吳六順,王海川,周 云,呂寧寧
(安徽工業(yè)大學(xué) 冶金工程學(xué)院,安徽 馬鞍山 243002)
資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)是為解決國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中資源短缺和環(huán)境污染兩大根本問題而設(shè)置的新興戰(zhàn)略專業(yè)。在辦學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)目前存在一志愿報(bào)考率低、轉(zhuǎn)專業(yè)比例高、畢業(yè)生本行業(yè)就業(yè)率低等問題。
資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)包括一次資源高效綜合利用和二次資源高效循環(huán)利用。一次資源高效利用是在礦物加工以及冶煉整個流程中進(jìn)行。二次資源包括氣、液、固三種形態(tài),氣、液廢棄物容易擴(kuò)散,污染范圍大,需及時治理,相應(yīng)的工作環(huán)境工程早已開展,也即是環(huán)境工程專業(yè)的主要方向??梢姳緦I(yè)與環(huán)境、礦物加工等專業(yè)都有較大重疊。這在一定程度上造成學(xué)生難以認(rèn)知本專業(yè)與其它專業(yè)方向上的差異,學(xué)生傾向于選擇了解更多且工作環(huán)境相對優(yōu)越的專業(yè),如環(huán)境工程專業(yè),這對資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)生源造成較大沖擊。
目前相關(guān)高校將資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)設(shè)置為優(yōu)勢專業(yè)的二級學(xué)科,如傳統(tǒng)冶金院校將其作為冶金專業(yè)的二級學(xué)科,傳統(tǒng)化學(xué)化工院校將其設(shè)置為化學(xué)化工專業(yè)的二級學(xué)科等。將其設(shè)置為冶金工程專業(yè)的二級學(xué)科的課程體系在鋼鐵冶金專業(yè)內(nèi)容基礎(chǔ)上增加幾門廢棄物處理和環(huán)保法規(guī)的課程。而目前鋼鐵冶金主要固廢為高爐渣、鋼渣和冶金粉塵,而高爐渣基本外賣,冶金粉塵大多在企業(yè)內(nèi)部循環(huán),迫切需要處理的是鋼渣。不少學(xué)生由于缺乏對專業(yè)的認(rèn)知,認(rèn)為處理鋼渣是鋼鐵冶金的副產(chǎn)業(yè),還不如學(xué)鋼鐵冶金主產(chǎn)業(yè),這是近年來該專業(yè)生源以調(diào)劑生為主,錄招后轉(zhuǎn)專業(yè)比例偏高的主要原因之一。
資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)定位于工業(yè)固廢循環(huán)利用,目前礦物加工、冶金、材料和化工四大行業(yè)產(chǎn)生量較大。因此,教學(xué)內(nèi)容與這四大行業(yè)有相當(dāng)程度的關(guān)聯(lián)。然而,目前教學(xué)內(nèi)容主要集中在冶金行業(yè),其它四大行業(yè)很少涉及。與礦物加工相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容僅開設(shè)選礦方面相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,專業(yè)課關(guān)于尾礦利用方面的內(nèi)容很少涉及。與材料相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容僅開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課無機(jī)非金屬材料學(xué),無相關(guān)的專業(yè)課。與化工相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,目前僅開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課傳輸原理,該課程部分內(nèi)容與化工原理相似,但專業(yè)課未涉及。換言之,教學(xué)內(nèi)容未形成該有的體系,需要進(jìn)一步優(yōu)化。此外,不少課程之間教學(xué)內(nèi)容重疊,如鋼鐵冶金原理、有色冶金原理與金屬材料學(xué)部分章節(jié)相同,需要整合。
資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地集中于鋼鐵企業(yè)和廢金屬回收企業(yè)。鋼鐵冶煉行業(yè)的二次資源目前主要采用粗放的方式處理與利用,廢金屬回收更是簡單的分揀,技術(shù)含量相對較低,未與技術(shù)含量較高的資源公司建立聯(lián)系。很多資源公司相關(guān)企業(yè)與開設(shè)相關(guān)專業(yè)的高校之間校企合作、交流不足,產(chǎn)學(xué)脫節(jié)。
實(shí)踐教學(xué)的不足導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)知上的偏差,認(rèn)為資源專業(yè)的方向就是廢物分類和簡單處理。學(xué)生的錯誤認(rèn)識進(jìn)一步向社會傳遞,使考生不愿報(bào)考資源循環(huán)與工程科學(xué)專業(yè),導(dǎo)致生源不佳。新生進(jìn)校后,由于實(shí)踐教學(xué)的不足,對專業(yè)的認(rèn)識仍停留在入學(xué)前階段,如果專業(yè)入學(xué)教育不夠充分,學(xué)生調(diào)劑專業(yè)的意愿更加強(qiáng)烈,因而轉(zhuǎn)專業(yè)比例高。由于實(shí)踐教學(xué)的不足,學(xué)生難以進(jìn)入科技含量較高的資源企業(yè),因而不愿在本行業(yè)就業(yè),本行業(yè)就業(yè)率偏低,給外界留下不好的印象,以致進(jìn)一步影響生源。
資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)籌辦之初,師資隊(duì)伍主要由其他相關(guān)學(xué)科專業(yè)如冶金工程專業(yè)抽調(diào)教師組建而成。這支教師隊(duì)伍具有很強(qiáng)的礦物加工、冶金背景,但材料和化工專業(yè)相關(guān)的知識相對欠缺。
