矿物加工工程专业“双循环”实践实训教学模式探索与实践

张汉泉，祝启坤，张泽强，罗惠华

武汉工程大学 环境与城市建设学院，湖北 武汉 430073

矿物加工工程专业“双循环”实践实训教学模式探索与实践

张汉泉，祝启坤，张泽强，罗惠华

武汉工程大学 环境与城市建设学院，湖北 武汉 430073

专业实践实训是工科教学的重要环节。针对矿物加工工程专业出现的一些突出问题，本文提出通过课堂实践教学改革，打破行业界限，改革专业课教学模式；增强实验和实践环节自主性；建设实践教学基地与校企、教师或工程师与学生间的“双循环”实践实训模式。实践证明，毕业生专业适应能力大大增强，学生学习专业积极性提高，实现了跨行业、跨专业的宽口径就业。

矿物加工；实践教学；实习基地；毕业论文

武汉工程大学矿物加工工程专业是全国培养化学矿矿物加工工程专门人才的唯一本科专业。1979年开始招收本科生，1988年开始招收联合培养硕士研究生，1994年被确定为原化工部高等学校首批重点学科，2001年划转为湖北省重点学科并通过评估验收，2003年获得省免评硕士点授予权。共培养本科毕业生1300多名，培养与联合培养硕士研究生60余名、博士研究生6名。

由于地矿类专业是一个艰苦行业而受冷遇，在上世纪90年代末期甚至面临停招，许多年轻学子不愿选择此类专业，相关专业很难招到第一志愿考生，只能采取调剂的办法补充生源。一些学生即使被迫选择了本专业，也不安心学习，对专业课兴趣冷淡，很多人甚至准备去其他所谓热门专业深造[1-3]。

多年来我校一直探索改革传统教育模式，立足学校所处地域特点，通过实践环节增强学生学习本专业的兴趣，建立跨行业的企业实践教学基地，引进企业技术人员多层面参与实践教学环节，探索研究“学校课堂—实验—现场—实践—企业课堂”的双向循环教学模式，使学生就业后能学以致用，大大促进了高端就业，学生用得上、用得好，单位用得欢、用得畅，开创了本专业毕业生就业的新局面[4]。

一、矿物加工工程专业“双循环” 实践实训教学模式内涵

高校工科专业的实践教学问题，已成为高等教育研究与讨论的热点问题。学生人数急剧增加和校内外实践实训资源限制之间的矛盾突出、实习经费严重不足、实习企业不愿接收实习学生使实习地点难以保证，部分指导教师现场工程实践经验欠缺，导致了实习质量日益下滑，学生的实践能力较差，动手操作机会少。因此，当前实习教学中普遍存在“流于形式、走过场”的问题[5-9]。

2004年开始，我校将“破碎筛分”、“重力选矿”、“磁电选矿”、“浮游选矿”4门课程合并为“矿物分离与分选工艺”1门课程，课程部分内容采用双语教学。并针对课程特点独立开设矿物加工实验技术实践教学，训练了学生对基本原理、基础知识的理解和掌握，提高了动手能力；增加了学生的感性认识，针对专业课程特点独立开设破碎、磨矿、重选、浮选、磁选、脱水、产品测试等基本实验技术的实践教学环节，增强学生对基本原理、基础知识的理解和掌握，训练了提高动手能力；增加了学生的感性认识，巩固所学专业知识。

根据湖北地域特点，依托湖北区域内鄂东铁矿、铜矿生产企业和湖北磷化工企业等矿山类教学资源优势，结合大冶铁矿历史悠久、工艺完整、设备先进的矿类专业教学资源，通过校内专业教师与现场工程技术人员联合授课、联合实践教学指导、联合教学考核的方式，理论紧密结合实践，可极大地提高学生学习专业知识的热情，变“满堂灌”被动式学习方式为“探究型”主动学习方式。

