礦物加工工程一流專業建設中課程融合教學模式的探索與實踐

摘 "要：為滿足我國新時代社會發展需求，加快“雙一流”高校建設，培養礦物加工工程領域多維度人才。該研究以礦物加工工程專業的三門專業課化學選礦、燒結球團學和現代分析測試技術為載體，通過對課程交叉融合教學模式的調研與分析、課程設計的融合、教學方法的創新以及課程評價方法的優化，探索新工科背景下多課程交叉融合教學模式，旨在強化工科類學生科研創新能力。

關鍵詞：雙一流；礦物加工工程；課程融合；教學模式；創新能力

中圖分類號：G642 " " "文獻標志碼：A " " " " "文章編號：2096-000X（2025）08-0037-04

Abstract： In order to meet the development needs of China's new era society， accelerate the construction of \"Double First-class\" universities and cultivate multi-dimensional talents in the field of mineral processing engineering， this study is based on the three professional courses of mineral processing engineering， namely \"Chemical Beneficiation\"， \"Sintering and Pellet Technology\"， and \"Modern Analysis and Testing Technology\". Through research and analysis of the integration teaching mode， integration of course design， innovation of teaching methods， and optimization of course evaluation methods， it explores the integration teaching mode of multiple courses in the context of new engineering majors， aiming to strengthen the scientific research and innovation ability of students.

Keywords： double first-class; mineral processing engineering; curriculum integration; teaching mode; innovation capacity

為了更好地引領和支撐我國新時代特色社會主義的全面發展，自黨的十八大以來我國對教育開展了全面深化改革，高等教育是教育領域的排頭兵。2015年8月18日，中央全面深化改革領導小組會議審議通過《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，拉開了我國高等教育“雙一流”建設的教育改革序幕[1]。經過兩輪的“雙一流”建設和評估，我國高等教育發展取得了顯著的成績。習近平總書記主持召開中央全面深化改革委員會第二十三次會議，審議通過《關于深入推進世界一流大學和一流學科建設的若干意見》時強調，要突出培養一流人才、服務國家戰略需求、爭創世界一流的導向，深化體制機制改革，統籌推進、分類建設一流大學和一流學科[2]。

礦物加工作為礦業領域的重要組成部分，在我國國民經濟發展、產業升級和環境治理等方面將持續發揮著不可替代的作用[3]。但隨著“綠水青山就是金山銀山”綠色經濟理念的持續推進和工業智能化的迅速發展，礦物加工行業也必須與時俱進，廣泛吸收各行業發展之最新技術成果，實現本行業的技術創新。因此，在高等教育中礦物加工工程專業課程教學模式也必須進行改革創新，尤其是要通過課程融合教學加強學科交叉教育，實現礦物加工工程一流專業建設和多維度人才培養[4]。

隨著我國高等教育“雙一流”工程建設的持續推進，高等教育改革已進行到關鍵時期。而“雙一流”高校建設的關鍵點是適應我國新時代發展的專業課程教育改革，落腳點是多維度創新人才的培養。與過去工科教育相比，新工科教育體現出“寬口徑、夯基礎、重交叉”的特點。需要教學不斷創新，主動進行多課程交叉融合，提升學生的實踐和創新能力[5-7]。

本研究將以礦物加工工程專業的化學選礦、燒結球團學和現代分析測試技術三門專業課為載體，通過對課程交叉融合教學模式調研與分析、課程設計的融合、教學方法的創新以及課程評價方法的優化，探索新工科背景下多課程交叉融合教學模式，旨在強化工科類學生科研創新能力。

一 "礦物加工工程專業多課程融合教學現狀

在19世紀時，礦物加工工程專業并不是一門獨立的學科，只是作為輔助學科融于采礦專業和冶金專業。到20世紀30年代，基于工業發展需求，以及自身相關科學技術的進步，才發展成為一門相對比較獨立的學科——選礦學。在20世紀60年代，隨著二戰后全球工業化的快速推進，選礦學也得到了快速發展并形成了礦物加工工程學科。但進入21世紀后人類科學技術發展進一步加速，集中體現出了學科交叉、人工智能、低碳環保等特點。礦物加工工程領域的工程技術和科學研究也順應時代發展，與冶金、化工、材料、信息和生物等學科進行深度融合[8-9]。但在本科教學方面仍按照傳統課程設置進行，例如內蒙古工業大學礦物加工工程專業學科偏向煤炭洗選和有色金屬選礦，主要專業課程為重選、浮選、化學選礦、破碎與篩分、選礦設計和燒結球團學，且各課程以單獨講授為主，之間基本無交叉融合，導致學生難以形成較完善的知識體系，不符合現代礦物加工行業對多維人才的需求。中南大學作為我國最早成立礦物加工工程專業的高校，其學科方向偏向鐵礦石選礦及加工，并開設了鋼鐵冶金原理、煉鐵學、燒結球團學等冶金類課程。但即使像中南大學這樣首批礦物加工工程“雙一流”建設知名高校，也僅在近年開始嘗試基礎課程與實踐教學的交叉融合教學模式，并初步取得了一定的效果[10]。而武漢理工大學作為礦物加工工程專業“雙一流”建設高校，也在近期開始嘗試與資源循環專業進行學科之間交叉與融合，培養復合型人才[4]。而其他一眾礦物加工工程 “雙一流”建設高校，如中國礦業大學（北京）、南京大學、北京科技大學、中國礦業大學等高校，目前還未看到關于礦物加工工程專業課程融合教學模式探索的相關報道[11-15]。因此，為滿足我國新時代社會發展需求，礦物加工工程專業要與時俱進，務必開展本專業內的課程融合教學以及與其他專業的深度交叉融合，培養多維度人才。

