礦物加工與綜合利用實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐

楊炳飛，王吉中，陳玉娥，饒 俊，王雅靜，張 旭

（1.北京科技大學(xué) 土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083；2.石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院 寶石與材料工藝學(xué)院，河北 石家莊 050031）

我校礦物加工與綜合利用實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)時(shí)間為2008年1月至2010年1月，為中央與地方共建高校優(yōu)勢特色學(xué)科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目。目前該實(shí)驗(yàn)中心已經(jīng)全面投入使用2年，各項(xiàng)工作運(yùn)行良好。該實(shí)驗(yàn)中心的建成不僅為我校礦物加工工程專業(yè)提供了較為齊全的實(shí)驗(yàn)裝備與教研場地，同時(shí)為我校傳統(tǒng)地礦類優(yōu)勢學(xué)科的健康發(fā)展提供了保障。

1 礦物加工與綜合利用實(shí)驗(yàn)中心全面建設(shè)

1.1 實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)背景

實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)始于我校礦物加工工程本科專業(yè)建成之后，為了滿足新時(shí)期國家對礦業(yè)類人才的需求以及增強(qiáng)我校地礦類優(yōu)勢學(xué)科的競爭優(yōu)勢，我校于2006年結(jié)合學(xué)科調(diào)整籌建了礦物加工工程本科專業(yè)。該專業(yè)為國家目錄內(nèi)專業(yè)，培養(yǎng)從事金屬和非金屬礦產(chǎn)資源分選加工、礦物材料綜合利用方面的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、科學(xué)研究與開發(fā)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、工業(yè)企業(yè)管理等方面的高級工程技術(shù)人才。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和形勢的要求，我校在該專業(yè)的建設(shè)上注重了“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、高能力”的宗旨，并且在課程體系和教學(xué)內(nèi)容上能夠體現(xiàn)地礦類重點(diǎn)學(xué)科的實(shí)踐優(yōu)勢和辦學(xué)特色。

為了保證實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，學(xué)校較為重視實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)經(jīng)費(fèi)投入，積極鼓勵(lì)二級學(xué)院申報(bào)中央與地方共建高校優(yōu)勢特色學(xué)科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目申報(bào)成功后，學(xué)校共投資500萬元（其中中央與地方共建經(jīng)費(fèi)300萬元，自籌資金200萬元）進(jìn)行礦物加工與綜合利用實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)。

1.2 實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)的目標(biāo)、指導(dǎo)原則及組織實(shí)施

實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)的總體目標(biāo)是通過中央與地方共建資金的投入，使實(shí)驗(yàn)中心成為以礦物加工和礦物材料綜合利用為主，并且體現(xiàn)我校地礦類優(yōu)勢學(xué)科特色的實(shí)踐基地，具備全面承擔(dān)礦物加工工程專業(yè)和部分地礦類學(xué)科本科及研究生實(shí)踐教學(xué)任務(wù)的能力，形成產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的實(shí)踐教研平臺(tái)，滿足我國社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科技進(jìn)步和社會(huì)需要。

實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)初期，為了確保建設(shè)的順利開展制定了建設(shè)的指導(dǎo)原則，即實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)是專業(yè)建設(shè)重要的組成部分，實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)應(yīng)與學(xué)科的建設(shè)目標(biāo)、學(xué)生培養(yǎng)、科學(xué)研究以及社會(huì)服務(wù)相結(jié)合，應(yīng)遵循我校礦物加工工程專業(yè)中長期建設(shè)規(guī)劃的要求，突出礦物加工工程專業(yè)特點(diǎn)以及我校地礦類重點(diǎn)學(xué)科實(shí)踐優(yōu)勢與辦學(xué)特色。

實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)項(xiàng)目由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和二級學(xué)院教學(xué)、科研一線的學(xué)科帶頭人、專業(yè)教師組成項(xiàng)目工作組，承擔(dān)各項(xiàng)建設(shè)任務(wù)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人具有較強(qiáng)的責(zé)任心和組織、管理能力，項(xiàng)目工作組成員業(yè)務(wù)熟練，熟諳國內(nèi)外本學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)，能夠保證項(xiàng)目的順利實(shí)施。