实习基地是学生提高实践能力和创新能力的平台，也是培养卓越工程师的实践教学重点。本专业现有5个稳定的现场实习基地—武钢大冶铁矿集团公司、黄麦岭磷矿集团公司、江苏南京梅山铁矿集团公司、锦屏磷矿选矿厂、大冶有色金属公司。2009年由企业建设培训楼，学校投入上百万资金对其进行了装备，完善了宿舍基本生活设施、教室、多媒体设备，解决了实习过程中交通、经费、管理、生活等具体问题，稳定了实践教学资源，并申报了国家级实践教学中心，这样学生毕业时，分别在铁矿选矿、化工矿石选矿、有色矿石选矿等不同工艺流程、不同类型的选矿厂得到实践实训，大大拓宽了毕业生就业的专业领域。因此，依托传统优势领域如磷资源加工，同时考虑地域优势，将现场实践环节延展到钢铁行业、有色金属行业，拓宽学生知识面，做到重点突出，特色分明，促进学生多元化培养和就业。

武钢大冶铁矿实践教学基地建立，充分利用了地域近、行业、专业齐全、设备先进和大型企业优良传统的优势，将车间请进课堂，课堂搬进车间，使实习和实习基地的建设有了长期而有力的保证。真正实现“实习倒班制”，取代“上班制”和“参观制”。保证实习学生有充分的时间和机会接触生产实践，使学生深入学习了解工艺、设备的运行和维护特点及管理要求。学生通过生产实习的训练，把学校与企业即理论与实际结合起来，既检验了所学课本的知识，又可以用理论知识指导生产实践。第6学期，统一在大冶铁矿实践教学基地，聘请企业高等专业技术与管理人才为学生讲授矿物加工技术法规等专业课程。

教师和学生利用企业实验设备、专业人员和检测手段等方面的资源，开展一些企业急需解决的专业技术课题研究和系统的综合性设计实验研究，获得动手实践的机会，实现“学校课堂—实验室实验—企业课堂—企业实践—毕业实验与实践” 理论教学与实践教学双向循环，以实际课题作为学生的专业论文或毕业论文，让现场技术人员亲自指导，实现企业的技术进步，提升教师的科研能力和培养学生实践创新能力和解决问题的能力的“三方共赢”。

二、矿物加工实践与实习“双循环”教学模式探索

1.专业实验教学改革

实验内容除基本操作、基本技能训练的实验外，增加创新型实验与科研实训环节，实验教学改革与科学研究相结合，或一些有基础和实验条件的关于工程和实际生产方面的科研成果开发转化为实验内容，如难选矿综合流程实验、磷矿药剂性能测定等。让学生自行设计方案、独立处理实验中出现的问题，处理实验数据，编写完整的科学研究报告，以培养学生作为主体在实际工作中综合运用所学知识发现问题、分析问题、解决问题的能力。有些实验项目直接来自于企业，增加了学生学习的积极性，同时增进了学生对企业实践的认识[5]。近几年来，我省重视磷矿的开发利用，我们通过学生的矿石可选性研究实验，对湖北的几个磷矿的选矿进行了研究，为我省磷矿的选矿提供基本依据。学生依托该环节完成了宁南难选氧化铁矿选矿流程开发、黄麦岭低品位磷矿、宜昌丁东磷矿和宜昌树空坪磷矿等选矿试验，在研究实验中获得了较好的结果，为以后的科研提供了依据。

研究创新型实验的开设为学生提供了创新思维和能力培养的平台与空间。目前本专业联合同类专业开发的研究创新实验有22项，拓宽了学生知识面，取得了良好的教学效果；同时也促进了我校相关专业的学科建设，这些项目将极大地激发学生学习的主动性。