環(huán)境專業(yè)重點(diǎn)關(guān)注廢氣、廢液。通過凈化,其中的有害物質(zhì)一般進(jìn)入固廢,如脫硫灰、污泥等。對于氣、液凈化產(chǎn)生的固廢以及其它固廢,環(huán)境工程專業(yè)關(guān)注甚少。而固廢的處理與利用正是資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。另外,專業(yè)內(nèi)容設(shè)置不宜過多涉及一次資源,否則與礦物加工專業(yè)類似。
應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注固體二次資源的加工與利用,降低氣、液二次資源以及一次資源的比重,強(qiáng)化專業(yè)的區(qū)分度,突出本專業(yè)的特色。
礦物加工、冶金、材料和化工四大行業(yè)產(chǎn)生的固體二次資源占總量的一半以上,且二次資源處理與利用需要具備相應(yīng)的專業(yè)知識。因此,應(yīng)對目前的課程體系進(jìn)行調(diào)整。
1.應(yīng)增設(shè)的課程內(nèi)容
涉及礦物加工的課程,已開設(shè)相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程,而專業(yè)課方面關(guān)于尾礦利用方面的內(nèi)容相對偏少,需要適當(dāng)增加。與材料相關(guān)的課程,專業(yè)基礎(chǔ)課已開設(shè),專業(yè)課方面需增加相應(yīng)的內(nèi)容,介紹無機(jī)材料生產(chǎn)與應(yīng)用過程固廢的產(chǎn)生與處理。關(guān)于化工的課程,專業(yè)基礎(chǔ)課方面,目前已開設(shè)的傳輸原理,其教學(xué)內(nèi)容與化工原理相近,稍作改進(jìn)提高即可;專業(yè)課需增加的內(nèi)容包括主要的化工工藝,簡單介紹流程,重點(diǎn)介紹各流程固廢排放情況。
2.應(yīng)刪減的課程內(nèi)容
資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)主要處理固廢,包括有價組元提取與尾渣利用。盡管廢舊金屬回收與利用也屬于資源循環(huán)范疇,但一般在冶金流程中進(jìn)行,目前作為冶金的一個主流方向,與資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)關(guān)系較小,可壓縮其內(nèi)容甚至不開設(shè)相關(guān)課程。
3.應(yīng)整合的課程內(nèi)容
資源循環(huán)物理化學(xué)、有色冶金原理與金屬材料學(xué)合并為材料制備與加工學(xué),避免相關(guān)內(nèi)容重復(fù)介紹,如冶金原理與金屬材料學(xué)的相圖部分。目前的課程設(shè)置中煉鋼、煉鐵和鐵水預(yù)處理與爐外精煉合并為鋼鐵冶煉工藝,資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)只需了解其工藝流程以及相應(yīng)的產(chǎn)品與廢棄物,原理性內(nèi)容也在資源循環(huán)物理化學(xué)課程中介紹過。通過合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,壓縮出一些學(xué)時,為增加的教學(xué)內(nèi)容騰出課時,避免增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)。
2019年我國工業(yè)固廢產(chǎn)量突破35億噸,盡管國家采取了嚴(yán)厲措施,但近年來一直呈持續(xù)上升趨勢。工業(yè)固廢排放主要集中在四大行業(yè):礦物加工、冶金、材料與化工。目前資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容存在過窄和孤立性的問題。拓展教學(xué)內(nèi)容的必要性有:一是相互之間關(guān)聯(lián)性強(qiáng)。本專業(yè)的主要內(nèi)容是固廢處理與利用,包括有價組元提取與尾渣材料化利用。有價組元提取涉及到化學(xué)、冶金與礦加專業(yè)知識,而尾渣多用作無機(jī)非金屬材料,與材料專業(yè)直接相關(guān)。二是有利于二次資源高效利用。一個行業(yè)的固廢可能是另一個行業(yè)的原料,如化工的硫酸燒渣可作為煉鐵原料,高爐渣可作為水泥熟料等。三是有利于二次資源高效處理。一些廢棄物需要高溫處理,鋼鐵冶煉高溫過程就是一個適宜的環(huán)境,無需增加設(shè)備,可降低處理成本。
拓展教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)多專業(yè)結(jié)合,有利于實(shí)施多種二次資源協(xié)同處理,創(chuàng)新二次資源處理與利用方法。通過這樣的改革,不僅能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,而且也可拓寬學(xué)生的就業(yè)面。
要破除資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地大量設(shè)置在鋼鐵企業(yè)的傳統(tǒng)觀念,主動出擊,與相關(guān)企業(yè)建立聯(lián)系,進(jìn)行科研合作,增進(jìn)了解,為學(xué)生就業(yè)鋪平道路。
要實(shí)現(xiàn)實(shí)習(xí)基地多元化,由冶金資源實(shí)習(xí)基地拓寬到冶金及用冶金方法處理的二次資源基地。如電子廢棄物和電池的處理與利用,主要采用冶金方法,與資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)方向高度契合,可作為本專業(yè)的實(shí)習(xí)基地。讓學(xué)生接觸技術(shù)含量相對較高的企業(yè),提高學(xué)生的專業(yè)自信,同時也讓企業(yè)了解學(xué)生,這些對招生、就業(yè)都不無裨益。
目前資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)師資隊(duì)伍具有很強(qiáng)的冶金、礦物加工等相關(guān)背景,但材料和化工專業(yè)相關(guān)的知識相對欠缺。隨著教學(xué)內(nèi)容的拓寬,需要補(bǔ)充相關(guān)專業(yè)的師資。配備專業(yè)的師資力量,可承擔(dān)擴(kuò)充的課堂教學(xué)內(nèi)容,拓展實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容,而且還可促進(jìn)這幾個專業(yè)在二次資源高效利用研究方面相互借鑒、相互融合,創(chuàng)造出更優(yōu)的二次資源利用方法。科研水平的提升,有利于加深教師對專業(yè)的理解,豐富教學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)教學(xué)水平的提高。