1.3 實(shí)驗(yàn)中心的主要建設(shè)內(nèi)容

1.3.1 建設(shè)規(guī)劃

根據(jù)安排，實(shí)驗(yàn)中心共分兩期進(jìn)行建設(shè)實(shí)施。其中：2008年1月至2008年12月進(jìn)行了“一期”建設(shè)，主要內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；2009年1月至2010年1月進(jìn)行“二期”建設(shè)，主要內(nèi)容為主要設(shè)備和輔助設(shè)備的購置、儀器設(shè)備的安裝和調(diào)試、其他配套裝置、實(shí)驗(yàn)材料的購置以及實(shí)驗(yàn)室人員培訓(xùn)（包括儀器設(shè)備的操作、維護(hù)和管理）等。實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)與其他在建或已建的項(xiàng)目結(jié)合進(jìn)行，整合校內(nèi)資源，以減少資源浪費(fèi)［1－3］。

1.3.2 建設(shè)實(shí)施

項(xiàng)目工作組和有關(guān)部門積極配合，各個(gè)階段進(jìn)展順利。2008年9月，完成了實(shí)驗(yàn)中心場地的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)驗(yàn)樓順利封頂，水、電、暖及通風(fēng)等設(shè)施安裝到位。建成后的實(shí)驗(yàn)中心整體為2層小樓，共28個(gè)自然間，總建筑面積大于1 000m2，除部分房間為學(xué)校地學(xué)測試中心用房和發(fā)展預(yù)留用房外，其余640m2為本實(shí)驗(yàn)中心用房。該中心主要包括破碎實(shí)驗(yàn)室、磨礦實(shí)驗(yàn)室、重力選礦實(shí)驗(yàn)室、磁電選礦實(shí)驗(yàn)室、浮選實(shí)驗(yàn)室、礦石礦物實(shí)驗(yàn)室以及礦物材料實(shí)驗(yàn)室7個(gè)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)中心各實(shí)驗(yàn)室平面布置見圖1。

圖1 礦物加工與綜合利用實(shí)驗(yàn)中心各實(shí)驗(yàn)室平面布置圖

2009年2月，學(xué)校設(shè)備處組織進(jìn)行了3個(gè)標(biāo)段的兩輪招標(biāo)。招標(biāo)工作完成后，實(shí)驗(yàn)中心與中標(biāo)單位密切合作，各類實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器陸續(xù)安裝到位，經(jīng)過設(shè)備調(diào)試和試運(yùn)行，保證了各個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2009年7月，所有設(shè)備安裝調(diào)試完畢。建成后的實(shí)驗(yàn)中心設(shè)備共計(jì)200余臺(tái)（套），涵蓋了破碎、磨礦、制樣、分級、重選、浮選、磁選、巖礦鑒定以及分析測試等各類型設(shè)備，主要設(shè)備見表1。

表1 礦物加工與綜合利用實(shí)驗(yàn)中心主要設(shè)備

2009年10月，項(xiàng)目工作組制定了完善的實(shí)驗(yàn)中心管理制度及儀器操作規(guī)程，規(guī)范了實(shí)驗(yàn)室的管理，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)進(jìn)一步改革了實(shí)踐教學(xué)課程體系，建立了一套既能滿足教學(xué)需要又能體現(xiàn)學(xué)科優(yōu)勢的較為前沿的實(shí)踐教學(xué)體系及內(nèi)容，促進(jìn)了教學(xué)和科研的發(fā)展。

2009年11月，實(shí)驗(yàn)中心結(jié)合部分實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了實(shí)踐教學(xué)試運(yùn)行，順利完成了實(shí)驗(yàn)中心建成以來的第一批實(shí)驗(yàn)，效果良好。

為了充分利用大專院校和科研院所的技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)驗(yàn)中心與北京科技大學(xué)、東北大學(xué)、國土資源部鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所、吉林省地質(zhì)科學(xué)研究所等單位建立了長期的合作關(guān)系，并初步形成了產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)與研究基地。

1.3.3 人力管理建設(shè)

建設(shè)高水平的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，也是實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)的關(guān)鍵［4－6］。項(xiàng)目建設(shè)開始，實(shí)驗(yàn)中心制定了合理的實(shí)驗(yàn)室人員招錄計(jì)劃。目前共招錄（或校內(nèi)崗位調(diào)整）實(shí)驗(yàn)室專職教師4人，其中實(shí)驗(yàn)中心主任1名，實(shí)驗(yàn)管理人員3名。根據(jù)招錄計(jì)劃，陸續(xù)補(bǔ)充專職實(shí)驗(yàn)教師。實(shí)驗(yàn)中心實(shí)行崗位責(zé)任制管理制度，職責(zé)明確。實(shí)驗(yàn)中心主任負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)中心全面工作，參編和審定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，制定年度實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，組織實(shí)驗(yàn)開課教師和實(shí)驗(yàn)室管理人員做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，根據(jù)學(xué)校的有關(guān)規(guī)定，組織制定實(shí)施各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度、設(shè)備儀器的操作規(guī)范及管理章程，負(fù)責(zé)安排實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作分工、培訓(xùn)和考核。實(shí)驗(yàn)室管理人員分管各個(gè)分實(shí)驗(yàn)室，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器的課前準(zhǔn)備，督促學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)章制度，制定實(shí)驗(yàn)耗材的采購計(jì)劃以及實(shí)驗(yàn)后登記存檔等。

