礦物科學與工程學科建設的探索與實踐

孫仕勇 董發(fā)勤 彭同江 孫紅娟

摘要：礦物科學與工程學科（礦物學科）包括礦物科學與礦物工程兩個二級學科。西南科技大學是我國最早開設礦物材料專業(yè)的大學之一。本文對礦物學科體系與內(nèi)涵進行了論述，對我校礦物科學與工程學科建設的探索經(jīng)驗和實踐成果進行了介紹。針對礦物科學與工程學科建設中人才培養(yǎng)存在的問題，我校通過開設“資源循環(huán)利用科學”創(chuàng)新試驗班，加強礦物學科創(chuàng)新性專業(yè)人才的培養(yǎng)。本文指出今后礦物學科建設需要注意的問題，以適應礦物學科發(fā)展的需要。

關鍵詞：礦物學科；礦物科學；礦物工程；學科建設；實踐

中圖分類號：P758 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）31-0108-02

礦物科學與工程學科（礦物學科）由礦物科學與礦物工程兩個二級學科構(gòu)成，主要研究礦物（天然和人工合成）化學成分與結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)與技術性能、鑒定與分類、形成與演化、加工與綜合利用的相關基礎理論與應用技術以及它們相互之間的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律[1-5]。礦物科學包括地質(zhì)學領域的傳統(tǒng)礦物學及其與環(huán)境科學、物理學、生物學、化學等學科交叉形成的環(huán)境礦物學、礦物物理學、生物礦物學、礦物晶體化學等在內(nèi)的礦物史學、描述礦物學、理論礦物學和應用礦物學4大類學科分支[6]。礦物工程主要涉及礦物分離提純、礦物加工、礦物應用以及礦產(chǎn)資源綜合利用等相關工程與技術，包括工藝礦物學、礦物加工工程（選礦）、應用礦物學、非金屬礦深加工和礦物材料等學科分支[1]。

一、礦物學科建設探索

1.礦物學科體系建設。我校礦物學科體系延伸了非金屬礦特色鏈，拓展了非金屬礦開發(fā)與綜合利用和礦物材料方向。西南科技大學（原重慶建筑材料工業(yè)?？茖W校，原四川建筑材料工業(yè)學院）于1958年建立突出非金屬礦產(chǎn)的“非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與勘探”專業(yè)（?？疲?，成為國家建材和非金屬礦工業(yè)培養(yǎng)專門人才的特色專業(yè)。1978年，我?！胺墙饘俚V產(chǎn)地質(zhì)與勘探”本科專業(yè)開始招生。1988年，西南科技大學與中國地質(zhì)大學合作創(chuàng)建“礦物巖石材料”?？茖I(yè)，正式培養(yǎng)礦物學科專業(yè)學生。1994年，礦物巖石材料專業(yè)升為本科（1998年更名為材料物理專業(yè)）。1999年，礦物巖石材料（材料物理與化學）專業(yè)獲得碩士學位授予權。2011年，礦物加工工程本科專業(yè)獲得教育部批準并開始招生。2011和2012年礦加工程和礦物材料學二級學科碩士點分別設立并開始招生。

2.學科平臺建設。在礦物學科教學、科研平臺建設方面，建立的學科平臺體現(xiàn)了非金屬礦產(chǎn)的特色，在我校礦物學科的人才培養(yǎng)和科學研究等方面發(fā)揮了極為重要的作用。我校于1989年建立非金屬礦研究所（原國家建材局批準成立）。1993年，成立礦物材料及應用研究所。1994年，地質(zhì)學科被批準為國家建材總局省部級重點學科，并相應成立地質(zhì)資源省部級實驗中心。2007年，“固體廢物處理與資源化”省部共建教育部重點實驗室批準立項建設，并于2011年通過驗收。2010年，非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)及其開發(fā)利用四川省高等學校重點實驗室獲批并運行。

