應用型人才培養模式下浮選課程教學改革思考

韓 廣，豐奇成

（昆明理工大學國土資源工程學院 云南 昆明 650093）

國家 “十四五” 規劃綱要指出，提高礦產資源開發保護水平，發展綠色礦業，建設綠色礦山。基于國家發展戰略，為提高礦產資源的綠色、高效綜合回收水平，我國礦山企業對能夠把選礦技術與理論熟練應用到實際礦山生產中的高水平技術人才，即應用型選礦人才的需求日益旺盛。對于礦物加工工程專業，應用型選礦人才的培養方式不僅能夠增強學生的綜合競爭力，還能夠滿足礦山企業和相關科研院所的人才需求，從而有力推動選礦技術的進步[1]。因此，開設礦物加工工程專業的各院校近年來越來越注重應用型選礦人才的培養[2]。然而，當前的教學模式對于培養具有較高工程素質的應用型選礦人才仍存在一定難度，相當一部分礦物加工工程專業畢業生存在實踐能力和創新能力較弱的現象[3]。浮選作為礦物加工工程專業本科生的一門重要專業課程，在專業知識教學過程中占據著舉足輕重的地位，其教學效果對于學生的專業素質培養具有重要意義。因此，在應用型人才培養模式下，如何優化浮選課程教學以增強礦物加工工程專業學生的實踐能力和創新能力成為急需解決的問題[4]。

據統計，昆明理工大學2017 屆礦物加工工程專業本科畢業生中，進入以浮選生產為主的礦山企業或相關技術領域工作的學生占從事選礦行業學生總數的65%以上。因此，為提高礦物加工工程專業學生的工程素質，培養能夠從事礦物加工領域的應用型技術人才，對浮選課程進行教學改革是很有必要的。當前的教學過程中，學生雖然能夠理解浮選的基本理論知識，但是卻很難將所學的浮選知識應用到實際的浮選試驗或工程實踐中。此外，由于浮選技術的飛速發展，相當一部分教學內容落后于當前的浮選現狀，尤其是新型浮選設備和浮選藥劑的更新換代導致當前教學體系下學生存在浮選理念和技術落后的現象，難以滿足先進礦山企業對于應用型人才的需要。因此，為提高礦物加工工程專業學生的實踐能力與技能水平，增強學生的創新能力和工程素質，亟須對浮選課程進行教學改革與實踐，以培養能夠與時俱進的應用型選礦人才。

1 課程特點與教學難點

目前，我校礦物加工工程專業開設的浮選課程所使用教材為中南大學胡岳華教授主編的《礦物浮選》。該教材一共分為13 章，主要內容包括礦物晶體結構與可浮性、浮選化學、浮選藥劑、浮選工藝、浮選機與輔助設備、浮選工業應用等。由教材內容可知，浮選是一門典型的理論與實踐緊密聯系的課程。因此，該課程的教學目標是培養基礎理論扎實、工程實踐能力強的應用型人才。基于浮選課程的教學特點，目前本校在該課程教學過程中遇到的問題主要有以下幾點。

①要求學生具備扎實的化學基礎。由于浮選的理論基礎是化學，浮選理論就是在多種化學知識的基礎上發展而來，浮選技術也可以說是化學在礦物加工工程學科中的應用，因此，本課程對無機化學、有機化學、物理化學等基礎化學知識的要求較高，導致化學知識薄弱的學生在學習浮選理論的時候事倍功半。盡管無機化學、有機化學和物理化學是昆明理工大學礦物加工工程本科生在大學一年級和二年級的必修課，但本專業學生在運用這些化學知識學習浮選理論時仍較困難。此外，在涉及浮選理論中較前沿的知識時，學生還需要對晶體化學、量子化學等未接觸過的化學知識有所了解，學生普遍反映浮選理論知識不易理解和掌握，導致學生的學習興趣和積極性不高。

