有色金属冶金课程体系改革

金会心　吴复忠　郑晓倩

摘 要：有色金属矿业会影响我国国民经济的稳定、持续和协调的发展，有色金属冶金课程体系作为一项系统工程，目的是培养出在理论和实践两方面都具有较强能力的技术人才，该文对于有色金属行业的现状，以及其课程体系的特点和改革目标进行了阐述，并且以社会的需求和行业的发展作为体系改革的导向，从优化课程的内容，更新专业的知识面等角度，提出了有色金属冶金的课程体系的改革意见。

关键词：有色金属冶金 体系改革 建设

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（b）-0149-02

1 有色金属冶金课程体系的现状

有色金属是目前的高新技术发展的关键材料，也是非常关键的基础原材料，自进入21世纪之后，我国的有色金属冶金的冶炼和加工技术发展迅速，中国目前已经是全球重要的有色金属的成产国以及消费国，不过随着有色冶金行业的高速发展，也引起了环境的污染以及能源的消耗等问题，国务院已经顺应国家建立资源节约型和环境友好型社会的方针政策，推出了很多政策和措施，以引导有色金属冶金行业的方向逐渐趋向于提高能源和资源的利用率以及节能减排的方向，目的是尽量减少工厂废弃物的排放，节能减排、以弥补国内的矿产资源不足，帮助有色金属产业取得良好的社会效益以及经济效益。目前很多高校已开设有色冶金专业，并且随着学科的发展已经建立成了完备的有色冶金课程体系，贵州大学的有色金属学是属于冶金工程与冶金材料学科，且贵州省的有色金属资源储量丰富。有色金属冶金自1958年建校时开始招收本科生，1984年开始招收硕士研究生。有色金属冶金是隶属于冶金工程的一个二级学科，主要研究的是从二次资源、矿石等原料中对某种金属或者化合物进行提取，对于多相化学反应的规律进行研究，实现对反应的过程进行自动控制，并且逐渐优化反应器，体系一般是由冶金工艺、冶金原理、专业选修课、实践教学这四个模块，研究的领域主要包括湿法冶金、火法冶金、材料化学冶金、电冶金以及冶金分离过程等，国内很多学校的有色金属冶金的课程体系建立的时间较晚，所以教学模式以及目前的课程体系还有很多需要改进之处，长此以往，对于新形势下对于有色金属冶金专业的人才培养、就业都有影响，目前的有色金属冶金体系在课程的结构、课程的实施方式、课程的体系建设和地方经济的发展等方面需要改进。

有色金属冶金因国家的投入较少，在生产技术的必要需求下对于基础的研究也取得了成就，主要表现如下：（1）在矿产资源的分离与提取方面，对于浮选剂的分子设计应用和理论、生物的浸矿、硫化矿的原生电位浮选原理、拜耳法的优化选矿理论都得到发展和应用。（2）在冶金过程的相平衡、化学平衡以及有色金属体系的传输、电化学冶金的电机过程、生物催化、溶离子的交换、溶剂的提取等动力学的机理方面的理论已经逐渐成熟。（3）膜领域方面，对于膜材料的性能、成膜的机理以及膜内的理论设计和开发等研究。（4）冶金电化学方面，对于熔盐电解炭阳极上电催化的过程，湿法练锑、矿浆的电解等原理有了初步的进展。（5）冶金的设备以及过程的优化和数字仿真方面，发展了铝电解槽的槽膛内形的动态仿真、铜镍锍的吹炼过程、矿热电炉的节能和降耗技术。（6）冶金过程的自动化，开发了能解决冶金变量的特种检测技术，综合的应用建模的手段和现代的方法，来解决对于复杂的冶炼过程的控制，比如对铝电解的智能控制，开发了与冶金领域相对应的优化、控制软件。（7）冶金过程新技术新理论，对于机械活化冶金、串级萃取、具备高附加值的冶金技术以及纳米精细类的化工材料的制备技术都在与时俱进。