1.3.4 運(yùn)行機(jī)制建設(shè)

為了保證實(shí)驗(yàn)中心的科學(xué)運(yùn)行，制定了切實(shí)可行的運(yùn)行機(jī)制。主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：

（1）管理制度。如實(shí)驗(yàn)中心主任崗位職責(zé)、實(shí)驗(yàn)室管理細(xì)則、設(shè)備儀器使用操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)室學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則、實(shí)驗(yàn)室開放管理辦法以及實(shí)驗(yàn)室安全衛(wèi)生管理制度等。

（2）實(shí)驗(yàn)室教學(xué)及管理人員考評。實(shí)驗(yàn)中心對實(shí)驗(yàn)授課教師及管理人員每年進(jìn)行一次考評，通過工作完成情況、開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及時(shí)間、學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫情況、學(xué)生問卷反饋、實(shí)驗(yàn)室文件的歸類存檔、實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生整潔等方面進(jìn)行考評。考評結(jié)果分優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級，作為教師及管理人員聘任、晉升、職稱評定以及津貼發(fā)放等依據(jù)。

（3）質(zhì)量保證。通過規(guī)范各項(xiàng)管理制度及教學(xué)大綱，采用同行教師聽課、教學(xué)督導(dǎo)組的教學(xué)檢查、學(xué)生網(wǎng)上教評以及教師自評等方式保證實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

（4）經(jīng)費(fèi)保障。按照學(xué)校下?lián)艿膶?shí)驗(yàn)中心建設(shè)經(jīng)費(fèi)進(jìn)行消耗品的采購和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的維護(hù)。

2 礦物加工與綜合利用實(shí)驗(yàn)中心教學(xué)實(shí)踐

2.1 實(shí)驗(yàn)中心效益

實(shí)驗(yàn)中心建成2年來，各項(xiàng)建設(shè)內(nèi)容不斷趨于完善。實(shí)驗(yàn)中心形成從巖礦鑒定、礦物加工分選、礦物材料綜合利用以及分析檢測等較為完整的實(shí)驗(yàn)體系及內(nèi)容，不僅能夠很好地完成礦物加工工程專業(yè)本科和研究生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及畢業(yè)論文，還可實(shí)現(xiàn)資源共享，為其他高校和相關(guān)科研單位提供礦產(chǎn)資源加工與綜合利用的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。該中心運(yùn)行1年后，各個(gè)分實(shí)驗(yàn)室相繼進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室開放，為學(xué)生提高實(shí)際動(dòng)手能力和拓展專業(yè)素質(zhì)提供了保證。

目前，實(shí)驗(yàn)中心與學(xué)校已建成的基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)中心、勘查技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心、野外實(shí)踐教學(xué)中心、地質(zhì)測試中心以及地球科學(xué)博物館共同組建成了國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。該中心為創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，進(jìn)一步拓寬了我校優(yōu)勢地礦類學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)領(lǐng)域，為我省礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

2.2 實(shí)驗(yàn)中心承擔(dān)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)中心除了完成開放教學(xué)及師生科研任務(wù)外，目前承擔(dān)的本科生教學(xué)內(nèi)容主要有專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課共計(jì)9門實(shí)踐教學(xué)課程，以及畢業(yè)論文，共計(jì)56個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（見表2），年人學(xué)時(shí)數(shù)大于8 400學(xué)時(shí)。實(shí)踐教學(xué)課程見圖2，實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)分配見表3。

表2 礦物加工與綜合利用實(shí)驗(yàn)中心主要開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

