矿物科学与工程学科建设的探索研究

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摘要：矿物科学与工程学科（矿物学科）包括矿物科学与矿物工程两个二级学科。西南科技大学是我国最早开设矿物材料专业的大学之一。本文对矿物学科体系与内涵进行了论述，对我校矿物科学与工程学科建设的探索经验和实践成果进行了介绍。针对矿物科学与工程学科建设中人才培养存在的问题，我校通过开设“资源循环利用科学”创新试验班，加强矿物学科创新性专业人才的培养。本文指出今后矿物学科建设需要注意的问题，以适应矿物学科发展的需要。

关键词：矿物学科；矿物科学；矿物工程；学科建设；实践

矿物科学与工程学科（矿物学科）由矿物科学与矿物工程两个二级学科构成，主要研究矿物（天然和人工合成）化学成分与结构、理化性质与技术性能、鉴定与分类、形成与演化、加工与综合利用的相关基础理论与应用技术以及它们相互之间的内在联系与规律。矿物科学包括地质学领域的传统矿物学及其与环境科学、物理学、生物学、化学等学科交叉形成的环境矿物学、矿物物理学、生物矿物学、矿物晶体化学等在内的矿物史学、描述矿物学、理论矿物学和应用矿物学4大类学科分支。矿物工程主要涉及矿物分离提纯、矿物加工、矿物应用以及矿产资源综合利用等相关工程与技术，包括工艺矿物学、矿物加工工程（选矿）、应用矿物学、非金属矿深加工和矿物材料等学科分支。

一、矿物学科建设探索

1.矿物学科体系建设。我校矿物学科体系延伸了非金属矿特色链，拓展了非金属矿开发与综合利用和矿物材料方向。西南科技大学（原重庆建筑材料工业专科学校，原四川建筑材料工业学院）于1958年建立突出非金属矿产的“非金属矿产地质与勘探”专业（专科），成为国家建材和非金属矿工业培养专门人才的特色专业。1978年，我校“非金属矿产地质与勘探”本科专业开始招生。1988年，西南科技大学与中国地质大学合作创建“矿物岩石材料”专科专业，正式培养矿物学科专业学生。1994年，矿物岩石材料专业升为本科（1998年更名为材料物理专业）。1999年，矿物岩石材料（材料物理与化学）专业获得硕士学位授予权。2011年，矿物加工工程本科专业获得教育部批准并开始招生。2011和2012年矿加工程和矿物材料学二级学科硕士点分别设立并开始招生。

2.学科平台建设。在矿物学科教学、科研平台建设方面，建立的学科平台体现了非金属矿产的特色，在我校矿物学科的人才培养和科学研究等方面发挥了极为重要的作用。我校于1989年建立非金属矿研究所（原国家建材局批准成立）。1993年，成立矿物材料及应用研究所。1994年，地质学科被批准为国家建材总局省部级重点学科，并相应成立地质资源省部级实验中心。2007年，“固体废物处理与资源化”省部共建教育部重点实验室批准立项建设，并于2011年通过验收。2010年，非金属矿产地质及其开发利用四川省高等学校重点实验室获批并运行。

3.学科方向凝练。以非金属矿产开发与综合利用为特色的我校矿物学科建设取得了显著成效，逐步发展为学校优势学科，有力促进了我校的发展。在20世纪80年代，我校矿物学科提出“地质体综合利用”、“非金属矿材料”等研究思想，首先提出了“非金属矿物超细效应”、“纳米矿物材料”、“生态矿物材料”等新概念。矿物学科取得的研究成果和矿物岩石材料专业建设经验在全国有关地矿院校得到了推广和应用，为矿物岩石材料学这一新学科体系和人才培养体系框架的建立做出了贡献。我校矿物学科方向涉及非金属矿开发与综合利用、矿物材料和矿物生态环境等领域。对高岭石、蛇纹石、纤蛇纹石石棉、水镁石、蛭石、凹凸棒石、蒙脱石、石墨、硅藻土等非金属矿在应用矿物学和环境矿物学领域开展了深入研究。矿物学科方向的凝练对矿物材料和矿物加工工程专业的发展起到了重要推动作用。对学科方向的凝练，促进了矿物与微生物相互作用、非金属矿物环境与生物效应、纳米矿物学与材料、尾矿处理与综合利用等特色方向的发展。

4.学术队伍建设。在学术队伍建设方面，我校上世纪90年代开始通过加拿大国际开发署（CIDA）支持的矿物科学项目，开展国际科技合作与交流。通过国内外进修和留学，与重点院校合作培养、攻读高层学位、强化科研教学实践、对口等方式，培养了一大批学术带头人和教学科研骨干，促进了矿物学科学术队伍的建设。矿物学科紧紧围绕非金属矿产特色方向，逐渐形成了以高水平学术带头人为引领，中青年研究人员为主体的一支规模适中、多学科交叉、优势互补、年龄结构合理、具有较高学术水平和团队凝聚力的研究队伍。矿物学科现有各类教学、科研人员43名，其中教授19人，博士生导师4人，具有博士学位的25人。近年来，通过引入一批地质、矿业、环境、生物、资源加工等学科优秀青年人才，加强培育矿产资源循环利用、矿物资源加工等前沿、交叉学科学术队伍建设，使得矿物学科体系进一步完善。