二 "課程融合教學模式下的課程設計

鑒于以上對礦物加工工程課程教學模式的調研分析結果，當前亟需對礦物加工工程專業傳統教學模式進行改革，開展多課程交叉融合教學模式探索，旨在構建學生的知識體系，提升創新能力，滿足時代發展需求。

本研究以礦物加工工程專業的化學選礦、燒結球團學和現代分析測試技術三門課程交叉融合教學為例，該三門專業課內容之間有著廣泛的聯系，化學選礦中的焙燒、冷卻章節與燒結球團學中的高溫工藝相近，且化學選礦中產生的部分固廢可作為燒結球團的原料，同時現代分析測試技術在這兩門課中都有著較大的應用潛質。因此以該三門專業課程為載體，根據知識點的相關性和系統性，將三門課程中的相關內容進行相互嵌入設計，使不同課程的知識點深度融合形成互補，并在相應的知識點設計相應的實踐環節。

在課程設計時要充分突破教材原有內容及章節編排順序，將不同課程有關聯的內容重新進行梳理融合。例如化學選礦課程主要參考教材為《化學選礦技術》（作者沈旭，冶金工業出版社，2011版），燒結球團學課程主要參考教材為《燒結球團理論與工藝》（作者張漢泉，化學工業出版社，2015版），現代分析測試技術課程主要參考教材為《現代材料分析測試技術》（作者管學茂，中國礦業大學出版社，2017版），三門課程不同章節內容融合情況見表1。

例如在2022年秋季學期講授化學選礦氧化焙燒時，將燒結球團學中的含鐵固廢用作燒結礦、球團礦制備原料融入化學選礦中，黃鐵礦氧化焙燒后的廢渣是什么，如何處理。在講解該內容時將現代分析測試技術中的X射線衍射（XRD）技術和綜合熱分析技術融入其中，為學生講解XRD和DSC、TG、DTA的原理，以及如何通過XRD進行物相鑒定。并帶領學生到實驗室現場進行X射線衍射儀和綜合熱分析儀的操作，并讓學生對測試結果進行分析，基本掌握物相和熱分析方法。同時講解黃鐵礦燒渣作為二次鐵礦原料用于制備燒結礦和球團礦，并最終用于鋼鐵冶煉等全流程工藝。通過這樣的教學設計使化學選礦、燒結球團學和現代分析測試技術三門課程中的相關內容進行深度融合，不僅使學生形成較為完備的知識體系，且增強了學生對知識的應用能力，提高科研創新能力。

三 "課程融合教學方法探索

傳統的教學方法主要以教師講授為主，這種“填鴨式”教學方法盡管能快速完成課程內容，但學生對知識點的理解不深刻，對知識掌握不牢固，教學效果較差。因此在新工科背景下，需結合目前各種先進教學設備，構建以學生為中心的教學方法。針對已具備一定自學能力的學生，開展了以學生為主體的任務驅動式教學方法。首先在授課之初，根據化學選礦、燒結球團學相關內容融合后的知識點和課程設計中的案例對學生進行分組，并擬定出每組可能用到的分析測試技術，然后將該分析測試技術布置于該小組，讓小組帶著問題去自行查找資料、制作PPT給全班其他同學進行講述如何利用現代分析測試技術解決案例問題。同時小組內也要進行分工，一部分講述基礎理論，一部分講述設備及操作，一部分講述數據處理及分析，教師僅對關鍵知識點進行補充，充分發揮學生的主觀能動性。逐步推行的教學方法見表2。

同時組建了老中青相結合的多課程融合教研團隊，以每位成員所帶課程為基礎，以學生培養目標達成度為目標，通過集中研討、集體備課、協同編排課設、統一制作教案、共享教學資源。基本在各自的課程中都融入了其他課程內容，內容更加豐富，課程系統性顯著增強，學生積極性提高，課時雖并未增加，但教學效果改善明顯。

四 "課程融合教學效果評價

教學效果是評價多課程交叉融合教學模式是否有效的必要環節，何種教學評價方式更適合評價該新型教學模式。因此通過對課堂表現、作業完成度、考試成績以及學生在大學生創新科研項目中的表現等幾種方式進行對比分析。

