应用型人才培养模式下浮选课程教学改革思考

韩 广，丰奇成

（昆明理工大学国土资源工程学院 云南 昆明 650093）

国家 “十四五” 规划纲要指出，提高矿产资源开发保护水平，发展绿色矿业，建设绿色矿山。基于国家发展战略，为提高矿产资源的绿色、高效综合回收水平，我国矿山企业对能够把选矿技术与理论熟练应用到实际矿山生产中的高水平技术人才，即应用型选矿人才的需求日益旺盛。对于矿物加工工程专业，应用型选矿人才的培养方式不仅能够增强学生的综合竞争力，还能够满足矿山企业和相关科研院所的人才需求，从而有力推动选矿技术的进步[1]。因此，开设矿物加工工程专业的各院校近年来越来越注重应用型选矿人才的培养[2]。然而，当前的教学模式对于培养具有较高工程素质的应用型选矿人才仍存在一定难度，相当一部分矿物加工工程专业毕业生存在实践能力和创新能力较弱的现象[3]。浮选作为矿物加工工程专业本科生的一门重要专业课程，在专业知识教学过程中占据着举足轻重的地位，其教学效果对于学生的专业素质培养具有重要意义。因此，在应用型人才培养模式下，如何优化浮选课程教学以增强矿物加工工程专业学生的实践能力和创新能力成为急需解决的问题[4]。

据统计，昆明理工大学2017 届矿物加工工程专业本科毕业生中，进入以浮选生产为主的矿山企业或相关技术领域工作的学生占从事选矿行业学生总数的65%以上。因此，为提高矿物加工工程专业学生的工程素质，培养能够从事矿物加工领域的应用型技术人才，对浮选课程进行教学改革是很有必要的。当前的教学过程中，学生虽然能够理解浮选的基本理论知识，但是却很难将所学的浮选知识应用到实际的浮选试验或工程实践中。此外，由于浮选技术的飞速发展，相当一部分教学内容落后于当前的浮选现状，尤其是新型浮选设备和浮选药剂的更新换代导致当前教学体系下学生存在浮选理念和技术落后的现象，难以满足先进矿山企业对于应用型人才的需要。因此，为提高矿物加工工程专业学生的实践能力与技能水平，增强学生的创新能力和工程素质，亟须对浮选课程进行教学改革与实践，以培养能够与时俱进的应用型选矿人才。

1 课程特点与教学难点

目前，我校矿物加工工程专业开设的浮选课程所使用教材为中南大学胡岳华教授主编的《矿物浮选》。该教材一共分为13 章，主要内容包括矿物晶体结构与可浮性、浮选化学、浮选药剂、浮选工艺、浮选机与辅助设备、浮选工业应用等。由教材内容可知，浮选是一门典型的理论与实践紧密联系的课程。因此，该课程的教学目标是培养基础理论扎实、工程实践能力强的应用型人才。基于浮选课程的教学特点，目前本校在该课程教学过程中遇到的问题主要有以下几点。

①要求学生具备扎实的化学基础。由于浮选的理论基础是化学，浮选理论就是在多种化学知识的基础上发展而来，浮选技术也可以说是化学在矿物加工工程学科中的应用，因此，本课程对无机化学、有机化学、物理化学等基础化学知识的要求较高，导致化学知识薄弱的学生在学习浮选理论的时候事倍功半。尽管无机化学、有机化学和物理化学是昆明理工大学矿物加工工程本科生在大学一年级和二年级的必修课，但本专业学生在运用这些化学知识学习浮选理论时仍较困难。此外，在涉及浮选理论中较前沿的知识时，学生还需要对晶体化学、量子化学等未接触过的化学知识有所了解，学生普遍反映浮选理论知识不易理解和掌握，导致学生的学习兴趣和积极性不高。