5.特色课程与教材建设。在上世纪80～90年代我校矿物学科组编写了五部突出非金属矿特色的系列教材：《非金属矿产地质学》、《非金属矿产矿物学》、《非金属矿床勘查与评价》、《非金属矿产物相及性能测试与研究》和《应用矿物学》。非金属矿产开发利用教学团队2011年获四川省优秀教学团队，现开设《应用矿物学》、《非金属矿产地质与评价》、《非金属矿物性测试》、《非金属矿开发与利用》和《非金属矿深加工及矿物材料》等系列课程。为反映最新研究成果和适应新的教学需要，非金属矿产开发利用教学团队2010年编写《非金属矿产开发利用》教材。2015年重编《应用矿物学》教材，其他特色教材正在逐步完成再版或重编工作。我校矿物学科特色课程与教材建设取得的成果，推动了矿物学科的建设和专业人才的培养。

6.人才培养探索。学科建设是人才培养的基础，是人才培养最为重要的关键环节之一。在传统矿物学科人才培养途径，国内的矿物学等相关课程由于其重要的专业基础课程性质及很强的实践性质曾一度处于整个地质学科体系的核心位置。经历历次改革后以后，矿物学科专业课程压缩严重，一些专业必修课程变更为选修课程或不再开设。《矿物学》、《应用矿物学》等专业基础课程的学时数大幅度削减，学生的基础理论学习与实验技术训练都受到相当程度的影响。另一方面，《矿物学》、《应用矿物学》、《矿物材料》和《非金属矿开发利用》等矿物学科专业课程在不同地矿类大学因行业差异在专业教学设计与实践过程中略有侧重。

可见，现有矿物学科人才培养模式，已不能适应矿物学科人才培养的需求。创新性人才的培养是高等教育的重要任务，针对矿物学科建设中人才培养存在的问题，我校矿物学科加强创新性本科人才培养模式的改革和探索，提出培养高水平创新性专业人才为目标，实施“因材施教”的基本培养模式。依托学科重点实验室平台，开设“资源循环利用科学”创新试验班，建立优秀本科学生科研能力培养运行机制。从本科第3学期开始，入选试验班的矿物学科优秀本科生培养分为两个阶段：课程学习阶段、科研实践阶段。通过创新试验班的途径，对优秀本学生的专业知识和科研实践强化训练，提高了矿物学科优秀本科生科研能力、动手能力、创新能力、综合分析问题与解决问题能力的培养，促进了我校矿物学科的建设。在矿物学科建设人才培养方面，我校注重将教学团队建设与学科建设、科研团队建设有机结合起来，建立将研究成果快速转化为专业人才培养教学资源的机制，以保障教学质量。

二、结语

随着我国矿物学科的发展，矿物科学与工程学科一级学科体系基本形成，其内涵也已形成基本共识。改革开放以后，历经四次大规模的学科专业目录调整，极大地影响了矿物学科专业人才培养[1]。另一方面，矿物学科发展很快，服务面越来越广，对矿物学科人才的要求也越来越高，矿物学科专业人才匮乏的问题越来越严重，成为制约矿物学科发展的重要因素。因此，矿物学科建设当前最为迫切任务是尽快争取教育部设立矿物科学与工程一级学科目录和专业目录，设置相对应的矿物科学和矿物工程专业，培养一大批优秀青年专业人才，以解决矿物学科发展的关键问题。今后在矿物学科建设的人才培养方面，坚定矿物学科人才培养的同时，一是要更加注重学科、专业的建设和顶层规划；二是在扩大矿物学科方向研究生规模的同时，要更加注重质量；三是在强调学习矿物学科基础知识的同时，要注重矿物科学与工程的系统培养；四是在加强理论学习的同时，更加注重实践能力的培养；五是在加强科研型人才培养的同时，要更加注重工程师型和科技创新型人才的培养。

参考文献：

[1]廖立兵，汪灵，彭同江.关于建立矿物科学与工程学科的一点思考[J].矿物学报，2015，35（1）：1-5.

[2]董发勤.应用矿物学[M].北京：高等教育出版社，2015.

[3]汪灵.矿物科学的理论结构[J].矿物岩石，2006，25（3）：9-13.

[4]汪灵.矿物材料学的内涵与特征[J].矿物岩石，2008，28（3）：1-8.

[5]汪灵.矿物科学的概念[J].矿物学报，2005，25（1）：1-8.

[6]李胜荣，陈光远.现代矿物学的学科体系刍议[J].现代地质，2001，15（2）：157-160.

[7]万朴.我国非金属矿业60年发展概览[J].中国非金属矿工业导刊，2009，78（5）：3-7.

作者：孙仕勇，董发勤，彭同江，孙红娟单位：西南科技大学