整合现有实验室资源，增添新的仪器设备，减少重复建设，仪器设备质量及状态得到根本改进，并能保障为相关专业的学生开展、开放实验，学校的教学资源得到扩大，实验室的使用效率提高，还能为其他高校和企业提供服务，使学科的整体实力进一步增强，声誉更加响亮，并带动相关学科群的发展。除常规破碎磨矿、浮选、重选、磁选、脱水、产品测试等基本实验室外，针对当前矿物加工学科新兴发展趋势，重点建设化学选矿与资源综合利用、资源与环境微生物技术实验室、磷资源深加工实验室、球团制备与焙烧实验室和多功能矿产品检测实验室。为学生提供广泛而深入的科研实训平台。

对于专业教学中的基本型实验和提高型实验等常规必修实验，精心设计实验内容和实验顺序，要求学生根据教材内容进行实验前的必要准备，在教师指导下完成，以达到对实验基本知识、技能的规范训练。选修实验以研究、创新型实验为主，要求学生自选题目或根据教师预设题目进行实验方案设计，在老师指导下完成实验，突出创新能力的培养。

为充分让学生自主学习、自我完善、自我提高，开发完善实验教学软件，充分利用网络提供的丰富教学资源，如实验预习系统、操作过程评价系统、数据处理系统等，开发或更新教学课件，主要包括:视频教学(各类基本操作)、仪器分析仿真实验、数据处理、过程评价、大型仪器设备简介等，以保证学生学习的自主性和教学内容的更新。

注重实验环节总结和交流。请学生自己讲解实验流程，并让大家分析其不足；交流完毕再次对重点进行强调。对于学生的错误不急于指出，和其共同分析失败的原因，以利于下次实验的顺利进行。将新、旧实验方法进行对比，分析各个方式的优缺点，让学生在比较中得到知识的提升；发挥学生聪明才智，让学生设计、改进实验方法，以加强其基本功的锻炼，为学生工作后下基层打好坚实的基础。

开发了一套实验成绩管理与处理系统。主要考核学生的实验预习、实验动手能力、实验结果、实验报告、实验数据处理、安全卫生等方面能力。对实验预习、数据处理或过程评估进行评分，分析全部学生的成绩分布情况。

2.校外多功能实践教学基地建设

学校依托大冶铁矿百年矿山文化，结合矿物加工专业本身特点，立足采矿、选矿、球团工艺各专业工艺技术和设备特点，学生、教师和企业多方参与，以现场技术人员为主体，形成包括矿山企业介绍、矿石性质分析、生产工艺流程沿革、设备进步历程、岗位技能展示在内的适合认识实习、生产实习、毕业实习和毕业实践实训等不同实习阶段、不同实习层次的实习教材，并在实践中不断完善和补充。建立阶段考核和学校老师、企业导师双向考核机制，突出考核对改进的促进作用，有效地提高生产实习的学习效率和动力。

校企共同制订生产实践和毕业实习环节教学计划，立足基地生产实习，实行毕业实习和毕业论文环节双导师、学生实践教学效果双向考核、现场专题实验和创新实验新模式的探讨与完善。将学校教师和现场技术人员共同完成部分专业理论教学、实际课题的工程实践教学和包括本专业破碎—磨矿—选别—样品处理全流程在内的创新型专题实验教学3个环节有机结合，不断挖掘与补充教学资源。实现课堂与实践零距离对接，把课堂搬进工厂，把工厂搬上课堂；实行企业技术人员与学校老师“双师制”，完善学生在基地完成毕业论文的生活、学习保障措施，充分调动企业导师的积极性；热爱本专业的毕业班学生，在现场导师指导下，结合生产实际课题，完成毕业论文(设计），发挥学生和企业的创造性，形成实习—实验—毕业论文—促进就业等良性循环链，同时促进学校老师完成面向现场的科研攻关。