②课程涉及知识面广，但课时有限。浮选课程涉及浮选理论和浮选实践，从矿物晶体化学到浮选化学、从浮选药剂到浮选工艺、从浮选设备到浮选工业应用，不同化学知识之间需要交叉融合，不同浮选药剂和浮选设备的结构不同、作用原理不同、适用矿物体系不同，知识面广，专业性强。此外，该课程不仅要求学生能够理解和掌握浮选理论和浮选实践操作，还需要学生能够将课堂上所学的知识应用到实验室试验和工业实践，并能够解决实际生产中遇到的工程问题。由于该课程的学时有限，在现有的教学体系下，学生一方面对浮选知识掌握不牢固，另一方面缺乏浮选实践锻炼机会，导致学生无法将浮选理论与浮选实践有效联系起来，因此，亟须对浮选课程的教学内容进行优化，促使学生在有限的时间里掌握浮选相关的理论知识与实践技能，从而提高教学质量。

③教学方式单一，前沿技术灌输不足。目前，本课程的教学主要以课堂讲授为主，理论课和实验课的教学时间分别为36 个学时和12 个学时。由于该课程涉及的知识面广，而教学时间又有限，传统的教学方式难以提高学生的主观能动性，因此，该课程在教学时要向启发式教学转型，通过教学内容优化对重点和难点进行侧重讲解，调动学生的积极性和自发思考，以此激发学生的学习兴趣。要注意的是，随着浮选技术的不断进步，传统的浮选教学内容难免会缺失关于浮选前沿领域的讲授，尤其是关于浮选药剂、浮选机与辅助设备的教学内容与工业应用存在脱离现象。由于浮选是矿山企业中最为常见的选矿技术，新型浮选药剂与浮选设备在先进企业中的更新换代速度较快，导致企业对于矿物加工工程毕业生的要求也在提高，为满足企业的要求，必须培养具有创新思维且能够与时俱进的应用型选矿人才。因此，关于浮选前沿领域的内容，尤其是已经进行工业应用的先进浮选技术应纳入教学内容，以保证学生具有广阔的视野，能够更全面地了解浮选技术发展现状及发展趋势，具备解决浮选生产中复杂工程问题的能力。

综上所述，基于矿物加工工程专业学生对于浮选课程的学习需要，目前的课程存在理论知识学习困难、涉及知识面广而课时有限、教学方式单薄且前沿知识不足等问题，为有效提高该课程的教学质量，必须针对以上问题对浮选课程进行教学改革。

2 浮选课程教改措施

2.1 重视基础化学教育

无机化学、有机化学及物理化学等基础化学教育是学生能够高效学习浮选课程的基础，虽然这些化学课程在高中或者大学阶段已经学过，但学生在专业课学习时已经有所遗忘，在将它们与浮选知识联系时较困难。因此，教师在讲授浮选理论时需要重视基础化学教育，将必要的基础化学知识灵活融入浮选教学。对于化学基础薄弱的学生，教师要指导其有针对性地补习相关知识或在课堂上对涉及的基础化学知识进行讲解。如浮选理论教学中最常涉及的物理化学知识，教师可以从溶液化学、胶体化学、表面化学、电化学的基本概念开始讲起，引出它们与浮选中常见实验现象的关系，这样可以使学生较容易理解浮选三大基本理论及它们对于浮选的意义。同样地，在后续讲授浮选药剂作用原理时，教师应引导学生回顾相关的化学知识，以使学生进一步加深对浮选理论的理解。

2.2 优化教学内容

浮选的教学内容涉及知识面广、实验条件也较为复杂，导致理论教学和实践环节的时间都较紧张，教师无法对教材中的内容进行全部讲授，学生也无法开展系统的浮选实验。因此，为充分利用有限的浮选教学时间，满足应用型人才培养模式下学生的理论知识需求和浮选实践需求，需要对教学内容进行合理的优化，调整教学内容的侧重点。如在讲授浮选理论时，针对应用型人才培养，应重点讲述浮选三大基本理论的相关知识，而教材中的浮选溶液化学和硫化矿浮选电化学在本专业学生攻读研究生时分别有专门的课程进行教学，因此可以适当缩减该部分教学内容，使学生掌握重要的概念和公式即可。此外，对于浮选实验的开展，教师可以提前布置实验任务或由学生自主设置实验任务，使学生在实验开展前即熟悉实验步骤并拟定好工艺流程和药剂制度，减少实践环节中计算相关参数所花费的时间，从而在有限的实验课时下进行实践操作并开展较系统的浮选实验。

