科人才培養的根本特征是培養學生的創新精神。對大學生的創新教育非常重要，在我國快速發展的背景與需求下，創新型人才對保持國家的繁榮昌盛意義重大。因此在“選冶藥劑合成與應用”教學實踐中培養學生的創新精神，是新時代賦予高等工程學科教育的重要使命，也是高等學府工科教育內涵式發展的必由路徑。

（三）培養學生的政治認同

“選冶藥劑合成與應用”課程是典型的工科專業課程，課程內容與國家礦業行業密切相關，課程講授帶有明顯的價值傾向與家國情懷。在新工科背景下將“選冶藥劑合成與應用”教學與課程思政相融合，有助于學生更好地了解礦產資源對我國古代歷史的推動作用，掌握我國基礎工業的形成與快速發展為世界工業強國的歷程。

由近及遠、由表及里、引人入勝地引導學生理解社會制度的歷史性變革和國家取得的歷史性成就，通過大量與專業知識相關的社會實例，把家國情懷與新時代社會主義崇高理想和價值觀自然地、潤物無聲地滲入課程的方方面面，最終實現堅定學生政治信仰的目標。因此實現課程內容與思政教育的有機融合、相互促進與協調發展，能讓學生在接受專業課教育的同時接受國情教育和主流價值的熏陶。

（四）培養學生的社會責任

工程學科的本質就是學習如何通過實踐的方式改造人類的生活環境，為人類社會、經濟、文化等的發展服務。因此，新工科創新人才應具備熟知與理解人類社會發展規律并在此基礎上形成社會責任意識的基本素質。馬克思主義是人類認識和改造世界的高效思想武器，在學生的人生觀、價值觀和世界觀培養中具有重要意義，能正確指引學生成人成才的方向。習近平新時代中國特色社會主義思想是馬克思主義中國化的最新理論成果，是與時俱進的馬克思主義，是馬克思主義原理與中國具體國情相結合的新飛躍。課程思想政治教育的核心與本質是教授學生如何科學理解馬克思主義并將其正確運用于日常學習與生活。

在新工科背景下將“選冶藥劑合成與應用”教學與課程思政相融合，能夠在課程教授中促使學生系統學習并掌握習近平新時代中國特色社會主義思想的精華。從而讓學生結合專業知識更深刻地理解我國乃至全球未來發展的走向，培養學生的社會責任，牢固理想信念基石，堅定“四個自信”，增強學生的責任擔當，全方位提升學生的綜合素質。

（五）提升學生的合作意識

當前科技創新與科技革命態勢空前，以大數據、人工智能等新科技為代表的新興行業發展勢頭迅猛，很多相關先進技術已經在礦業工程中有了應用。這些工程領域的科技創新具有多學科融合、跨領域協作的顯著特點，通常需要具有不同學科背景和從業經歷的人員協同研發合作。因此提升學生的合作能力對培養工程學科未來的創新人才至關重要。合作能力的提升包含溝通能力、合作意識、協調能力、表達能力、跨文化理解能力、資源整合能力等各個方面，并且合作能力的提升與個人的思想道德修養息息相關。要提升學生的合作能力，就要在日常教學中使學生掌握更全面的專業知識，幫助其形成系統的知識脈絡與體系；并且使用課程思政作為媒介對學生進行耳濡目染式的教育，讓學生學會自覺傾聽、溝通，主動參與到團隊的工作中，從而潛移默化地培養其形成良好的合作能力。因此，在新工科背景下將“選冶藥劑合成與應用”教學與課程思政相融合，能夠顯著提升學生的合作意識。

三、新工科背景下“選冶藥劑合成與應用”教學與課程思政融合的途徑

（一）豐富專業知識內容，融入思想政治教育元素

“選冶藥劑合成與應用”課程的根本專業目標是培養礦產資源加工與清潔高效利用及相關領域的高質量人才，為我國相關產業、行業的發展提供人才保障。“選冶藥劑合成與應用”課程的課程體系和理論架構來源于前蘇聯，雖然經過多次調整和改良，但蘇聯式培養模式及理念仍存在于目前課程體系中，課程的培養模式已經越來越難以滿足新時代礦物加工工程專業的發展及復合型人才的培養需求。此外，雖然“選礦藥劑”課程經過中南大學礦物系幾代教師的不斷調整，逐步完善了理論架構，豐富了知識范圍，但課程在很多方面仍然保留了原來的模式，知識壁壘較為嚴重。該課程目前亟須在豐富專業知識內容和融入思想政治教育元素兩個方面進一步深入課程改革。融入思想政治教育元素的關鍵點有兩點：系統化課程思政建設，擬定課程思政要求，推進其進入課程培養方案，從而形成明確的課程思政衡量標準；注重課程體系的設計與優化，促進學生德智體美勞的全面發展，厘清思想政治教育元素對于課程的支撐作用，量化課程思政下的教學目標和產出效果。在此基礎上，通過“選冶藥劑合成與應用”課程的講授，不斷提升學生的思想道德素養，提高學生服務礦業行業、服務國家、服務人民的能力與責任感，將學生培養成品德高尚、專業過硬、審美高雅、熱愛勞動的新時代好青年。