广泛征求已经毕业学生、用人企业对校外实习改革的意见和建议，形成实习过程中经费、管理和教学资源的保障机制，巩固基地硬件建设(大冶铁矿包含多媒体教室、学生食宿为一体的培训楼）和工程师导师、专业专题实验等软件建设成果；建设开放式实践教学与创新基地，与其他兄弟院校、兄弟专业共享实习住宿、多媒体教学等硬件资源，其教学手段、专业综合性设计试验教学资源也可为其他院校矿物加工专业借鉴。坚持现场技术攻关，现场理论学习，现场实践和教师科研促教学，学生科研促实践锻炼，现场技术攻关两个“三结合”的教学模式，并立足学校实践教学管理要求，形成对教师和现场导师的有效激励。

通过实习基地建设，形成把学校和企业科研技术改革成果引入教材、教学过程，促进了教学内容的更新；把学生带到生产第一线，培养学生的实践能力和开拓创新能力的培养模式。促进部分专业理论教学、工程设计教学和专题实践教学在现场由学校教师和企业导师共同完成，不断更新、充实教学内容。部分优秀毕业生课题选题立足基地生产实际，解决实践问题，在现场完成，充分发挥学生的主观能动性，利用基地实验设备和检测手段，克服学校经费、资源紧张的局面，使学生在毕业前得到系统的锻炼。部分专业课堂教学与现场实践零距离对接，让现场有丰富实践经验的技术人员对实习学生实行“传、帮、带”，激发学生学习专业知识、培养专业技能的热情。在学校、企业之间，教学、科研之间，学生、基地教师、学校老师之间形成稳固的关联纽带，为矿物加工工程专业培养应用型人才创新培养模式，实现学校、企业、社会多方共赢。

3.真练毕业实习和毕业设计

毕业设计是大学4年教学过程的最后一个环节，是全面检验学生4年来知识的积累、应用和创新的重要手段。毕业设计是大学生完成学业的标志性作业，是对4年学习成果的整合与提升，是检验学生掌握知识的程度、分析问题和解决问题基本能力的一份综合试卷[10]。它直接影响学生步入社会后能力的发挥。目前，武汉工程大学矿物加工专业毕业生的就业方向已不仅仅面向磷化工行业，就业范围已拓宽到多个矿业类行业(如磷矿、铁矿、有色金属、钼矿、煤炭等等)。因此，以往的矿物加工专业毕业设计内容及标准已不能适应新形势的要求，为更好地培养应用型矿物加工专业人才，毕业设计改革势在必行。以往毕业设计按设计阶段主讲教师集中式教学，指导教师具体指导，教学方法单一，教学手段单一。学生集中式设计，学生就设计而设计，怕犯错误，为了高分按传统陈旧资料选择设计方案，很少将新的技术成果应用到实际中，缺乏自主创新性。

针对用人单位“毕业生理论功底扎实，工程实践能力薄弱”的反映，从2003年开始，我院对毕业实习和毕业设计进行改革，形成了毕业设计紧密结合工程实际、在企业真题真做的“宜化模式”(我校率先提出了实习和毕业设计在同一个生产或工程现场进行；设计题目从工程生产技术、工艺设备改造与查定项目中选择；数据与设计条件取自现场；指导人员由工厂技术人员和学校教师共同担任，以工厂技术人员为主；设计方案与设计结果直接接受现场或工程实践检验的毕业实习和毕业设计模式，并在我校董事单位“湖北宜化集团有限责任公司”实践成功，习惯称之为“宜化模式”），强化对学生工程实践能力的训练。

矿物加工毕业设计(论文）课题可以分为科研实际型、生产实际型和教学实验研究型两种类型。考取研究生的学生，一般可结合指导教师的课题从事研究工作，完成教学实验研究型毕业论文，培养和挖掘学生从事科学研究的潜能，同时也可尽早地完成本科与硕士研究生教育的过渡；已与用人单位达成就业协议的学生可在就业单位进行毕业实习，毕业设计可结合导师科研攻关课题，由用人单位和学校联合指导；充分利用湖北区域内鄂东铁矿、铜矿生产企业和湖北磷化工企业的资源优势，根据学生就业意向，在第8学期将部分学生分片区下派到相应的行业企业，参加企业的生产与科研工作，由企业指派专门的高级技术人员作为现场导师，同时学校的专业教师也进行细化分工，负责不同片区的学生指导工作，做到“多模式、双导师、双考核”毕业实习指导。

