工程教育认证背景下“浮选”课程教学改革探索

［摘 要］ “浮选”是矿物加工工程专业本科生在进入专业课学习时的重要基础课程，课程教学目的是培养具有扎实浮选理论基础、能够解决实际浮选工程问题的工程型人才。通过在工程教育认证背景下探讨“浮选”课程的教学特点和教学过程中面临的问题，提出优化教学内容、引入案例式教学、完善考核评价机制等教学改革措施，以期增强学生解决浮选工程问题的能力，提高学生的工程素质，培养出综合能力优秀的矿物加工领域工程人才。

［关键词］ 浮选；工程教育认证；教学改革

［作者简介］ 丰奇成（1987—），男，山西朔州人，博士，昆明理工大学国土资源工程学院教授，博士生导师，主要从事矿产资源高效分选与综合利用研究；韩 广（1995—），男，江苏徐州人，博士，昆明理工大学国土资源工程学院讲师（通信作者），硕士生导师，主要从事浮选理论与工艺研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）33-0099-04 ［收稿日期］ 2023-06-27

随着社会的不断发展，对人才的需求也在不断变化。高等教育不断开展改革创新，力求培养更适合社会需求、更具有实践能力和创新能力的人才［1］。工程教育认证是指通过对教育目标、课程设置、师资队伍、实验室条件、毕业要求、学生毕业质量等方面的审核与评估，对工程教育机构开展的工程教育活动进行认定的过程［2］。根据2022年教育部高等教育司发布的通知，截至2021年底，全国共有288所高等学校的1 977个专业通过了工程教育专业认证［3］。“浮选”是矿物加工工程专业的专业必修课程，其教学效果对于培养工程型选矿人才具有重要意义。尤其是对于今后进入浮选领域工作的毕业生，“浮选”课程的教学直接关系到学生在生产设计、工艺改造、设备选型、解决复杂工程问题等方面的综合能力。工程教育认证强调要持续改革以不断提高教育质量，要为不断发展的社会和企业培养适用型和实用型人才［4］。因此，为增强学生解决工程问题的能力，培养优秀的选矿领域工程人才，紧密结合工程教育认证要求，对“浮选”课程进行有效的教学改革势在必行。

一、“浮选”课程教学特点和教学现状

基于昆明理工大学“浮选”课程的教学现状和工程教育认证要求，下面对“浮选”课程的教学内容、教学难点及教学现状进行介绍和分析。

（一）“浮选”课程教学内容与教学难点

“浮选”课程的课堂教学内容主要包括矿物晶体结构与可浮性、浮选化学、浮选药剂、浮选工艺和浮选设备部分、浮选工业应用。其中，矿物晶体结构与可浮性的教学内容需要学生具有一定的无机化学和晶体化学基础，是开展后续“浮选”课程理论教学的基础。浮选化学从浮选三大基本理论：润湿理论、吸附理论及双电层理论开始讲起，随后引出浮选溶液化学、硫化矿浮选电化学及微粒间相互作用理论，这一部分是“浮选”课程理论教学中的重点内容，涉及多种化学知识的交叉融合，需要学生具有较好的物理化学基础，学生往往对此部分的内容较难理解和掌握，从而导致学生的浮选理论知识难以应用到浮选实践中。浮选药剂主要介绍捕收剂、起泡剂、调整剂、抑制剂等常见药剂及其作用原理，学生需要具备一定的无机化学和有机化学基础，此部分的教学难点是浮选药剂的作用原理及复杂矿物浮选体系中浮选药剂的选择性作用机制。浮选工艺和浮选设备部分主要介绍常见的浮选原则流程、浮选工艺的影响因素、浮选机种类及浮选机的发展趋势，学生需要记住一些常用的浮选流程和浮选设备，这一部分学生较容易理解，但由于课程的实验课时有限，导致学生对于浮选工艺和浮选设备不够熟悉。浮选工业应用部分则对浮选技术在国内外典型硫化矿、金属氧化矿、非金属等矿产资源中的工业化应用进行了介绍，该部分通常仅作简单介绍或由学生自学。综上，“浮选”课程教学内容广泛且涉及的理论知识不易被学生理解和掌握，且课时紧张，同时实验课的教学时长也很有限，学生难以将理论知识有效融入浮选试验中，理论与实践联系不够紧密。