2 有色金属冶金课程的特点和改革目标

2.1 有色金屬冶金课程的特点

（1）有色金属冶金课程的特性。

有色金属冶金工业是基础性的行业，主要以开发矿产和利用矿产为主，所以必然会受到能源、资源和环境的制约。对应的有色金属冶金课程体系会具有一定的特点：①政策性。该课程不仅仅会涉及到单纯的工程技术理论，还会关系到社会主义现代化建设中的各种政策，需要在项目中贯彻和体现这些政策。②传统性。教学内容很多都是需要遵循的一般性原则和理论，但是工艺和技术都比较传统，学生能够看懂文字，但是会产生枯燥无味、老生常谈的感觉。③复杂性。金属的提取工艺流程和条件都比较复杂，所以需要老师不仅培养学生的基础理论，还要培养对工程问题的分析和实践能力。

（2）有色金属冶金课程体系所存在的问题。

①有色金属产业发展很快，课程的内容滞后，随着目前低碳冶金、循环冶金、清洁冶金等生产模块和理念的发展，大量的新型生产工艺比如铝电解的节能降耗技术，大型预焙铝电解槽、闪速熔炼、铝冶金的拜耳法选矿工艺，真空冶炼稀贵金属工艺、直接荣连发提取重金属工艺等都得到了推广，但是课程体系对新工艺新的数据统计内容很少。②课程体系的设置不合理，现在很多高校存在着对于相同的知识点在不同的课程中都有交叉，以热力学相关理论为例，在冶金物理化学、有色金属冶金学、冶金原理、物理化学等课程中的部分章节都有解释。但是对于宏观动力学、微观动力学以及反应过程学等知识在课程中的介绍很少。有色金属中轻金属、重金属、稀有金属和贵金属的冶金过程内容很片面，没有成为一个体系，专业课程的设置不合理。③学科之间的融合，有色冶金和化工、材料、环境、管理、计算机等学科联系越来越密切，但是缺乏融合性，所以需要在课程上进行拓展。加强有色金属冶金和相关学科之间的融合，能够加速有色产业的发展，方面学生适应市场的需求增多就业方向。④缺乏实践教学，对于学生进行实践教育不仅是为了补充理论教育的不足，会提高学生科技创新和实践能力。目前该校现有的有色金属冶金课程体系还需加强实践性环节，与专业课相对于的实验设备和指导教材不足，相关专业的实习单位也比较少，导致实习内容单调，经费有限等问题。

2.2 有色金属冶金课程体系的改革目标

随着有色冶金工程专业发展的逐渐成熟，有色金属冶金学相关课程的教学质量会影响着整个行业的生存空间，我们该跟有色冶金课程体系的目标寻求有特色的教育模式和方法，通过增强目前的有色冶金工程的专业素养，让学生能够对有色冶金学的基本内容、原理、方法和工艺能够有较深入的理解和体会，并且能够将知识引用到具体的有色冶金的工程实践之中。

3 有色金属冶金课程体系改革措施初探

3.1 增强有色金属冶金课程的连贯性和系统性

课程体系的优化需要在现有的课程体系的整合基础之上，保持冶金原理和工艺体系的核心位置，该校应该结合贵州省的地域特征和有色冶金行业的发展趋势，提高轻金属和稀有金属等矿产资源在教学体系中的比重。学校应该增加对于科技创新的基金，扩大创业孵化基地，加大对高水平的创新实验室的建设，营造一个良好的科研、学习、创新的环境和氛围，以提高学生的实践创新意识，增加创新、创业的能力。

3.2 提高基础知识以及基本的工艺的理论教学

教师可以结合传统的方法和启发式的教学方法，不断的完善多媒体的课件，把抽象的理论知识和工业实践相结合，使得学生能够非常直观的接受和理解知识，采取对比和举例的方法来调节课堂气氛，调动学生的积极性、创造性和主动性。引导学生参加到教学活动之中，不断的激发学生的兴趣与创新性，学校可以采取分层教学的授课方式，让学生感受到现代和传统并存，以学生为主体，教学方法应该以直观可感、情景生动、层次分明为原则。让学生感受到学习不再是掌握一些书本的知识，而是深入了解一种文化掌握一种技能，培养一种能力。

3.3 引入先进的教学的理念和方法，提高教师教学水平

有色金属冶金的专业课教学要注重理论知识和教学方法的结合，一些典型的冶炼过程要减少其繁琐的工艺操作，对于难以掌握、不易理解、内容复杂的知识点可以引入任务驱动法、比较法等方式，配合动画教学方式。通过教师和学生之间的互动，以逻辑推理的方式让学生层层深入，激发其学习的兴趣，加深对于课程的核心理念的掌握和理解。

