工程教育認證背景下“浮選”課程教學(xué)改革探索

［摘 要］ “浮選”是礦物加工工程專業(yè)本科生在進入專業(yè)課學(xué)習(xí)時的重要基礎(chǔ)課程，課程教學(xué)目的是培養(yǎng)具有扎實浮選理論基礎(chǔ)、能夠解決實際浮選工程問題的工程型人才。通過在工程教育認證背景下探討“浮選”課程的教學(xué)特點和教學(xué)過程中面臨的問題，提出優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、引入案例式教學(xué)、完善考核評價機制等教學(xué)改革措施，以期增強學(xué)生解決浮選工程問題的能力，提高學(xué)生的工程素質(zhì)，培養(yǎng)出綜合能力優(yōu)秀的礦物加工領(lǐng)域工程人才。

［關(guān)鍵詞］ 浮選；工程教育認證；教學(xué)改革

［作者簡介］ 豐奇成（1987—），男，山西朔州人，博士，昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，主要從事礦產(chǎn)資源高效分選與綜合利用研究；韓 廣（1995—），男，江蘇徐州人，博士，昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院講師（通信作者），碩士生導(dǎo)師，主要從事浮選理論與工藝研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）33-0099-04 ［收稿日期］ 2023-06-27

隨著社會的不斷發(fā)展，對人才的需求也在不斷變化。高等教育不斷開展改革創(chuàng)新，力求培養(yǎng)更適合社會需求、更具有實踐能力和創(chuàng)新能力的人才［1］。工程教育認證是指通過對教育目標(biāo)、課程設(shè)置、師資隊伍、實驗室條件、畢業(yè)要求、學(xué)生畢業(yè)質(zhì)量等方面的審核與評估，對工程教育機構(gòu)開展的工程教育活動進行認定的過程［2］。根據(jù)2022年教育部高等教育司發(fā)布的通知，截至2021年底，全國共有288所高等學(xué)校的1 977個專業(yè)通過了工程教育專業(yè)認證［3］。“浮選”是礦物加工工程專業(yè)的專業(yè)必修課程，其教學(xué)效果對于培養(yǎng)工程型選礦人才具有重要意義。尤其是對于今后進入浮選領(lǐng)域工作的畢業(yè)生，“浮選”課程的教學(xué)直接關(guān)系到學(xué)生在生產(chǎn)設(shè)計、工藝改造、設(shè)備選型、解決復(fù)雜工程問題等方面的綜合能力。工程教育認證強調(diào)要持續(xù)改革以不斷提高教育質(zhì)量，要為不斷發(fā)展的社會和企業(yè)培養(yǎng)適用型和實用型人才［4］。因此，為增強學(xué)生解決工程問題的能力，培養(yǎng)優(yōu)秀的選礦領(lǐng)域工程人才，緊密結(jié)合工程教育認證要求，對“浮選”課程進行有效的教學(xué)改革勢在必行。

一、“浮選”課程教學(xué)特點和教學(xué)現(xiàn)狀

基于昆明理工大學(xué)“浮選”課程的教學(xué)現(xiàn)狀和工程教育認證要求，下面對“浮選”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)難點及教學(xué)現(xiàn)狀進行介紹和分析。