表2 （續(xù)）

圖2 礦物加工工程本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程

表3 實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)分配

2.3 教學(xué)方法和手段

實(shí)驗(yàn)中心依照人才培養(yǎng)規(guī)律改革教學(xué)方法和手段，逐步進(jìn)行實(shí)踐課程體系的創(chuàng)新與改進(jìn)。根據(jù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新研究實(shí)驗(yàn)不同層次的差異，實(shí)行遞進(jìn)式組織教學(xué)方式，保證創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)比例的逐步提高，反映當(dāng)前學(xué)科的科技進(jìn)步和特色［7－11］。繼續(xù)加大開放實(shí)驗(yàn)室力度，多方位滿足學(xué)生的實(shí)踐要求。結(jié)合課程改革逐漸增加實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容比例，不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和課程體系，完善實(shí)踐教學(xué)效果［12］。進(jìn)一步增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)能力和管理能力，提高其綜合素質(zhì)，逐步建立科學(xué)完善的實(shí)驗(yàn)中心運(yùn)行機(jī)制，保障實(shí)驗(yàn)中心的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.4 教學(xué)效果與評價(jià)

實(shí)驗(yàn)中心從2010年1月份投入使用至今，培養(yǎng)了6屆本科生，學(xué)生人數(shù)300余人，總共完成實(shí)踐教學(xué)不少于50 000人學(xué)時(shí)數(shù)。實(shí)驗(yàn)中心資料室存檔學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告1 380份，學(xué)生評價(jià)反饋表208份，教師實(shí)驗(yàn)授課總結(jié)23份，實(shí)驗(yàn)室管理人實(shí)驗(yàn)工作總結(jié)46份，實(shí)驗(yàn)室主任工作記錄4本，實(shí)驗(yàn)記錄本近百冊，實(shí)驗(yàn)中心宣傳文本、視頻資料百余套。

2011年，實(shí)驗(yàn)中心組織教學(xué)和科研一線教師編著“礦物加工實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書”一冊，共計(jì)10余萬字。制定教學(xué)大綱9份，教學(xué)大綱歷經(jīng)數(shù)次修訂，內(nèi)容充實(shí)、具體適用，是礦物加工專業(yè)實(shí)踐課程改革的綱領(lǐng)性文件。

學(xué)校采用網(wǎng)上教評和書面材料反饋形式進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)評價(jià)。網(wǎng)上教評通過教學(xué)態(tài)度、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果4個(gè)方面進(jìn)行百分制測評；書面材料則由適應(yīng)性、科學(xué)性、教學(xué)設(shè)計(jì)、互動(dòng)性、手段應(yīng)用、語言以及教態(tài)7個(gè)評價(jià)項(xiàng)目進(jìn)行百分制測評。通過2年23門實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果測評分析，結(jié)果為：網(wǎng)上教評平均分98.16分，書面材料反饋平均分96分，結(jié)果滿意。

實(shí)驗(yàn)中心除了滿足本科生實(shí)驗(yàn)課程外，還承擔(dān)著學(xué)生科技基金項(xiàng)目。2年來，實(shí)驗(yàn)中心共承擔(dān)本科生基金項(xiàng)目4項(xiàng)，具體內(nèi)容見表4。

表4 2010—2012年礦物加工本科生承擔(dān)的學(xué)生科技基金項(xiàng)目

3 結(jié)束語

中央與地方共建高校優(yōu)勢特色學(xué)科礦物加工與綜合利用實(shí)驗(yàn)中心的建成，不僅為我校礦物加工工程專業(yè)本科及研究生提供了較為完備的實(shí)踐教學(xué)基地，還有力促進(jìn)了我校地質(zhì)、礦業(yè)類優(yōu)勢學(xué)科的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)中心共包含碎礦、磨礦、選別、分析測試等方面7個(gè)實(shí)驗(yàn)室，設(shè)備儀器共200余臺(tái)（套），每年承擔(dān)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目56項(xiàng)，年人學(xué)時(shí)數(shù)8 400學(xué)時(shí)。目前實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)良，教學(xué)改革和教學(xué)內(nèi)容逐漸深化，指導(dǎo)教師素質(zhì)不斷提高。今后將繼續(xù)在設(shè)備、師資和管理等方面加強(qiáng)建設(shè)力度，不斷優(yōu)化實(shí)踐課程體系與教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法與手段，為全省乃至全國地礦行業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

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［10］潘宏利，盧超，趙登攀.應(yīng)用型本科院校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（9）：28－30，34.

［11］朱愛琴，周勇，謝雙玉，等.地理科學(xué)專業(yè)“模塊式、層次化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（10）：117－119.

［12］邱冠周，黃圣生，胡岳華，等.礦物加工工程學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的探索與實(shí)踐［J］.高等工程教育研究，2002（5）：22－25.