②課程涉及知識面廣，但課時有限。浮選課程涉及浮選理論和浮選實踐，從礦物晶體化學到浮選化學、從浮選藥劑到浮選工藝、從浮選設備到浮選工業應用，不同化學知識之間需要交叉融合，不同浮選藥劑和浮選設備的結構不同、作用原理不同、適用礦物體系不同，知識面廣，專業性強。此外，該課程不僅要求學生能夠理解和掌握浮選理論和浮選實踐操作，還需要學生能夠將課堂上所學的知識應用到實驗室試驗和工業實踐，并能夠解決實際生產中遇到的工程問題。由于該課程的學時有限，在現有的教學體系下，學生一方面對浮選知識掌握不牢固，另一方面缺乏浮選實踐鍛煉機會，導致學生無法將浮選理論與浮選實踐有效聯系起來，因此，亟須對浮選課程的教學內容進行優化，促使學生在有限的時間里掌握浮選相關的理論知識與實踐技能，從而提高教學質量。

③教學方式單一，前沿技術灌輸不足。目前，本課程的教學主要以課堂講授為主，理論課和實驗課的教學時間分別為36 個學時和12 個學時。由于該課程涉及的知識面廣，而教學時間又有限，傳統的教學方式難以提高學生的主觀能動性，因此，該課程在教學時要向啟發式教學轉型，通過教學內容優化對重點和難點進行側重講解，調動學生的積極性和自發思考，以此激發學生的學習興趣。要注意的是，隨著浮選技術的不斷進步，傳統的浮選教學內容難免會缺失關于浮選前沿領域的講授，尤其是關于浮選藥劑、浮選機與輔助設備的教學內容與工業應用存在脫離現象。由于浮選是礦山企業中最為常見的選礦技術，新型浮選藥劑與浮選設備在先進企業中的更新換代速度較快，導致企業對于礦物加工工程畢業生的要求也在提高，為滿足企業的要求，必須培養具有創新思維且能夠與時俱進的應用型選礦人才。因此，關于浮選前沿領域的內容，尤其是已經進行工業應用的先進浮選技術應納入教學內容，以保證學生具有廣闊的視野，能夠更全面地了解浮選技術發展現狀及發展趨勢，具備解決浮選生產中復雜工程問題的能力。

綜上所述，基于礦物加工工程專業學生對于浮選課程的學習需要，目前的課程存在理論知識學習困難、涉及知識面廣而課時有限、教學方式單薄且前沿知識不足等問題，為有效提高該課程的教學質量，必須針對以上問題對浮選課程進行教學改革。

2 浮選課程教改措施

2.1 重視基礎化學教育

無機化學、有機化學及物理化學等基礎化學教育是學生能夠高效學習浮選課程的基礎，雖然這些化學課程在高中或者大學階段已經學過，但學生在專業課學習時已經有所遺忘，在將它們與浮選知識聯系時較困難。因此，教師在講授浮選理論時需要重視基礎化學教育，將必要的基礎化學知識靈活融入浮選教學。對于化學基礎薄弱的學生，教師要指導其有針對性地補習相關知識或在課堂上對涉及的基礎化學知識進行講解。如浮選理論教學中最常涉及的物理化學知識，教師可以從溶液化學、膠體化學、表面化學、電化學的基本概念開始講起，引出它們與浮選中常見實驗現象的關系，這樣可以使學生較容易理解浮選三大基本理論及它們對于浮選的意義。同樣地，在后續講授浮選藥劑作用原理時，教師應引導學生回顧相關的化學知識，以使學生進一步加深對浮選理論的理解。

2.2 優化教學內容

浮選的教學內容涉及知識面廣、實驗條件也較為復雜，導致理論教學和實踐環節的時間都較緊張，教師無法對教材中的內容進行全部講授，學生也無法開展系統的浮選實驗。因此，為充分利用有限的浮選教學時間，滿足應用型人才培養模式下學生的理論知識需求和浮選實踐需求，需要對教學內容進行合理的優化，調整教學內容的側重點。如在講授浮選理論時，針對應用型人才培養，應重點講述浮選三大基本理論的相關知識，而教材中的浮選溶液化學和硫化礦浮選電化學在本專業學生攻讀研究生時分別有專門的課程進行教學，因此可以適當縮減該部分教學內容，使學生掌握重要的概念和公式即可。此外，對于浮選實驗的開展，教師可以提前布置實驗任務或由學生自主設置實驗任務，使學生在實驗開展前即熟悉實驗步驟并擬定好工藝流程和藥劑制度，減少實踐環節中計算相關參數所花費的時間，從而在有限的實驗課時下進行實踐操作并開展較系統的浮選實驗。

