新形势下矿物加工工程专业的发展研究

姚琴琴

江西铁山垅钨业有限公司，江西 赣州 342300

随着我国社会经济的飞速发展，人们物质生活水平显著提升，社会各领域生产过程中对矿物资源的消耗也逐渐扩大。近年来，我国生态文明建设成效显著，资源节约型、环境友好型社会的建设对于矿物资源的开发与利用提出了更高的要求。与此同时，现代科学技术发展日新月异，为矿业发展注入了新的活力，前沿技术和先进设备的应用提升了矿物资源的开发质量与效率，对于矿业领域节约资源消耗、降低环境污染具有重要意义。

1 新形势下矿物加工工程专业的发展背景

矿物加工工程专业的学科目标及研究方向决定其与矿物资源的开发与利用有着密不可分的关系。

矿物资源的消费强度和消费特征取决于一个国家所处的工业化阶段及其社会经济发展水平。矿物资源消费生命周期理论的核心观点认为，随着国家工业化建设进程的不断推进，矿物资源的消费强度呈现出先增长、后降低的变化特征[1]。我国属于发展中国家，工业化正处于由初期向成熟发展的过渡阶段，此时所开发与利用的矿物资源由传统的煤炭、铁、铜、铅逐渐转变为钴、锗等新型矿种。根据矿物资源消费生命周期理论，我国正处于矿物资源高消费阶段，在未来较长一段时间内，矿物资源的开发与利用都将对我国社会经济的发展产生较大影响，由此可见，矿物加工工程依然是我国社会经济发展的支撑力量。随着区块链、物联网、大数据、人工智能等前沿颠覆性技术在矿业领域中的广泛应用，矿物加工技术正朝向集约化、智能化、高效化的方向发展。

2 新形势下矿物加工工程专业的发展方向

在我国矿业转型升级的新形势下，矿物加工工程专业发展方向也发生了较大的转变。

（1）矿物加工工程专业研究领域有所拓展。传统矿物加工工程专业研究领域局限于自然矿物，而新形势下矿物加工工程专业研究领域更加广泛，不仅包括既有的自然及二次资源，还涉及电子废弃物、生活垃圾等新型研究对象。例如矿物浮选方式中的泡沫浮选工艺可以应用于废纸油墨分离；电选工艺可以应用于废旧电路板无害化处理、金属材料回收[2]。

（2）矿物加工技术朝向智能化、高效化的方向发展。传统矿物加工过程中伴随着烟尘的产生，危害人们的身体健康。新形势下矿物加工技术朝向智能化与高效化的方向发展。清洁技术及设备的引入可以有效消除矿物加工所产生的烟尘。另外，自动化控制技术、三维可视技术等在矿物加工中的应用可以提升选矿质效，有效改善选矿工作环境[3]。

3 新形势下矿物加工工程专业的人才培养模式

新形势下，矿物加工领域正朝向智能化、集约化、高效化、绿色化的方向发展。矿物加工工程专业人才培养模式也需要与之相适应，继而培养出符合矿业发展新形势要求的现代化人才。

3.1 基于新工科建设基本要求重塑人才培养目标

新工科建设的意义在于培养新型领域工程专业人才、改造升级传统工科专业，以此主动应对科技革命与产业变革[4]。矿物加工工程专业是地矿学科的重要组成部分，在矿业发展新形势下，矿物加工工程专业需要重新进行学科定位，结合矿物加工新技术、新理念、新方法，重塑人才培养目标。首先，基于矿物加工工程专业既有人才培养目标，请专业的所有教师研讨并提出人才培养目标修订意见，形成矿物加工专业人才培养目标初稿；其次，邀请矿业领域企业工程技术骨干、行业专家、用人单位、毕业生等对人才培养目标初稿的可行性进行论证，在修改与完善矿物加工专业人才培养目标初稿后，形成矿物加工工程专业人才培养目标修改稿；最后，学院、学校教学指导委员会对人才培养目标进行论证，通过后审批执行。

结合中国工程师资格认证和卓越工程师培养基本要求，建议制定如下矿物加工工程人才培养目标：培养具有高度社会责任感、良好职业道德、全面发展，具有矿物加工学科理论基础与良好科学素养，获得矿业工程师基本训练，善于沟通协作，可在复杂矿物加工系统设计、开发及运营中承担任务，具有创新精神与实践能力，知识面广，具备终身学习和发展能力强的高素质复合型人才[5]。

