矿物材料工程学科课程建设探讨

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矿物材料是以天然矿物或岩石为主要原料，以利用其理化特性为目的，通过物理、化学等加工工艺方法制备的具有一定应用功能的现代新材料。矿物材料工程是以矿物学、结晶学、矿物加工学、材料学及化学科学等多种学科知识相互交叉融合而成的一门综合性工科学科，其课程的主要内容包括矿物选矿提纯、功能化加工、矿物材料学等基础理论与应用技术。我校矿物材料工程专业是依托于矿物加工工程国家重点学科拓展而成的一个特色学科方向，是我校最早设立的博士和硕士学科点之一，主要进行煤系伴生矿物材料的开发与工业应用技术以及以非金属矿物为基本原料的矿物材料的性能、加工与应用研究。经过多年的学科建设，我校矿物材料工程学科在创新人才培养、教材建设、师资队伍优化等方面取得了显著成效。本文主要介绍了我校矿物材料工程学科在多年建设过程中针对本科生、研究生课程建设方面所开展的教学体系优化及教学改革方面的研究与实践。

一、“矿物材料工程”课程教学改革与实践

1．课程教材建设

矿物材料工程学科主要教学体系包括矿物基本特性、材料研究基础、材料制备与分析测试、材料功能化设计等内容，据此编写了《非金属矿物材料》《非金属矿加工与应用》《超微粉体加工技术与应用》《超细粉碎工程》《粉体表面改性》等系列教材丛书。系列教材的编写主要是结合学科特点，一方面注重矿物材料结构与组成、加工工艺、材料性能与应用性能等材料科学要素内部关系，另一方面融合了矿物学、结晶学、矿物加工学、化学、材料学等多学科理论知识体系，突出矿物材料的功能性与应用特性。教材深入浅出，内容翔实，注重新的技术发展以及基础理论与实际应用融合。由于矿物材料相关产品的加工技术与应用技术不断创新，应用领域的不断拓展，新的国家、行业标准不断更新，相关教材也在不断修订，例如《非金属矿加工与应用》已于2013年完成第三次修订，及时补充了相关内容的新变化与新发展，删除了已不再先进或已淘汰的技术和已废弃的产品标准，这些教材建设工作保证了本学科发展方向的前沿性，从而能够满足日新月异的新时代背景下矿物材料领域专业高级人才培养的需要。

2．课程内容优化改革

在矿物学、矿物加工学等相关理论课程基础上，对本学科的教学内容进行了新的优化改革，删除了重复和陈旧过时的教学内容，建立了以《非金属矿加工与应用》课程为核心，配合《粉体表面改性》《非金属矿物材料》等特色鲜明的专业方向选修课的课程体系，着重培养学生的创新意识与创新能力。《非金属矿加工与应用》课程考虑到矿物材料的加工与应用开发重在其功能性的开发，着重通过课堂教学介绍我国非金属矿加工与应用技术的一些共性规律，并通过联系当前我国非金属矿加工技术的实际生产与技术发展水平，突出介绍非金属矿物材料新工艺、新方法及新产品方面的研究进展，内容上有意将矿物的应用特性、结构与组成特性及功能性相结合，注重新的技术发展。课程内容的设置上，强调不同相关学科之间的融合，脱离枯燥乏味的原理与理论知识，通过更多的实例，尤其是生活中所熟悉的能够激发学生兴趣的例子，达到举一反三，灵活运用课本知识的教学目的。建立以“矿物材料结构与组成－制备与加工－材料性能－工艺原理”为主体的教学体系，不仅提高了课堂教学质量与效率，而且也培养了该学科学生的就业能力。

3．教学方法与手段

课堂教学主要采用启发－讨论式的教学手段，通过单独设课、综合设课或者前沿研究讲座等多种形式，充分使学生融入到课堂教学活动中，并了解学科当前的前沿理论与新技术。充分利用现代化教学手段，开发新的多媒体教学课件，不断提高教学效果与质量。在课堂教学中，通过引入趣味性、互动性强的阅读教材与自学内容，避免传统的灌输式教学，激发学生的求知欲与学习兴趣。对较难理解的教学内容，通过多媒体教学软件和信息资源来辅助教学，增强教学的说服力，加深学生对难点知识的消化与理解。对一些与科研和生产密切相关的教学内容，教师结合自己的科研活动与经验，结合现场记录的录像及收集的图片资料向学生形象地展现，让学生能够充分了解该领域新的研究动态，提高学生的学习兴趣。针对一些矿物新材料的热点研究内容，鼓励学生撰写综述性论文，通过阅读相关文献资料，提出自己的想法，从而培养学生科学研究和探索的主动意识。

4．创新与实践教学环节建设

本学科除了要求学生掌握基本的矿物材料工艺流程及其原理外，培养工程实践能力同样尤为重要。我校近几年通过设立专业性的“科研导论”“科研选题训练”“大学生创新训练项目”等创新教学环节，强化学生对各种矿物材料工艺方法的基本原理、制备工艺及相关设备与材料性能测试方法的理解。通过实验室教学，掌握试验方法、熟悉试验手段，培养学生的科研兴趣，提高专业技术水平。除了常规的生产现场实习实践环节外，通过开设毕业论文结合科研、研究性实验项目，让学生能够从生产实际中去选取自己的毕业课题，锻炼学生的实际工作能力。另外，通过鼓励学生发表学术论文、科技创新与发明，提高学生的创新能力，培养学生科研的思维与能力。

二、结语

通过多年对“矿物材料工程”学科课程教材内容的整合与修订，使课堂教学与实践教学有机结合起来，在检验课堂教学效果的同时，启发学生对本学科的学习兴趣;在考核学生对矿物材料基本原理和基本知识掌握情况的同时，考察学生对所学知识的综合应用能力，激发学生对相关课程学习的主动性与自觉性;通过设立特色鲜明的创新与实践环节教学，提高学生的实践能力、创新能力、科研能力和团结协作精神。

作者：孙志明 单位：中国矿业大学〈北京〉化学与环境工程学院