2.3 推進啟發式教學

傳統的浮選教學模式中，教師通常根據固定的教材制定教學內容，在有限的教學時間里對學生進行 “填鴨式” 教學，學生對于枯燥的理論知識提不起興趣，教學質量自然下降。因此，教師的教學理念應從 “講授” 轉向 “啟發” ，在教學中加入豐富的師生互動環節，推動啟發式教學。在講授浮選理論知識時應引導學生對基礎理論進行主觀的描述，不要對書本知識死記硬背，而是讓學生能夠用自己的理解對相關知識進行闡述。此外，對于重要且應用廣泛的浮選基本概念、浮選藥劑或浮選設備，教師可以和學生一起探討其在實際生產中的應用，并引導學生思考自己進入企業后能否運用自己學到的知識對生產工藝進行改進并增加企業效益，使學生意識到浮選知識的重要性。通過 “填鴨式” 教學轉為 “啟發式” 教學，學生能夠自主地思考浮選知識的實際應用價值，教師與學生互動討論進一步增加教學的趣味性，有利于提高學生的主觀能動性和學習積極性，從而提高教學質量。

2.4 增加實際案例講解

為了加深學生對于浮選知識的理解，教師可以通過科研項目介紹或典型案例講解的方式向學生闡釋浮選知識對于工業生產起到的理論基礎和技術支撐作用，從而推動理論聯系實踐。在教授浮選基礎理論時，教師可以結合自己與浮選相關的基金項目，向學生介紹研究內容和研究目的，講授該項目所涉及的浮選知識。同時，教師可以帶領學生參觀自己的實驗室并展示已經取得的科研成果，讓學生意識到浮選知識并不是單單記憶即可，而是需要將其靈活運用并產生社會、經濟效益。類似地，在講授浮選設備時，教師可以帶學生參觀本專業的浮選實驗室，與課本教學或課件講解相比，直接在浮選設備旁邊對設備結構和作用原理進行教學更能夠加強學生的印象并促進學生對于浮選設備作用原理的理解和掌握。此外，在講授浮選工藝時，教師可以根據學生的生源地介紹其家鄉的典型礦產資源和大型礦山企業，并為學生講解回收這些礦產資源時的常見浮選工藝或現有礦山企業中的先進生產工藝，從而提高學生的學習興趣，為學生在今后從事相關技術領域的工作奠定基礎。

2.5 鼓勵學科競賽

在學生掌握一定理論知識和實踐操作的基礎上，鼓勵學生參加學科競賽是增強學生實踐能力、加強浮選知識學習的重要手段。近五年，本專業組織本科生在中國 “互聯網+” 大學生創新創業大賽、 “挑戰杯” 全國大學生系列科技學術競賽、全國高等學校礦物加工工程專業學生實踐作品大賽等競賽中獲獎40 余項。其中，全國高等學校礦物加工工程專業學生實踐作品大賽是由教育部高等學校礦業類專業教學指導委員會、中國高校礦物加工工程專業協同合作聯盟主辦的學科競賽，每年都會在開設礦物加工工程專業的院校中受到廣泛關注。學生在比賽的參與過程中能夠將自己所掌握的知識運用到生產實踐中，不僅能夠加深對浮選知識的理解，還可以提高自身的工程實踐能力，有助于培養創新能力，實現理論聯系實踐。因此，通過參加學科競賽可以帶動學生的學習主動性，增強學生的實踐能力和工程素質，同時還可以檢驗課程的教學效果，從而為后續更深入的教學改革提供參考。

3 結語

在當前礦山企業對于應用型選礦人才的需求背景下，亟須進行基于應用型人才培養模式下的浮選課程教學改革。本文對浮選教學過程中遇到的問題進行了分析和思考，提出了重視基礎化學教育、優化教學內容、推進啟發式教學、增加實際案例講解、鼓勵學科競賽的教改措施。筆者期望通過以上措施，能提高學生的學習興趣和積極性，促進學生理論知識與工程實踐相結合，增強學生的綜合素質和實踐能力，為學生在今后從事浮選領域的工作奠定基礎，從而培養出能夠運用浮選理論知識來解決復雜工程問題的應用型人才。