（二）“浮选”课程教学及考核评价现状

“浮选”课程虽然包括课堂教学和实验教学，但“浮选”课程教学内容中的理论部分较多，一方面学生感觉浮选理论的学习较困难；另一方面，该课程的教学时长有限。由于“浮选”课程的教学内容存在前后联系、循序渐进的特点，新知识往往需要在前面教学内容的基础上进行讲授。若是教学质量不高，学生对浮选知识的理解则不够深入，很容易忘记上节课所学的知识，继而增强了后续学习的难度，极易形成恶性循环，最终失去学习兴趣和积极性。

“浮选”课程考核虽包含多种成绩评定方式，如期末考试、考勤、课堂试讲、作业、实验操作等，但其中期末考试的成绩比重占50%以上，而实验操作的成绩比重较低。因此，目前的考核评价方式通常能够培养学生较为扎实的理论基础，但在培养学生工程素质和增强学生实践能力方面有所欠缺，无法准确考查学生对于浮选技术的掌握情况。因此，在工程教育认证背景下，需要对教学内容和考查评价方式进行优化，以增强学生的工程能力，使学生具备解决实际浮选工程问题的能力。

二、“浮选”课程教改措施

（一）优化课堂教学内容

针对“浮选”课程教学内容广、理论知识难点多与课时有限的矛盾，为实现学生对浮选知识的有效吸收和掌握，必须对当前的教学内容进行优化。首先，精简课堂教学内容。由于“浮选”课程涉及较多的必修课中的化学知识，对复杂且晦涩的化学知识教学内容进行选择性地精简能够突出“浮选”课程的教学重点和实际应用特点。例如，浮选有机药剂的合成与分解等具体反应步骤在有机化学课程中已经进行了详细的讲解，在“浮选”课程中任课教师只需对常见的浮选有机药剂合成方法进行简单介绍，并告知工业生产中浮选有机药剂的分类方法及其之间的相关性即可。其次，根据“浮选”课程教学目标突出教学重点。针对学生必须掌握的部分进行重点讲解，弱化只需简单了解的部分，如强化学生对于润湿理论、吸附理论及双电层理论的理解及其与浮选实践的相关系分析，弱化学生对该部分理论的详细推导过程。最后，根据教学内容构建教学框架。由于“浮选”课程教材中每一章、每一节的内容都是循序渐进、前后联系的，因此需要构建合理的教学框架，将不同章节的教学内容有效贯通。在教学过程中主动引导学生对于前面知识的回忆，有利于加深学生对于浮选知识的系统性记忆和理解。例如，《浮选化学》这一章首先需要学生掌握浮选三大基本理论，随后依次展开对于浮选溶液化学、硫化矿浮选电化学及微粒间相互作用理论的教学，浮选三大基本理论知识需要紧密融入后续的教学内容。通过精简教学内容、突出教学重点、框架式教学对课堂教学内容进行优化能够有效提高教学效率，增强学生对于浮选理论知识的掌握，为学生进行后续的浮选实践夯实理论基础。