3.學科方向凝練。以非金屬礦產(chǎn)開發(fā)與綜合利用為特色的我校礦物學科建設取得了顯著成效，逐步發(fā)展為學校優(yōu)勢學科，有力促進了我校的發(fā)展。在20世紀80年代，我校礦物學科提出“地質(zhì)體綜合利用”、“非金屬礦材料”等研究思想，首先提出了“非金屬礦物超細效應”、“納米礦物材料”、“生態(tài)礦物材料”等新概念。礦物學科取得的研究成果和礦物巖石材料專業(yè)建設經(jīng)驗在全國有關地礦院校得到了推廣和應用，為礦物巖石材料學這一新學科體系和人才培養(yǎng)體系框架的建立做出了貢獻。我校礦物學科方向涉及非金屬礦開發(fā)與綜合利用、礦物材料和礦物生態(tài)環(huán)境等領域。對高嶺石、蛇紋石、纖蛇紋石石棉、水鎂石、蛭石、凹凸棒石、蒙脫石、石墨、硅藻土等非金屬礦在應用礦物學和環(huán)境礦物學領域開展了深入研究。礦物學科方向的凝練對礦物材料和礦物加工工程專業(yè)的發(fā)展起到了重要推動作用。對學科方向的凝練，促進了礦物與微生物相互作用、非金屬礦物環(huán)境與生物效應、納米礦物學與材料、尾礦處理與綜合利用等特色方向的發(fā)展。

4.學術隊伍建設。在學術隊伍建設方面，我校上世紀90年代開始通過加拿大國際開發(fā)署（CIDA）支持的礦物科學項目，開展國際科技合作與交流。通過國內(nèi)外進修和留學，與重點院校合作培養(yǎng)、攻讀高層學位、強化科研教學實踐、對口等方式，培養(yǎng)了一大批學術帶頭人和教學科研骨干，促進了礦物學科學術隊伍的建設。礦物學科緊緊圍繞非金屬礦產(chǎn)特色方向，逐漸形成了以高水平學術帶頭人為引領，中青年研究人員為主體的一支規(guī)模適中、多學科交叉、優(yōu)勢互補、年齡結(jié)構(gòu)合理、具有較高學術水平和團隊凝聚力的研究隊伍。礦物學科現(xiàn)有各類教學、科研人員43名，其中教授19人，博士生導師4人，具有博士學位的25人。近年來，通過引入一批地質(zhì)、礦業(yè)、環(huán)境、生物、資源加工等學科優(yōu)秀青年人才，加強培育礦產(chǎn)資源循環(huán)利用、礦物資源加工等前沿、交叉學科學術隊伍建設，使得礦物學科體系進一步完善。

5.特色課程與教材建設。在上世紀80～90年代我校礦物學科組編寫了五部突出非金屬礦特色的系列教材：《非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)學》、《非金屬礦產(chǎn)礦物學》、《非金屬礦床勘查與評價》、《非金屬礦產(chǎn)物相及性能測試與研究》和《應用礦物學》[7]。非金屬礦產(chǎn)開發(fā)利用教學團隊2011年獲四川省優(yōu)秀教學團隊，現(xiàn)開設《應用礦物學》、《非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與評價》、《非金屬礦物性測試》、《非金屬礦開發(fā)與利用》和《非金屬礦深加工及礦物材料》等系列課程。為反映最新研究成果和適應新的教學需要，非金屬礦產(chǎn)開發(fā)利用教學團隊2010年編寫《非金屬礦產(chǎn)開發(fā)利用》教材。2015年重編《應用礦物學》教材，其他特色教材正在逐步完成再版或重編工作。我校礦物學科特色課程與教材建設取得的成果，推動了礦物學科的建設和專業(yè)人才的培養(yǎng)。

6.人才培養(yǎng)探索。學科建設是人才培養(yǎng)的基礎，是人才培養(yǎng)最為重要的關鍵環(huán)節(jié)之一。在傳統(tǒng)礦物學科人才培養(yǎng)途徑，國內(nèi)的礦物學等相關課程由于其重要的專業(yè)基礎課程性質(zhì)及很強的實踐性質(zhì)曾一度處于整個地質(zhì)學科體系的核心位置。經(jīng)歷歷次改革后以后，礦物學科專業(yè)課程壓縮嚴重，一些專業(yè)必修課程變更為選修課程或不再開設。《礦物學》、《應用礦物學》等專業(yè)基礎課程的學時數(shù)大幅度削減，學生的基礎理論學習與實驗技術訓練都受到相當程度的影響。另一方面，《礦物學》、《應用礦物學》、《礦物材料》和《非金屬礦開發(fā)利用》等礦物學科專業(yè)課程在不同地礦類大學因行業(yè)差異在專業(yè)教學設計與實踐過程中略有側(cè)重[2]。可見，現(xiàn)有礦物學科人才培養(yǎng)模式，已不能適應礦物學科人才培養(yǎng)的需求[1，7]。

