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摘要:礦物科學(xué)與工程學(xué)科(礦物學(xué)科)包括礦物科學(xué)與礦物工程兩個二級學(xué)科。西南科技大學(xué)是我國最早開設(shè)礦物材料專業(yè)的大學(xué)之一。本文對礦物學(xué)科體系與內(nèi)涵進行了論述,對我校礦物科學(xué)與工程學(xué)科建設(shè)的探索經(jīng)驗和實踐成果進行了介紹。針對礦物科學(xué)與工程學(xué)科建設(shè)中人才培養(yǎng)存在的問題,我校通過開設(shè)“資源循環(huán)利用科學(xué)”創(chuàng)新試驗班,加強礦物學(xué)科創(chuàng)新性專業(yè)人才的培養(yǎng)。本文指出今后礦物學(xué)科建設(shè)需要注意的問題,以適應(yīng)礦物學(xué)科發(fā)展的需要。
關(guān)鍵詞:礦物學(xué)科;礦物科學(xué);礦物工程;學(xué)科建設(shè);實踐
礦物科學(xué)與工程學(xué)科(礦物學(xué)科)由礦物科學(xué)與礦物工程兩個二級學(xué)科構(gòu)成,主要研究礦物(天然和人工合成)化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)與技術(shù)性能、鑒定與分類、形成與演化、加工與綜合利用的相關(guān)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)以及它們相互之間的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律。礦物科學(xué)包括地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的傳統(tǒng)礦物學(xué)及其與環(huán)境科學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)等學(xué)科交叉形成的環(huán)境礦物學(xué)、礦物物理學(xué)、生物礦物學(xué)、礦物晶體化學(xué)等在內(nèi)的礦物史學(xué)、描述礦物學(xué)、理論礦物學(xué)和應(yīng)用礦物學(xué)4大類學(xué)科分支。礦物工程主要涉及礦物分離提純、礦物加工、礦物應(yīng)用以及礦產(chǎn)資源綜合利用等相關(guān)工程與技術(shù),包括工藝礦物學(xué)、礦物加工工程(選礦)、應(yīng)用礦物學(xué)、非金屬礦深加工和礦物材料等學(xué)科分支。
一、礦物學(xué)科建設(shè)探索
1.礦物學(xué)科體系建設(shè)。我校礦物學(xué)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(xué)(原重慶建筑材料工業(yè)專科學(xué)校,原四川建筑材料工業(yè)學(xué)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)(專科),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,我校“非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與勘探”本科專業(yè)開始招生。1988年,西南科技大學(xué)與中國地質(zhì)大學(xué)合作創(chuàng)建“礦物巖石材料”專科專業(yè),正式培養(yǎng)礦物學(xué)科專業(yè)學(xué)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(xué))專業(yè)獲得碩士學(xué)位授予權(quán)。2011年,礦物加工工程本科專業(yè)獲得教育部批準(zhǔn)并開始招生。2011和2012年礦加工程和礦物材料學(xué)二級學(xué)科碩士點分別設(shè)立并開始招生。
2.學(xué)科平臺建設(shè)。在礦物學(xué)科教學(xué)、科研平臺建設(shè)方面,建立的學(xué)科平臺體現(xiàn)了非金屬礦產(chǎn)的特色,在我校礦物學(xué)科的人才培養(yǎng)和科學(xué)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(zhǔn)成立)。1993年,成立礦物材料及應(yīng)用研究所。1994年,地質(zhì)學(xué)科被批準(zhǔn)為國家建材總局省部級重點學(xué)科,并相應(yīng)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(zhǔn)立項建設(shè),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(xué)校重點實驗室獲批并運行。
3.學(xué)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(xué)科建設(shè)取得了顯著成效,逐步發(fā)展為學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科,有力促進了我校的發(fā)展。在20世紀(jì)80年代,我校礦物學(xué)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(xì)效應(yīng)”、“納米礦物材料”、“生態(tài)礦物材料”等新概念。礦物學(xué)科取得的研究成果和礦物巖石材料專業(yè)建設(shè)經(jīng)驗在全國有關(guān)地礦院校得到了推廣和應(yīng)用,為礦物巖石材料學(xué)這一新學(xué)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(xué)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(lǐng)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(yīng)用礦物學(xué)和環(huán)境礦物學(xué)領(lǐng)域開展了深入研究。礦物學(xué)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(xué)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(yīng)、納米礦物學(xué)與材料、尾礦處理與綜合利用等特色方向的發(fā)展。