从表1可以看出，毕业设计和毕业论文分布比较平衡，采用真题真做模式的项目比例大，且在磷化工、钢铁行业、有色金属行业和其他矿业领域均有涉及，为学生知识面延伸创造了条件。

三、实施“双循环”教学模式，促进矿物加工专业宽口径就业

根据矿物加工学科面临的形势和本学科自身的发展趋势，学科点遵循工科教育、教学规律，以掌握专业基础理论、强化工程技能训练、培养创新能力为目的，实现宽口径专业培养模式，按“厚基础、宽口径、重实践、优创新”原则制订培养方案，在培养目标方面重点要体现两方面:(1）突出复合实用型人才的培养；(2）打破行业界限、实现宽口径就业。近年来，经过教研室全体教师的不懈努力，矿物加工工程专业建设已经取得较明显的成效，申报成功多项教研项目，连续5年本科毕业生一次就业率达到90%以上，就业行业不断拓宽到钢铁、有色金属、化工矿山、煤炭等行业如武钢、宝钢、首钢、鞍钢、昆钢、攀钢、大冶有色公司、广西有色公司、中国五矿集团、中国黄金公司、云南化工、宜化等大中型企业，用人单位对我校矿物加工专业毕业生评价不断提升。

表1 武汉工程大学矿物加工工程本科毕业论文情况（2006～2010年）

表2 武汉工程大学矿物加工工程本科专业就业情况（2006～2010年）

从表2可以看出，除2009年受金融危机影响，本专业毕业生在中国500强企业就业的比例占1/3到1/2，高端就业比例大；在我校依托化工矿山办学特色的前提下，学生就业不断向钢铁行业、有色金属行业和其他矿业领域延伸，学生就业面越来越宽。

四、结语

(1）通过课程实践教学改革，增加学生自主创新性，从专业课专题实验、综合实验、创新实验等不同角度创造动手机会，激发学生学习本专业兴趣，动手能力和分析问题能力大大提高。

(2）克服学校现场经费、资源紧张的局面，依托地域优势，以邻近的大冶铁矿为龙头建立实践教学基地，同时将实习企业分别辐射到附近的有色金属矿山和磷化工矿山，让学生分别在不同工艺流程、不同类型的选矿厂得到实践实训，学生专业知识面大大提高。

(3）在毕业实习和毕业论文(设计）环节引入“真题真做”的宜化模式，同时结合学生个体就业行业特色选择课题，部分学生在实践教学基地完成毕业论文，毕业设计紧密结合工程实际，学生的学习兴趣和工作能力大大提高，毕业生得到系统锻炼后，就业率和高端就业竞争力显著提高。

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Characteristics Practical Training in Order to Promote Wide Employment of Mineral Processing

ZHANG Han-quan, ZHU Qi-kun, ZHANG Ze-qiang, LUO Hui-hua
Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430073, China

Training practice teaching is an important part of engineering education.In order to resolve outstanding problems in mineral processing, this paper introduces that practical teaching in classroom reform should being carried out, industry boundaries difference has been broken, traditional indoctrination courses teaching model being reformed, the autonomy aspects of experimental and graduation practice being enhanced, fieldwork bases being built for university and enterprises, "double loop" practical training mode between the teachers or engineers.Professional adaptation abilities of graduates have been greatly enhanced to achieve a crossindustry, cross-professional wide employment, and learning initiative in professional subjects was increased.

mineral processing; practical teaching; practice base; graduation thesis

G642

A

1006-9372 (2011）02-0039-05

2011-02-25；

2011-04-22。

湖北省大冶实践教学与创新基地“矿类专业”人才培养模式改革研究。

张汉泉，男，副教授，主要从事矿物加工专业教学与难选金属矿综合利用、造块理论与工艺的教学和研究工作。