（二）引入案例式教学

工程教育认证背景下，针对专业和课程特点开展教学模式改革是提高教学质量的重要改革方向。案例式教学是指在教学内容讲授过程中或讲授前后提出的与本节课内容相关的案例问题，通过案例问题的分析、讨论和解决来加深学生对案例问题涉及的相关知识的理解和应用［5］。在课程内容开始之前提出案例能够引起学生的学习兴趣，带动学生对于案例问题的思考，教师可根据案例问题顺理成章地开展教学内容，学生也会带着思考对上课内容进行学习并主动寻找解决案例问题的方法，从而提高学生对于教学内容的学习积极性。例如，在讲解浮选设备时，可结合学生在企业的认识实习提出以下问题：某锡矿选厂使用摇床对锡石进行分选和回收，如果原矿性质发生变化导致磨矿后锡石的粒度变粗，如何对摇床进行调整以减少矿物的损失？由于学生在进入选厂工作需要开展技术改造提高自身业务能力，此类问题能够让学生认识到自身所学知识能够应用于实践生产中，对今后的职业生涯的发展是很有用的，从而提高学生的学习热情。又比如，在讲解浮选工艺时，提问学生在实习时参观的选厂是用哪种工艺进行生产，该工艺是否有改进的空间。类似的，在教学内容讲授之后提出案例问题能够加深学生对于所学知识的理解和记忆，并增强理论知识与工程实践的联系思维。例如，在讲授完浮选三大基本理论后，通过选厂生产视频播放或生产实习的经历向学生提问特定浮选现象中涉及的浮选基本理论知识有哪些，是否能够用自己所学的浮选知识对浮选现象进行解释，通过这些提问进一步加深学生对于浮选理论的理解，同时也为学生今后进入企业工作后能够具备创新思维奠定基础。

（三）完善考核评价机制

目前，“浮选”课程对学生的考核包括期末考试、考勤、实验操作等，考核方式虽较为合理，但仍不能全面地反映学生的综合素质。工程教育认证背景下要求学生的培养过程能够满足毕业要求，即课程目标也要与毕业要求挂钩。因此，针对矿物加工工程专业的毕业要求，需要制定具体的“浮选”课程目标，按照毕业要求的指标点进行教学。矿物加工工程毕业要求、毕业要求指标点及课程目标如表1所示。此外，目前的成绩评定体系中期末考试成绩的比重较高，应更多地注重学生实践能力的培养，适当地增加实验操作的成绩占比。具体的考核方式及评价机制如表2所示。

结语

矿物加工工程专业的培养目标是培养基础宽厚扎实、工程实践能力强、有创新意识和能力，能够从事矿物加工工程领域内的生产、设计、教学、研发和管理的复合型工程技术人才。在工程教育认证背景下，本文提出优化教学内容、引入案例式教学及完善考核评价机制等措施，对“浮选”课程的教学进行了思考和教学改革探索，旨在夯实学生的理论基础，增强实践能力和创新能力，使“浮选”课程的教学目标更有利于工程型人才的培养。通过本文对“浮选”课程教学改革的探索，以期为开设矿物加工工程专业院校的人才培养及工程教育认证提供参考。

参考文献

［1］罗仙平，周贺鹏，邓衍义，等.工程教育专业认证视角下矿物加工工程专业教学改革与实践：以江西理工大学为例［J］.煤炭高等教育，2017，35（3）：114-118.

［2］孔凡新，查光成，吴梦陵.以工程认证和审核评估为契机，全面深化专业综合改革［J］.高教学刊，2015（18）：65-66.

［3］教育部高等教育司.关于转发《中国工程教育专业认证协会 教育部高等教育教学评估中心关于发布已通过工程教育认证专业名单的通告》的通知［EB/OL］.（2022-06-26）［2023-05-27］.http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/202206/t20220629_641656.html.

［4］林健.工程教育认证与工程教育改革和发展［J］.高等工程教育研究，2015（2）：10-19.

［5］邱健豪，张雄飞，顾晓利，等.浅谈工程教育认证背景下的化工分离工程教学［J］.当代化工研究，2023（2）：156-158.

Exploration of Teaching Reform of Flotation Course under the Background

of Engineering Education Certification

FENG Qi-cheng， HAN Guang

（Faculty of Land Resources Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming，

Yunnan 650093， China）

Abstract： Flotation is an important basic course for undergraduates majoring in mineral processing engineering when they enter the professional course. The teaching purpose is to cultivate engineering talents who have solid theoretical foundation of flotation and can solve practical flotation engineering problems. This paper aims to discuss the teaching characteristics and problems faced in the teaching process of Flotation course under the background of engineering education certification， and put forward teaching reform measures such as optimizing teaching content， introducing case teaching， and improving assessment and evaluation mechanism， so as to enhance students’ ability to solve flotation engineering problems， improve their engineering quality， and cultivate engineering talents in the field of mineral processing with excellent comprehensive ability.

Key words： Flotation; engineering education certification; teaching reform