礦物加工與綜合利用實驗中心建設與教學實踐

楊炳飛，王吉中，陳玉娥，饒 俊，王雅靜，張 旭

（1.北京科技大學 土木與環境工程學院，北京 100083；2.石家莊經濟學院 寶石與材料工藝學院，河北 石家莊 050031）

我校礦物加工與綜合利用實驗中心建設時間為2008年1月至2010年1月，為中央與地方共建高校優勢特色學科實驗室建設項目。目前該實驗中心已經全面投入使用2年，各項工作運行良好。該實驗中心的建成不僅為我校礦物加工工程專業提供了較為齊全的實驗裝備與教研場地，同時為我校傳統地礦類優勢學科的健康發展提供了保障。

1 礦物加工與綜合利用實驗中心全面建設

1.1 實驗中心建設背景

實驗中心建設始于我校礦物加工工程本科專業建成之后，為了滿足新時期國家對礦業類人才的需求以及增強我校地礦類優勢學科的競爭優勢，我校于2006年結合學科調整籌建了礦物加工工程本科專業。該專業為國家目錄內專業，培養從事金屬和非金屬礦產資源分選加工、礦物材料綜合利用方面的生產、設計、科學研究與開發、技術經濟分析、工業企業管理等方面的高級工程技術人才。根據專業特點和形勢的要求，我校在該專業的建設上注重了“寬口徑、厚基礎、重實踐、高能力”的宗旨，并且在課程體系和教學內容上能夠體現地礦類重點學科的實踐優勢和辦學特色。

為了保證實踐教學質量，學校較為重視實驗室的建設經費投入，積極鼓勵二級學院申報中央與地方共建高校優勢特色學科實驗室建設項目。該項目申報成功后，學校共投資500萬元（其中中央與地方共建經費300萬元，自籌資金200萬元）進行礦物加工與綜合利用實驗中心建設。

1.2 實驗中心建設的目標、指導原則及組織實施

實驗中心建設的總體目標是通過中央與地方共建資金的投入，使實驗中心成為以礦物加工和礦物材料綜合利用為主，并且體現我校地礦類優勢學科特色的實踐基地，具備全面承擔礦物加工工程專業和部分地礦類學科本科及研究生實踐教學任務的能力，形成產、學、研相結合的實踐教研平臺，滿足我國社會主義市場經濟建設、科技進步和社會需要。

實驗中心建設初期，為了確保建設的順利開展制定了建設的指導原則，即實驗中心建設是專業建設重要的組成部分，實驗中心的建設應與學科的建設目標、學生培養、科學研究以及社會服務相結合，應遵循我校礦物加工工程專業中長期建設規劃的要求，突出礦物加工工程專業特點以及我校地礦類重點學科實踐優勢與辦學特色。

實驗中心建設項目由項目負責人和二級學院教學、科研一線的學科帶頭人、專業教師組成項目工作組，承擔各項建設任務。項目負責人具有較強的責任心和組織、管理能力，項目工作組成員業務熟練，熟諳國內外本學科的發展動態，能夠保證項目的順利實施。

1.3 實驗中心的主要建設內容

1.3.1 建設規劃

根據安排，實驗中心共分兩期進行建設實施。其中：2008年1月至2008年12月進行了“一期”建設，主要內容為實驗中心基礎設施建設；2009年1月至2010年1月進行“二期”建設，主要內容為主要設備和輔助設備的購置、儀器設備的安裝和調試、其他配套裝置、實驗材料的購置以及實驗室人員培訓（包括儀器設備的操作、維護和管理）等。實驗中心的建設與其他在建或已建的項目結合進行，整合校內資源，以減少資源浪費［1－3］。

1.3.2 建設實施

項目工作組和有關部門積極配合，各個階段進展順利。2008年9月，完成了實驗中心場地的基礎設施建設，實驗樓順利封頂，水、電、暖及通風等設施安裝到位。建成后的實驗中心整體為2層小樓，共28個自然間，總建筑面積大于1 000m2，除部分房間為學校地學測試中心用房和發展預留用房外，其余640m2為本實驗中心用房。該中心主要包括破碎實驗室、磨礦實驗室、重力選礦實驗室、磁電選礦實驗室、浮選實驗室、礦石礦物實驗室以及礦物材料實驗室7個實驗室。實驗中心各實驗室平面布置見圖1。