（一）“浮選”課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)難點

“浮選”課程的課堂教學(xué)內(nèi)容主要包括礦物晶體結(jié)構(gòu)與可浮性、浮選化學(xué)、浮選藥劑、浮選工藝和浮選設(shè)備部分、浮選工業(yè)應(yīng)用。其中，礦物晶體結(jié)構(gòu)與可浮性的教學(xué)內(nèi)容需要學(xué)生具有一定的無機化學(xué)和晶體化學(xué)基礎(chǔ)，是開展后續(xù)“浮選”課程理論教學(xué)的基礎(chǔ)。浮選化學(xué)從浮選三大基本理論：潤濕理論、吸附理論及雙電層理論開始講起，隨后引出浮選溶液化學(xué)、硫化礦浮選電化學(xué)及微粒間相互作用理論，這一部分是“浮選”課程理論教學(xué)中的重點內(nèi)容，涉及多種化學(xué)知識的交叉融合，需要學(xué)生具有較好的物理化學(xué)基礎(chǔ)，學(xué)生往往對此部分的內(nèi)容較難理解和掌握，從而導(dǎo)致學(xué)生的浮選理論知識難以應(yīng)用到浮選實踐中。浮選藥劑主要介紹捕收劑、起泡劑、調(diào)整劑、抑制劑等常見藥劑及其作用原理，學(xué)生需要具備一定的無機化學(xué)和有機化學(xué)基礎(chǔ)，此部分的教學(xué)難點是浮選藥劑的作用原理及復(fù)雜礦物浮選體系中浮選藥劑的選擇性作用機制。浮選工藝和浮選設(shè)備部分主要介紹常見的浮選原則流程、浮選工藝的影響因素、浮選機種類及浮選機的發(fā)展趨勢，學(xué)生需要記住一些常用的浮選流程和浮選設(shè)備，這一部分學(xué)生較容易理解，但由于課程的實驗課時有限，導(dǎo)致學(xué)生對于浮選工藝和浮選設(shè)備不夠熟悉。浮選工業(yè)應(yīng)用部分則對浮選技術(shù)在國內(nèi)外典型硫化礦、金屬氧化礦、非金屬等礦產(chǎn)資源中的工業(yè)化應(yīng)用進行了介紹，該部分通常僅作簡單介紹或由學(xué)生自學(xué)。綜上，“浮選”課程教學(xué)內(nèi)容廣泛且涉及的理論知識不易被學(xué)生理解和掌握，且課時緊張，同時實驗課的教學(xué)時長也很有限，學(xué)生難以將理論知識有效融入浮選試驗中，理論與實踐聯(lián)系不夠緊密。

（二）“浮選”課程教學(xué)及考核評價現(xiàn)狀

“浮選”課程雖然包括課堂教學(xué)和實驗教學(xué)，但“浮選”課程教學(xué)內(nèi)容中的理論部分較多，一方面學(xué)生感覺浮選理論的學(xué)習(xí)較困難；另一方面，該課程的教學(xué)時長有限。由于“浮選”課程的教學(xué)內(nèi)容存在前后聯(lián)系、循序漸進的特點，新知識往往需要在前面教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進行講授。若是教學(xué)質(zhì)量不高，學(xué)生對浮選知識的理解則不夠深入，很容易忘記上節(jié)課所學(xué)的知識，繼而增強了后續(xù)學(xué)習(xí)的難度，極易形成惡性循環(huán)，最終失去學(xué)習(xí)興趣和積極性。

“浮選”課程考核雖包含多種成績評定方式，如期末考試、考勤、課堂試講、作業(yè)、實驗操作等，但其中期末考試的成績比重占50%以上，而實驗操作的成績比重較低。因此，目前的考核評價方式通常能夠培養(yǎng)學(xué)生較為扎實的理論基礎(chǔ)，但在培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和增強學(xué)生實踐能力方面有所欠缺，無法準(zhǔn)確考查學(xué)生對于浮選技術(shù)的掌握情況。因此，在工程教育認證背景下，需要對教學(xué)內(nèi)容和考查評價方式進行優(yōu)化，以增強學(xué)生的工程能力，使學(xué)生具備解決實際浮選工程問題的能力。