2.3 推进启发式教学

传统的浮选教学模式中，教师通常根据固定的教材制定教学内容，在有限的教学时间里对学生进行 “填鸭式” 教学，学生对于枯燥的理论知识提不起兴趣，教学质量自然下降。因此，教师的教学理念应从 “讲授” 转向 “启发” ，在教学中加入丰富的师生互动环节，推动启发式教学。在讲授浮选理论知识时应引导学生对基础理论进行主观的描述，不要对书本知识死记硬背，而是让学生能够用自己的理解对相关知识进行阐述。此外，对于重要且应用广泛的浮选基本概念、浮选药剂或浮选设备，教师可以和学生一起探讨其在实际生产中的应用，并引导学生思考自己进入企业后能否运用自己学到的知识对生产工艺进行改进并增加企业效益，使学生意识到浮选知识的重要性。通过 “填鸭式” 教学转为 “启发式” 教学，学生能够自主地思考浮选知识的实际应用价值，教师与学生互动讨论进一步增加教学的趣味性，有利于提高学生的主观能动性和学习积极性，从而提高教学质量。

2.4 增加实际案例讲解

为了加深学生对于浮选知识的理解，教师可以通过科研项目介绍或典型案例讲解的方式向学生阐释浮选知识对于工业生产起到的理论基础和技术支撑作用，从而推动理论联系实践。在教授浮选基础理论时，教师可以结合自己与浮选相关的基金项目，向学生介绍研究内容和研究目的，讲授该项目所涉及的浮选知识。同时，教师可以带领学生参观自己的实验室并展示已经取得的科研成果，让学生意识到浮选知识并不是单单记忆即可，而是需要将其灵活运用并产生社会、经济效益。类似地，在讲授浮选设备时，教师可以带学生参观本专业的浮选实验室，与课本教学或课件讲解相比，直接在浮选设备旁边对设备结构和作用原理进行教学更能够加强学生的印象并促进学生对于浮选设备作用原理的理解和掌握。此外，在讲授浮选工艺时，教师可以根据学生的生源地介绍其家乡的典型矿产资源和大型矿山企业，并为学生讲解回收这些矿产资源时的常见浮选工艺或现有矿山企业中的先进生产工艺，从而提高学生的学习兴趣，为学生在今后从事相关技术领域的工作奠定基础。

2.5 鼓励学科竞赛

在学生掌握一定理论知识和实践操作的基础上，鼓励学生参加学科竞赛是增强学生实践能力、加强浮选知识学习的重要手段。近五年，本专业组织本科生在中国 “互联网+” 大学生创新创业大赛、 “挑战杯” 全国大学生系列科技学术竞赛、全国高等学校矿物加工工程专业学生实践作品大赛等竞赛中获奖40 余项。其中，全国高等学校矿物加工工程专业学生实践作品大赛是由教育部高等学校矿业类专业教学指导委员会、中国高校矿物加工工程专业协同合作联盟主办的学科竞赛，每年都会在开设矿物加工工程专业的院校中受到广泛关注。学生在比赛的参与过程中能够将自己所掌握的知识运用到生产实践中，不仅能够加深对浮选知识的理解，还可以提高自身的工程实践能力，有助于培养创新能力，实现理论联系实践。因此，通过参加学科竞赛可以带动学生的学习主动性，增强学生的实践能力和工程素质，同时还可以检验课程的教学效果，从而为后续更深入的教学改革提供参考。

3 结语

在当前矿山企业对于应用型选矿人才的需求背景下，亟须进行基于应用型人才培养模式下的浮选课程教学改革。本文对浮选教学过程中遇到的问题进行了分析和思考，提出了重视基础化学教育、优化教学内容、推进启发式教学、增加实际案例讲解、鼓励学科竞赛的教改措施。笔者期望通过以上措施，能提高学生的学习兴趣和积极性，促进学生理论知识与工程实践相结合，增强学生的综合素质和实践能力，为学生在今后从事浮选领域的工作奠定基础，从而培养出能够运用浮选理论知识来解决复杂工程问题的应用型人才。