圖1 礦物加工與綜合利用實驗中心各實驗室平面布置圖

2009年2月，學校設備處組織進行了3個標段的兩輪招標。招標工作完成后，實驗中心與中標單位密切合作，各類實驗設備和儀器陸續安裝到位，經過設備調試和試運行，保證了各個設備的正常運轉。2009年7月，所有設備安裝調試完畢。建成后的實驗中心設備共計200余臺（套），涵蓋了破碎、磨礦、制樣、分級、重選、浮選、磁選、巖礦鑒定以及分析測試等各類型設備，主要設備見表1。

表1 礦物加工與綜合利用實驗中心主要設備

2009年10月，項目工作組制定了完善的實驗中心管理制度及儀器操作規程，規范了實驗室的管理，結合實驗中心的建設進一步改革了實踐教學課程體系，建立了一套既能滿足教學需要又能體現學科優勢的較為前沿的實踐教學體系及內容，促進了教學和科研的發展。

2009年11月，實驗中心結合部分實驗課程進行了實踐教學試運行，順利完成了實驗中心建成以來的第一批實驗，效果良好。

為了充分利用大專院校和科研院所的技術優勢，實驗中心與北京科技大學、東北大學、國土資源部鄭州礦產綜合利用研究所、吉林省地質科學研究所等單位建立了長期的合作關系，并初步形成了產、學、研相結合的實踐教學與研究基地。

1.3.3 人力管理建設

建設高水平的實驗教師隊伍是提高教學質量的關鍵，也是實驗中心建設的關鍵［4－6］。項目建設開始，實驗中心制定了合理的實驗室人員招錄計劃。目前共招錄（或校內崗位調整）實驗室專職教師4人，其中實驗中心主任1名，實驗管理人員3名。根據招錄計劃，陸續補充專職實驗教師。實驗中心實行崗位責任制管理制度，職責明確。實驗中心主任負責實驗中心全面工作，參編和審定實驗教學大綱，制定年度實驗教學計劃，組織實驗開課教師和實驗室管理人員做好實驗前的準備工作，根據學校的有關規定，組織制定實施各個實驗室的規章制度、設備儀器的操作規范及管理章程，負責安排實驗室管理人員的工作分工、培訓和考核。實驗室管理人員分管各個分實驗室，負責實驗設備儀器的課前準備，督促學生遵守實驗室各項規章制度，制定實驗耗材的采購計劃以及實驗后登記存檔等。

1.3.4 運行機制建設

為了保證實驗中心的科學運行，制定了切實可行的運行機制。主要包括以下幾項內容：

（1）管理制度。如實驗中心主任崗位職責、實驗室管理細則、設備儀器使用操作規范、實驗室學生實驗守則、實驗室開放管理辦法以及實驗室安全衛生管理制度等。

（2）實驗室教學及管理人員考評。實驗中心對實驗授課教師及管理人員每年進行一次考評，通過工作完成情況、開設的實驗內容及時間、學生實驗報告編寫情況、學生問卷反饋、實驗室文件的歸類存檔、實驗室衛生整潔等方面進行考評。考評結果分優、良、中、差4個等級，作為教師及管理人員聘任、晉升、職稱評定以及津貼發放等依據。

（3）質量保證。通過規范各項管理制度及教學大綱，采用同行教師聽課、教學督導組的教學檢查、學生網上教評以及教師自評等方式保證實踐教學質量。

（4）經費保障。按照學校下撥的實驗中心建設經費進行消耗品的采購和實驗設備的維護。

2 礦物加工與綜合利用實驗中心教學實踐

2.1 實驗中心效益

實驗中心建成2年來，各項建設內容不斷趨于完善。實驗中心形成從巖礦鑒定、礦物加工分選、礦物材料綜合利用以及分析檢測等較為完整的實驗體系及內容，不僅能夠很好地完成礦物加工工程專業本科和研究生的實驗教學以及畢業論文，還可實現資源共享，為其他高校和相關科研單位提供礦產資源加工與綜合利用的實驗環境。該中心運行1年后，各個分實驗室相繼進行了實驗室開放，為學生提高實際動手能力和拓展專業素質提供了保證。