二、“浮選”課程教改措施

（一）優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容

針對“浮選”課程教學(xué)內(nèi)容廣、理論知識難點多與課時有限的矛盾，為實現(xiàn)學(xué)生對浮選知識的有效吸收和掌握，必須對當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化。首先，精簡課堂教學(xué)內(nèi)容。由于“浮選”課程涉及較多的必修課中的化學(xué)知識，對復(fù)雜且晦澀的化學(xué)知識教學(xué)內(nèi)容進行選擇性地精簡能夠突出“浮選”課程的教學(xué)重點和實際應(yīng)用特點。例如，浮選有機藥劑的合成與分解等具體反應(yīng)步驟在有機化學(xué)課程中已經(jīng)進行了詳細的講解，在“浮選”課程中任課教師只需對常見的浮選有機藥劑合成方法進行簡單介紹，并告知工業(yè)生產(chǎn)中浮選有機藥劑的分類方法及其之間的相關(guān)性即可。其次，根據(jù)“浮選”課程教學(xué)目標(biāo)突出教學(xué)重點。針對學(xué)生必須掌握的部分進行重點講解，弱化只需簡單了解的部分，如強化學(xué)生對于潤濕理論、吸附理論及雙電層理論的理解及其與浮選實踐的相關(guān)系分析，弱化學(xué)生對該部分理論的詳細推導(dǎo)過程。最后，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建教學(xué)框架。由于“浮選”課程教材中每一章、每一節(jié)的內(nèi)容都是循序漸進、前后聯(lián)系的，因此需要構(gòu)建合理的教學(xué)框架，將不同章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容有效貫通。在教學(xué)過程中主動引導(dǎo)學(xué)生對于前面知識的回憶，有利于加深學(xué)生對于浮選知識的系統(tǒng)性記憶和理解。例如，《浮選化學(xué)》這一章首先需要學(xué)生掌握浮選三大基本理論，隨后依次展開對于浮選溶液化學(xué)、硫化礦浮選電化學(xué)及微粒間相互作用理論的教學(xué)，浮選三大基本理論知識需要緊密融入后續(xù)的教學(xué)內(nèi)容。通過精簡教學(xué)內(nèi)容、突出教學(xué)重點、框架式教學(xué)對課堂教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化能夠有效提高教學(xué)效率，增強學(xué)生對于浮選理論知識的掌握，為學(xué)生進行后續(xù)的浮選實踐夯實理論基礎(chǔ)。

（二）引入案例式教學(xué)

工程教育認證背景下，針對專業(yè)和課程特點開展教學(xué)模式改革是提高教學(xué)質(zhì)量的重要改革方向。案例式教學(xué)是指在教學(xué)內(nèi)容講授過程中或講授前后提出的與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的案例問題，通過案例問題的分析、討論和解決來加深學(xué)生對案例問題涉及的相關(guān)知識的理解和應(yīng)用［5］。在課程內(nèi)容開始之前提出案例能夠引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，帶動學(xué)生對于案例問題的思考，教師可根據(jù)案例問題順理成章地開展教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生也會帶著思考對上課內(nèi)容進行學(xué)習(xí)并主動尋找解決案例問題的方法，從而提高學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)積極性。例如，在講解浮選設(shè)備時，可結(jié)合學(xué)生在企業(yè)的認識實習(xí)提出以下問題：某錫礦選廠使用搖床對錫石進行分選和回收，如果原礦性質(zhì)發(fā)生變化導(dǎo)致磨礦后錫石的粒度變粗，如何對搖床進行調(diào)整以減少礦物的損失？由于學(xué)生在進入選廠工作需要開展技術(shù)改造提高自身業(yè)務(wù)能力，此類問題能夠讓學(xué)生認識到自身所學(xué)知識能夠應(yīng)用于實踐生產(chǎn)中，對今后的職業(yè)生涯的發(fā)展是很有用的，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。又比如，在講解浮選工藝時，提問學(xué)生在實習(xí)時參觀的選廠是用哪種工藝進行生產(chǎn)，該工藝是否有改進的空間。類似的，在教學(xué)內(nèi)容講授之后提出案例問題能夠加深學(xué)生對于所學(xué)知識的理解和記憶，并增強理論知識與工程實踐的聯(lián)系思維。例如，在講授完浮選三大基本理論后，通過選廠生產(chǎn)視頻播放或生產(chǎn)實習(xí)的經(jīng)歷向?qū)W生提問特定浮選現(xiàn)象中涉及的浮選基本理論知識有哪些，是否能夠用自己所學(xué)的浮選知識對浮選現(xiàn)象進行解釋，通過這些提問進一步加深學(xué)生對于浮選理論的理解，同時也為學(xué)生今后進入企業(yè)工作后能夠具備創(chuàng)新思維奠定基礎(chǔ)。