創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)是高等教育的重要任務，針對礦物學科建設中人才培養(yǎng)存在的問題，我校礦物學科加強創(chuàng)新性本科人才培養(yǎng)模式的改革和探索，提出培養(yǎng)高水平創(chuàng)新性專業(yè)人才為目標，實施“因材施教”的基本培養(yǎng)模式。依托學科重點實驗室平臺，開設“資源循環(huán)利用科學”創(chuàng)新試驗班，建立優(yōu)秀本科學生科研能力培養(yǎng)運行機制。從本科第3學期開始，入選試驗班的礦物學科優(yōu)秀本科生培養(yǎng)分為兩個階段：課程學習階段、科研實踐階段。通過創(chuàng)新試驗班的途徑，對優(yōu)秀本學生的專業(yè)知識和科研實踐強化訓練，提高了礦物學科優(yōu)秀本科生科研能力、動手能力、創(chuàng)新能力、綜合分析問題與解決問題能力的培養(yǎng)，促進了我校礦物學科的建設。在礦物學科建設人才培養(yǎng)方面，我校注重將教學團隊建設與學科建設、科研團隊建設有機結(jié)合起來，建立將研究成果快速轉(zhuǎn)化為專業(yè)人才培養(yǎng)教學資源的機制，以保障教學質(zhì)量。

二、結(jié)語

隨著我國礦物學科的發(fā)展，礦物科學與工程學科一級學科體系基本形成，其內(nèi)涵也已形成基本共識。改革開放以后，歷經(jīng)四次大規(guī)模的學科專業(yè)目錄調(diào)整，極大地影響了礦物學科專業(yè)人才培養(yǎng)[1]。另一方面，礦物學科發(fā)展很快，服務面越來越廣，對礦物學科人才的要求也越來越高，礦物學科專業(yè)人才匱乏的問題越來越嚴重，成為制約礦物學科發(fā)展的重要因素。因此，礦物學科建設當前最為迫切任務是盡快爭取教育部設立礦物科學與工程一級學科目錄和專業(yè)目錄，設置相對應的礦物科學和礦物工程專業(yè)，培養(yǎng)一大批優(yōu)秀青年專業(yè)人才，以解決礦物學科發(fā)展的關鍵問題。今后在礦物學科建設的人才培養(yǎng)方面，堅定礦物學科人才培養(yǎng)的同時，一是要更加注重學科、專業(yè)的建設和頂層規(guī)劃；二是在擴大礦物學科方向研究生規(guī)模的同時，要更加注重質(zhì)量；三是在強調(diào)學習礦物學科基礎知識的同時，要注重礦物科學與工程的系統(tǒng)培養(yǎng)；四是在加強理論學習的同時，更加注重實踐能力的培養(yǎng)；五是在加強科研型人才培養(yǎng)的同時，要更加注重工程師型和科技創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]廖立兵，汪靈，彭同江.關于建立礦物科學與工程學科的一點思考[J].礦物學報，2015，35（1）：1-5.

[2]董發(fā)勤.應用礦物學[M].北京：高等教育出版社，2015.

[3]汪靈.礦物科學的理論結(jié)構(gòu)[J].礦物巖石，2006，25（3）：9-13.

[4]汪靈.礦物材料學的內(nèi)涵與特征[J].礦物巖石，2008，28（3）：1-8.

[5]汪靈.礦物科學的概念[J].礦物學報，2005，25（1）：1-8.

[6]李勝榮，陳光遠.現(xiàn)代礦物學的學科體系芻議[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2001，15（2）：157-160.

[7]萬樸.我國非金屬礦業(yè)60年發(fā)展概覽[J].中國非金屬礦工業(yè)導刊，2009，78（5）：3-7.