與傳統填鴨式教學模式相比，采用課程融合教學模式后，學生對課程的興趣顯著提高，在課堂的積極性和主動參與性方面顯著提高，不僅小組內的討論熱火朝天，而且學生都在積極地提出問題。例一，某同學提出了X射線衍射儀與醫院所用的X射線照相儀有何區別。該問題恰是X射線發現及其后期應用的發展過程，并在此過程產生了多位諾貝爾獎獲得者，建議學生課后查找資料自學。通過教師這樣的引導，學生的興趣進一步被激發，并潛移默化中擴大了學生的知識面。例二，某同學提出黃鐵礦燒渣中的殘留硫化物對后期煉鐵、煉鋼工藝及鋼鐵品質有何影響。這一問題將直接將化學選礦中黃鐵礦氧化焙燒、黃鐵礦燒渣的資源化利用、燒結和球團礦燒制過程中原料品質及高溫工藝控制，及鋼鐵冶煉過程中脫硫技術和鋼鐵品質控制等相關工藝技術關聯起來，形成了完備的知識體系。使學生明白每一個知識點的重要性。

同時在結課考試中也充分體現出了課程融合教學模式的良好效果，2022學年相關課程的成績比2021學年及以前的成績普遍提高了7%，最為關鍵的是在主觀性較強的論述題上表現尤為突出，不僅作答內容篇幅顯著增加，且大部分同學都能結合所學知識點提出一些創新思路，這正是當前人才培養所急需的。并且在大學生“實踐作品”創新大賽、大學生科研項目申報及“互聯網+”等創新活動中，采用該課程融合教學模式的2020級、2021級學生的參與度較往期提高了約15%，且所申報項目的創新性也得到顯著改善，特別是在實驗過程中能很好地應用現代分析測試技術中的實驗分析手段，使項目的理論深度大幅提升。

五 "結束語

為了順應“雙一流”高校建設，培養滿足我國新時代社會發展需求的多維度創新性人才。本研究以礦物加工工程專業的三門專業課化學選礦、燒結球團學和現代分析測試技術為載體，探索新工科背景下多課程交叉融合教學模式。通過對課程交叉融合教學模式的調研與分析、課程設計的融合、教學方法的創新以及課程評價方法的優化，并在教學活動進行實踐，結果表明課程融合教學模式不僅豐富了課程內容，專業知識系統性顯著增強，最為關鍵的是學生在課堂的積極性和主動參與性方面顯著提高，結課考試成績較傳統教學模式提升了7%。各類大學生創新項目活動中項目申報和完成質量大幅提升，學生的創新能力得到有力激發。證實了課程融合教學模式是一種非常高效的教學方法，值得進一步探索和完善。

參考文獻：

[1] 公欽正，李秀坤.“雙一流”建設視角下地方高水平大學發展的困境與對策[J].中國人民大學教育學刊，2023（4）：70-83.

[2] 習近平主持召開中央全面深化改革委員會第二十三次會議強調 加快建設全國統一大市場提高政府監管效能 深入推進世界一流大學和一流學科建設[N].人民日報，2021-12-18（01）.

[3] 任瀏袆，劉建.礦物加工工程學科發展現狀、機遇和挑戰[J].廣州化工，2019，47（9）：216-219.

[4] 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.

[5] 眭依凡，富陽麗.科技自立自強：對“雙一流”建設及其成效評價的系統性再思考[J].中國高教研究，2022（12）：18-27.

[6] 劉艷，朱金秀，李航，等.新工科背景下多課程融合實踐教學研究[J].中國現代教育裝備，2021（1）：45-47.

[7] 郭國英.新工科背景下多學科交叉融合的交通工程人才培養模式研究[J].建筑工程技術與設計，2020（1）：2611.

[8] 李玉霞，何磊.本科公選課程的交叉內容教學模式改革及實踐[J].實驗科學與技術，2018，16（3）：43-45.

[9] 施麗華.多學科交叉融合的資源綜合利用與管理技術專業建設存在的問題及對策[J].高教學刊，2021，7（24）：148-151.

[10] 彭志偉.融合基礎課程與實踐教學，提升學生工程創新能力——以中南大學礦物加工工程專業（團礦方向）為例[J].創新與創業教育，2019，10（3）：146-148.

[11] 郭新麗，寧波，何珊.高校“雙一流”建設的范式創新[J].寧波大學學報（教育科學版），2023，45（2）：100-107.

[12] 王浩森，張禮剛，王樹平，等.新工科背景下多學科融合的教學方法——以電法測井教學為例[J].高師理科學刊，2021，41（4）：93-96.

[13] 褚旭，羅安，何敏，等.“層次遞進、多維融合”研究生課程與實踐教學模式研究與探索[J].中國高等教育，2019（12）：55-57.

[14] 白璐，李艷輝.借鑒新的交叉融合研究背景下的課程教學改革探索[J].物理與工程，2019，29（4）：39-42.

[15] 袁寧，曹俊雅，劉淑琴，等.基于學科交叉融合的行業高校化工專業教學改革[J].化工管理，2022（19）：44-46.