（三）完善考核評價機制

目前，“浮選”課程對學(xué)生的考核包括期末考試、考勤、實驗操作等，考核方式雖較為合理，但仍不能全面地反映學(xué)生的綜合素質(zhì)。工程教育認證背景下要求學(xué)生的培養(yǎng)過程能夠滿足畢業(yè)要求，即課程目標(biāo)也要與畢業(yè)要求掛鉤。因此，針對礦物加工工程專業(yè)的畢業(yè)要求，需要制定具體的“浮選”課程目標(biāo)，按照畢業(yè)要求的指標(biāo)點進行教學(xué)。礦物加工工程畢業(yè)要求、畢業(yè)要求指標(biāo)點及課程目標(biāo)如表1所示。此外，目前的成績評定體系中期末考試成績的比重較高，應(yīng)更多地注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，適當(dāng)?shù)卦黾訉嶒灢僮鞯某煽冋急取＞唧w的考核方式及評價機制如表2所示。

結(jié)語

礦物加工工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)基礎(chǔ)寬厚扎實、工程實踐能力強、有創(chuàng)新意識和能力，能夠從事礦物加工工程領(lǐng)域內(nèi)的生產(chǎn)、設(shè)計、教學(xué)、研發(fā)和管理的復(fù)合型工程技術(shù)人才。在工程教育認證背景下，本文提出優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、引入案例式教學(xué)及完善考核評價機制等措施，對“浮選”課程的教學(xué)進行了思考和教學(xué)改革探索，旨在夯實學(xué)生的理論基礎(chǔ)，增強實踐能力和創(chuàng)新能力，使“浮選”課程的教學(xué)目標(biāo)更有利于工程型人才的培養(yǎng)。通過本文對“浮選”課程教學(xué)改革的探索，以期為開設(shè)礦物加工工程專業(yè)院校的人才培養(yǎng)及工程教育認證提供參考。

參考文獻

［1］羅仙平，周賀鵬，鄧衍義，等.工程教育專業(yè)認證視角下礦物加工工程專業(yè)教學(xué)改革與實踐：以江西理工大學(xué)為例［J］.煤炭高等教育，2017，35（3）：114-118.

［2］孔凡新，查光成，吳夢陵.以工程認證和審核評估為契機，全面深化專業(yè)綜合改革［J］.高教學(xué)刊，2015（18）：65-66.

［3］教育部高等教育司.關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)《中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會 教育部高等教育教學(xué)評估中心關(guān)于發(fā)布已通過工程教育認證專業(yè)名單的通告》的通知［EB/OL］.（2022-06-26）［2023-05-27］.http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/202206/t20220629_641656.html.

［4］林健.工程教育認證與工程教育改革和發(fā)展［J］.高等工程教育研究，2015（2）：10-19.

［5］邱健豪，張雄飛，顧曉利，等.淺談工程教育認證背景下的化工分離工程教學(xué)［J］.當(dāng)代化工研究，2023（2）：156-158.

Exploration of Teaching Reform of Flotation Course under the Background

of Engineering Education Certification

FENG Qi-cheng， HAN Guang

（Faculty of Land Resources Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming，

Yunnan 650093， China）

Abstract： Flotation is an important basic course for undergraduates majoring in mineral processing engineering when they enter the professional course. The teaching purpose is to cultivate engineering talents who have solid theoretical foundation of flotation and can solve practical flotation engineering problems. This paper aims to discuss the teaching characteristics and problems faced in the teaching process of Flotation course under the background of engineering education certification， and put forward teaching reform measures such as optimizing teaching content， introducing case teaching， and improving assessment and evaluation mechanism， so as to enhance students’ ability to solve flotation engineering problems， improve their engineering quality， and cultivate engineering talents in the field of mineral processing with excellent comprehensive ability.

Key words： Flotation; engineering education certification; teaching reform