目前，實驗中心與學校已建成的基礎地質實驗中心、勘查技術實驗中心、野外實踐教學中心、地質測試中心以及地球科學博物館共同組建成了國家級實驗教學示范中心。該中心為創新型、應用型人才培養提供了很好的實驗教學平臺，進一步拓寬了我校優勢地礦類學科的實踐教學領域，為我省礦業經濟的發展帶來強有力的技術支撐。

2.2 實驗中心承擔的實踐教學內容

實驗中心除了完成開放教學及師生科研任務外，目前承擔的本科生教學內容主要有專業基礎課和專業課共計9門實踐教學課程，以及畢業論文，共計56個獨立實驗項目（見表2），年人學時數大于8 400學時。實踐教學課程見圖2，實踐教學學時分配見表3。

表2 礦物加工與綜合利用實驗中心主要開設的實驗項目

表2 （續）

圖2 礦物加工工程本科專業實踐教學課程

表3 實踐教學學時分配

2.3 教學方法和手段

實驗中心依照人才培養規律改革教學方法和手段，逐步進行實踐課程體系的創新與改進。根據基礎實驗、綜合性實驗、設計性實驗以及創新研究實驗不同層次的差異，實行遞進式組織教學方式，保證創新性實驗比例的逐步提高，反映當前學科的科技進步和特色［7－11］。繼續加大開放實驗室力度，多方位滿足學生的實踐要求。結合課程改革逐漸增加實驗課內容比例，不斷優化實驗內容和課程體系，完善實踐教學效果［12］。進一步增強實驗教師的業務能力和管理能力，提高其綜合素質，逐步建立科學完善的實驗中心運行機制，保障實驗中心的高效運轉。

2.4 教學效果與評價

實驗中心從2010年1月份投入使用至今，培養了6屆本科生，學生人數300余人，總共完成實踐教學不少于50 000人學時數。實驗中心資料室存檔學生實驗報告1 380份，學生評價反饋表208份，教師實驗授課總結23份，實驗室管理人實驗工作總結46份，實驗室主任工作記錄4本，實驗記錄本近百冊，實驗中心宣傳文本、視頻資料百余套。

2011年，實驗中心組織教學和科研一線教師編著“礦物加工實驗指導書”一冊，共計10余萬字。制定教學大綱9份，教學大綱歷經數次修訂，內容充實、具體適用，是礦物加工專業實踐課程改革的綱領性文件。

學校采用網上教評和書面材料反饋形式進行實踐教學評價。網上教評通過教學態度、教學方法、教學內容、教學效果4個方面進行百分制測評；書面材料則由適應性、科學性、教學設計、互動性、手段應用、語言以及教態7個評價項目進行百分制測評。通過2年23門實驗課程教學效果測評分析，結果為：網上教評平均分98.16分，書面材料反饋平均分96分，結果滿意。

實驗中心除了滿足本科生實驗課程外，還承擔著學生科技基金項目。2年來，實驗中心共承擔本科生基金項目4項，具體內容見表4。

表4 2010—2012年礦物加工本科生承擔的學生科技基金項目

3 結束語

中央與地方共建高校優勢特色學科礦物加工與綜合利用實驗中心的建成，不僅為我校礦物加工工程專業本科及研究生提供了較為完備的實踐教學基地，還有力促進了我校地質、礦業類優勢學科的發展。實驗中心共包含碎礦、磨礦、選別、分析測試等方面7個實驗室，設備儀器共200余臺（套），每年承擔實踐教學項目56項，年人學時數8 400學時。目前實驗條件優良，教學改革和教學內容逐漸深化，指導教師素質不斷提高。今后將繼續在設備、師資和管理等方面加強建設力度，不斷優化實踐課程體系與教學內容，改進教學方法與手段，為全省乃至全國地礦行業的發展作出貢獻。

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