4.學(xué)術(shù)隊伍建設(shè)。在學(xué)術(shù)隊伍建設(shè)方面,我校上世紀(jì)90年代開始通過加拿大國際開發(fā)署(CIDA)支持的礦物科學(xué)項目,開展國際科技合作與交流。通過國內(nèi)外進修和留學(xué),與重點院校合作培養(yǎng)、攻讀高層學(xué)位、強化科研教學(xué)實踐、對口等方式,培養(yǎng)了一大批學(xué)術(shù)帶頭人和教學(xué)科研骨干,促進了礦物學(xué)科學(xué)術(shù)隊伍的建設(shè)。礦物學(xué)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(xué)術(shù)帶頭人為引領(lǐng),中青年研究人員為主體的一支規(guī)模適中、多學(xué)科交叉、優(yōu)勢互補、年齡結(jié)構(gòu)合理、具有較高學(xué)術(shù)水平和團隊凝聚力的研究隊伍。礦物學(xué)科現(xiàn)有各類教學(xué)、科研人員43名,其中教授19人,博士生導(dǎo)師4人,具有博士學(xué)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(xué)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(xué)科學(xué)術(shù)隊伍建設(shè),使得礦物學(xué)科體系進一步完善。
5.特色課程與教材建設(shè)。在上世紀(jì)80~90年代我校礦物學(xué)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(xué)》、《非金屬礦產(chǎn)礦物學(xué)》、《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(yīng)用礦物學(xué)》。非金屬礦產(chǎn)開發(fā)利用教學(xué)團隊2011年獲四川省優(yōu)秀教學(xué)團隊,現(xiàn)開設(shè)《應(yīng)用礦物學(xué)》、《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(yīng)新的教學(xué)需要,非金屬礦產(chǎn)開發(fā)利用教學(xué)團隊2010年編寫《非金屬礦產(chǎn)開發(fā)利用》教材。2015年重編《應(yīng)用礦物學(xué)》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(xué)科特色課程與教材建設(shè)取得的成果,推動了礦物學(xué)科的建設(shè)和專業(yè)人才的培養(yǎng)。
6.人才培養(yǎng)探索。學(xué)科建設(shè)是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),是人才培養(yǎng)最為重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。在傳統(tǒng)礦物學(xué)科人才培養(yǎng)途徑,國內(nèi)的礦物學(xué)等相關(guān)課程由于其重要的專業(yè)基礎(chǔ)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(xué)科體系的核心位置。經(jīng)歷歷次改革后以后,礦物學(xué)科專業(yè)課程壓縮嚴(yán)重,一些專業(yè)必修課程變更為選修課程或不再開設(shè)。《礦物學(xué)》、《應(yīng)用礦物學(xué)》等專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)時數(shù)大幅度削減,學(xué)生的基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)與實驗技術(shù)訓(xùn)練都受到相當(dāng)程度的影響。另一方面,《礦物學(xué)》、《應(yīng)用礦物學(xué)》、《礦物材料》和《非金屬礦開發(fā)利用》等礦物學(xué)科專業(yè)課程在不同地礦類大學(xué)因行業(yè)差異在專業(yè)教學(xué)設(shè)計與實踐過程中略有側(cè)重。
可見,現(xiàn)有礦物學(xué)科人才培養(yǎng)模式,已不能適應(yīng)礦物學(xué)科人才培養(yǎng)的需求。創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)是高等教育的重要任務(wù),針對礦物學(xué)科建設(shè)中人才培養(yǎng)存在的問題,我校礦物學(xué)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(biāo),實施“因材施教”的基本培養(yǎng)模式。依托學(xué)科重點實驗室平臺,開設(shè)“資源循環(huán)利用科學(xué)”創(chuàng)新試驗班,建立優(yōu)秀本科學(xué)生科研能力培養(yǎng)運行機制。從本科第3學(xué)期開始,入選試驗班的礦物學(xué)科優(yōu)秀本科生培養(yǎng)分為兩個階段:課程學(xué)習(xí)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(xué)生的專業(yè)知識和科研實踐強化訓(xùn)練,提高了礦物學(xué)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(xué)科的建設(shè)。在礦物學(xué)科建設(shè)人才培養(yǎng)方面,我校注重將教學(xué)團隊建設(shè)與學(xué)科建設(shè)、科研團隊建設(shè)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(xué)資源的機制,以保障教學(xué)質(zhì)量。
二、結(jié)語
隨著我國礦物學(xué)科的發(fā)展,礦物科學(xué)與工程學(xué)科一級學(xué)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(xué)科專業(yè)目錄調(diào)整,極大地影響了礦物學(xué)科專業(yè)人才培養(yǎng)[1]。另一方面,礦物學(xué)科發(fā)展很快,服務(wù)面越來越廣,對礦物學(xué)科人才的要求也越來越高,礦物學(xué)科專業(yè)人才匱乏的問題越來越嚴(yán)重,成為制約礦物學(xué)科發(fā)展的重要因素。因此,礦物學(xué)科建設(shè)當(dāng)前最為迫切任務(wù)是盡快爭取教育部設(shè)立礦物科學(xué)與工程一級學(xué)科目錄和專業(yè)目錄,設(shè)置相對應(yīng)的礦物科學(xué)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(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵問題。今后在礦物學(xué)科建設(shè)的人才培養(yǎng)方面,堅定礦物學(xué)科人才培養(yǎng)的同時,一是要更加注重學(xué)科、專業(yè)的建設(shè)和頂層規(guī)劃;二是在擴大礦物學(xué)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(xué)習(xí)礦物學(xué)科基礎(chǔ)知識的同時,要注重礦物科學(xué)與工程的系統(tǒng)培養(yǎng);四是在加強理論學(xué)習(xí)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)。
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作者:孫仕勇,董發(fā)勤,彭同江,孫紅娟單位:西南科技大學(xué)