3.4 增多对有色产品的深加工的教学

近年来，为了顺应国家的政策，有色冶金的生产工艺开始向节能减排、提高资源利用率、产品精细化的方向发展，很多新型的工艺得到了快速的应用和推广，比如重金属冶金工业的熔炼工艺、真空冶炼稀贵金属等。在改革课程体系的同时，要关注专业的前沿性成果和发展趋势，并且以企业的补充，对原教学的内容定时进行系统性的更新和调整。我国的航天、航空、船舰、机械制造业、现代交通迅速的发展，进而增加了对于有色金属材料的需求量，对于成品的性能要求逐渐提高，所以目前的有色金属制品正在向着“高、精、尖”的趋势快速发展，我国的有色冶金行业正走向提升目前新的有色金属材料的性能和技术，实现大型规模化生产的道路，与此同时，为了增加学生的未来就业，在新的有色金属冶金课程体系中要适当增加和有色产品的深加工方面相关的内容。

3.5 强化资源综合利用与环保等内容的教学

目前世界的经济发展主题是“绿色、循环、低碳、环保”，有色冶金过程排放的废气、废液、废渣是造成环境污染的严重因素，所以在今后相当长一段时间里，有色金属冶金技术的方向会沿着冶金过程的自动化、节能减排、对于低品位矿的开发、有色金属冶金产品逐渐精细化的趋势，有色金属冶金企业的工艺流程在21世纪已经趋向成熟，能快速提高有色金属企业的经济效益的有效途径是对冶金的二次资源有效的二次利用。因为想要实现社会、经济、环境之间的可持续的发展，就必须让冶金工艺走低污染的路线。学校应该在新的课程体系中，加大对于循环冶金、有色冶金的资源综合利用、清洁冶金等内容。有色冶金的相关领域的新工艺、新技术正发生着日新月异的变化，随着我国富矿资源的逐渐匮乏、日益增加的能源和资源危机、逐渐严格的环境保护，使得有色冶金工厂面临新的挑战和要求。对于学生的培养过程中增加一些当前学科的新技术、新工艺，专业发展的前沿趋势、有色工厂的新设计方向。比如焙烧过程中应用的流态化焙烧，火法炼铬过程中的熔池熔炼、闪速熔炼，以及一些新的浸出技术等，会帮助学生对当前的有色冶金工业发展有一个更清晰的构想，也会提高学生的视野，丰富专业知识和兴趣。

3.6 增加有色方向的选修课，以拓展学生的知识面

高校里对必修课的要求不一致，但是必修课的学时和内容非常有限。学校可以通过增加选修课的方向来拓展学生的视野和知识面，尤其是跟有色方向相关的选修课，有利于学生对有色冶金整个行业的把握，教师也应该向学生多介绍目前我国有色冶金行业中存在的漏洞和缺陷，以及我国在该行业与国外发达国家之间技术、人才等方面的差距。以激励学生献身于祖国冶金事业以及对冶金行业的熱爱精神。为了在新的形势下提高有色冶金行业的发展，对于选修课的模块要增加环境类、资源类、材料类等有所交叉学科的选修课，这有利于对新形势下有色冶金行业复合型人才的培养。

3.7 加强实践教学环节

学校应该增加综合性的实验的比重和设计性，可以采取SRTP大学生的科研训练计划、教师的科研项目和学生实践的有机结合，来增加学生对于基本的原理、知识的掌握和理解。在实习的环节，学校应该积极开展高雪和地区的有色冶金行业之间的校企联合，为学生提供很多的实践机会，鼓励学生去积极的参加行业的调研，让学生感觉到自己参与到教学的过程中。学校应该鼓励教师开展开放性的教学，因为对单一的教学方法的改善和融合，根据不同的教学方法，取长补短，在教学实践中，根据实际灵活转变，相互协调和融合不同的教学方式，更高效的完成教学目标，培养出高素质高水平的人才。其次需要课内外相结合，关注学生的课外实践和学习，教师在课堂上要引导学生将学习延伸，使得学生能够在学习中发现问题，然后带着问题去课外寻找解决方法，提高学生的自学能力和创新能力。对于理论基础可以通过让学生去查阅资料，并且通过分析和调查信息、写文献综述、报告等方法来锻炼学生，鼓励学生参加高水平的基础知识竞赛和学术活动。

参考文献

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