3.2 基于矿物加工工程研究新领域构建专业课程体系

矿物加工工程专业服务于地方经济发展、矿业领域的工程技术革新，因此应聚焦新研究领域构建交叉式专业课程体系。首先，在原有专业课程中加入非能源矿产资源加工内容，例如金属矿、非金属矿的选矿等；其次，矿物加工工程研究领域的拓展促进了矿物加工与环境保护、矿物材料等学科间的融合，因此需要结合新研究领域和交叉学科设置选修课程，引导学生结合自身兴趣、职业生涯规划等选择课程进行学习，以此培养一专多能的复合型人才；再次，引入企业真实项目作为实践教学课程，以项目任务为驱动激发学生创新创造能力，并为学生提供更为多元的实践机会；最后，通过定期开展讲座拓宽学生视野、扩大学生知识面。讲座主体为行业专家、企业工程技术骨干、往届毕业生。其中行业专家向学生分享矿业领域前沿及先进技术与研究成果；企业工程技术骨干讲解矿选工作流程、注意事项及要点等；往届毕业生则解答学生就业及创业问题。

3.3 基于复合型及创新型人才需求创立虚拟仿真实验室

实践教学是新形势下矿物加工工程专业人才培养的主要方式之一。学生实践环节一般置在理论教学环节之后，以前学生学习的理论知识在实践阶段有可能被遗忘，加上理论教学内容中未能引入与当前矿物加工领域联系紧密的实际案例，学生实践能力相对薄弱。由于矿物加工的特殊性，学校在开展实践教学时需要应用较多的专业性实验设备，此类设备引入成本较高，无法在学校内普及。基于此，建议学校构建虚拟仿真实验室，充分运用虚拟现实技术的模拟性特征，为学生构建基于真实矿物加工环境、项目的虚拟仿真实验室。在矿物技工工程专业理论课程中嵌入虚拟仿真实验模块，首先教授学生虚拟仿真实验室的使用方法、使用规范、使用流程等，在为学生传授理论知识的同时，依托企业真实项目开展实践活动，请学生根据项目任务设计实验方案，并在虚拟仿真实验室内验证自己的想法。

虚拟仿真实验室充分发挥效用的前提是切实融入矿物加工工程专业教学中。为此，各学校应不断完善顶层设计、统筹规划矿物加工工程课程资源。首先，打通虚拟仿真实验室与教室之间的数据链路，教师在授课时可以实时连入虚拟仿真实验室为学生演示实验操作，以增强理论与实践教学的联系性；其次，随着矿物加工领域与各领域融合程度的加深，矿物加工工程专业课程内容势必有所丰富，涉及的实验数量也会有所增加，因此虚拟仿真实验室应采用模块化体系构建，支持各实验模块的接入、扩展，以满足矿物加工工程专业吸纳前沿、先进矿物加工技术的需求；最后，基于虚拟仿真实验室构建师生交互空间，支持师生就实验操作、实验材料等进行讨论，以综合提升教师的实践教学胜任能力、学生实验操作能力。

3.4 基于产学研结合创建矿物加工工程实践及创业基地

（1）构建“双师型”教学团队。学校通过引入矿物加工领域企业骨干为矿物加工工程实践教学注入活力，企业骨干负责演示矿物加工实验、讲解矿物加工流程等，为学生的实践提供更专业的指导。教师可在学校的推荐下进入企业进行观摩、学习与交流，积累实践教学经验、拓宽自身视野，将理论知识与矿物加工标准、规范等结合为有机整体，扩大课堂知识容量。

（2）大力培养特色教师，鼓励教师参与科研，并将科研成果转化为实验项目，在教学中融入科研实践，在科研项目下开发实践教学体系，以此培养学生参与科学研究的意识，提升学生的实践能力。

4 结束语

随着社会的发展、现代科技的进步和我国生态文明建设进程的不断推进，矿物加工技术成朝向智能化、集约化、高效化、绿色化的方向发展。矿物加工工程作为培养矿物加工领域高素质工程技术人才的专业学科，应当顺应矿物加工领域发展形势重塑人才培养目标、革新教育教学内容，并结合新工科建设、卓越工程师培养要求引入虚拟仿真实验室，以此创新实践教学模式。同时要构建产学研一体化人才培养体系，综合提高学生的实践、创新、创造能力，以此更好地服务矿物加工领域、区域经济发展。