（二）改良教學方法，提高課程教學效果

傳統“選冶藥劑合成與應用”課程授課方式主要采用課堂授課，目前學生對待此種教學方法的積極性不高，嚴重阻礙了課程知識的吸收與掌握。在此形勢下，課程的教學方法需要改革與創新。課程建設在形式上以課堂教學為主體，以學生為中心，結合該課程理論和實踐性強的特點，適當地使用移動學習專業平臺。新課程可采用線上、線下教學相結合的教學模式，充分利用在線課堂的優勢，并將其與教師課堂講授的優勢相結合，同時使用學生群體感興趣的教學手段提升學生對課程內容與知識點的學習效果。對課前、課中、課后各環節精心設計，營造全方位的教學環境，探索課堂搶答、隨堂測驗、小組討論、教學視頻制作、教學直播、教學數據統計與分析等建設內容，從而給傳統課堂教學注入嶄新活力。

（三）調整課程體系，提高學生學習興趣

目前課程的教學受眾為00后群體，家庭條件與生活條件普遍相對優越，且大多數學生為獨生子女，因此學生自身的獨立意識和吃苦耐勞精神相對較弱。此外學生受到原生家庭、生活環境和社會環境的影響，往往向往畢業后去發達地區的大城市工作、生活。對于礦物加工工程這種工作、生活環境相對艱苦的礦業類專業，大多數學生往往只是報考與錄取時無奈接受，但從內心深處比較排斥。另一方面，“選冶藥劑合成與應用”課程內容較多，涉及的其他專業課范圍較廣，且與大學基礎物理、基礎化學的課程息息相關。課程講授過程中，由于部分學生未能熟練掌握相關基礎課程內容，導致其聽不懂很多知識點，對于課程的脈絡與關鍵內容難以透徹掌握，從而造成課堂參與積極性下降，厭學情緒產生。基于上述，“選冶藥劑合成與應用”課程講授的絕大部分藥劑主要針對有機化合物。新課程針對課程的每章（共十章）內容與特點，巧妙地在課程體系中融合了有機化學的專業知識，對藥劑中所涉及的有機化合物的設計與合成反應進行了強化。例如，在具體講授中，將化合物和基團的性質、路易斯共價鍵理論、碳的雜化軌道、酸堿的概念及應用、有機反應中的電子效應、碳正離子、飽和碳原子上的親核取代反應等傳統教學難以講透的關鍵知識點融入了各章節的講授。通過更深入的學科交叉降低課程的學習難點，從而提高學生的學習興趣。

（四）完善考評機制，及時教學反思

目前“選冶藥劑合成與應用”課程的考核方式存在明顯弊端。受到各種現實因素的限制，課程考核方式為閉卷，且題目難度較低、深度不夠，難以涉及綜合性、有深度的題目。題型主要包括填空題、選擇題、計算題和簡答題四種。以上題型都是以記憶為主的考核方式，只有計算題可考一些與解決實際問題相關的內容。因此，課程考核方式導向了學生對于該課程的學習方式。根據教學經驗，往屆學生常常通過死記硬背“背誦”課程知識，而不是在掌握知識的基礎上練習提高分析、解決工程問題的能力。對此，新課程的教改研究將加強探索“選冶藥劑合成與應用”課程考核方式改革，對課前、課中、課后各環節的考核精心設計，通過更科學的“漸進式”考核方式逐漸改變學生對該課程的學習方式。另一方面，思想政治教育元素的融入效果也需要合理的考評機制完成反饋。然而不同于專業課的考評，思政教育元素融入具有抽象性的特點，以考核結果為主要導向的傳統考評方式難以準確地反饋出不同學生的思想政治素養培養情況。使得課程考評機制需要單獨對其進行專門的設計，給課程的整體考評機制提出了更高的要求。對此，新課程要增強基于整體教學過程的全方位綜合性評價，通過筆試、作業、團隊協作、項目報告、翻轉課堂、小組互評、學生及教師綜合打分等多個環節實現。

參考文獻：

［1］ 梅光軍，錢玉鵬，張凌燕，等. 礦物加工與資源循環科學學科交叉與融合的探索與思考［J］. 教育教學論壇，2018（25）：127-128.

［2］ 黃根，徐宏祥，宋志浩. 《物理選礦》教學改革的探討［J］. 教育教學論壇，2016（04）：110-111.

［3］ 張志軍，黃根. 煤炭類礦物加工專業開設金屬礦選礦課程的探討［J］. 中國電力教育，2013（29）：76-77.

［4］ 賈啟君. 新工科課程思政建設的實踐邏輯［J］. 中國大學教學，2021（05）：50-53.

［5］ 孫慧明. 課程思政建設的哲學蘊涵［J］. 學術探索，2021（12）：134-140.

（責任編輯：胡甜甜）