矿物加工虚拟仿真实验教学建设及实践——以中南大学矿业学科为例

针对新时代矿业行业对专业人才的要求,以培养学生全周期工程思维和提高其工程胜任力为目标,采用虚拟仿真的教学手段,突破矿产资源加工过程中高温、高危、高成本等限制,解决传统教学无法开展全流程实验及生产极端工况操作等难题,将科研成果融入实验教学,有机融合数据库技术、虚拟仿真、专家系统、智能算法,让学生通过自主选题、自主探究学习、自主流程设计、自主设备搭建、自主调试运行,设计与资源特性相适应的工艺流程、生产设备及操作参数,实景体验工业生产过程异常工况,使其成为具有实干担当、开拓创新、国际视野和竞争力的矿业卓越人才。

专业系列课程的开放式精品示范课堂的探索与实践——以中南大学基于微生物工程的专业系列课程为例

以中南大学生物工程系基于"微生物工程"的三门专业系列课程——"发酵工艺原理""生化分离工程""生物工程产品工艺学"的开放式精品示范课堂改革为例,从构建基于学生互动的教学团队、基于学生互动的教学内容衔接与整合、加强综合性微生物工程实验和实习基地建设以提高学生理论联系实践的能力、强化学生创新性和个性化培养的教学方法、多元化的科学合理的考核制度等角度,进行了开放式精品示范课堂的探索与实践,阐述了专业系列课程开展开放式精品示范课堂的优势和亮点。

“双结业”本科人才培养模式的改革与探索——以中南大学生物工程系为例

本文分析了实施"双结业"本科人才培养模式的优点。从课程体系改革、师资队伍建设、实践基地建设等方面,阐述了中南大学生物工程系"双结业"本科人才培养模式的改革与探索。同时,分析了"双结业"管理与运行中可能遇到的问题,提出了完善"双结业"本科人才培养模式的建议。

追求学科特色、聚焦国家战略需求和科学前沿--中南大学矿业工程学科建设世界一流工科的策略及启示

工科在推动经济社会发展和“双一流”建设中占据重要地位,探索世界一流工科建设之策,对推动中国一流工科建设尤为重要。为减少世界一流工科他国建设经验的“排异”反应,选取中南大学矿业工程学科为案例并对其建设世界一流工科的经验进行探析,以为中国一流工科建设提供本土经验。在建设世界一流工科的进程中,中南大学矿业工程学科采取了以下策略:立足学科历史,形成鲜明的学科特色和打造高质量的研究群体;聚焦国家战略需求和科学问题,推动学科交叉融合和原创研究;加强国际学术交流与合作,不断提升学科水平和国际影响力。中南大学矿业工程建设世界一流工科的经验给中国建设世界一流工科提供诸多启示:完善资源配置方式和评价体系,促使学科立足学科历史和现实需求,形成学科特色;加强学科交叉融合和完善评价体系,促使学科聚焦国家战略需求和科学前沿,开展原创性研究;搭建国际联合科研平台和开展国际合作,助推学科加强国际交流与合作,提升教师和学科的学术水平及国际影响力。

融合基础课程与实践教学,提升学生工程创新能力——以中南大学矿物加工工程专业(团矿方向)为例

文章以中南大学矿物加工工程专业(团矿方向)为例,提出将基础课程钢铁冶金原理、炼铁学和工程实践相融合,采用“基础课学习——认识实习——理论应用——生产实习”四步法将基础课程知识与实践紧密结合,经过三部曲“书本基本理论联系现场、现场实践融通课堂认知、生产实习重实践”,使学生牢固掌握枯燥晦涩的钢铁冶金知识点,并将理论应用于实践中,实现基础课程与实践的深度融合,进而提高学生学习兴趣与学习效率,促进创新思维的培养,有效提升工科类学生的工程实践能力,为工科院校人才培养提供依据。

矿物资源加工与生物工程特色信息服务系统的设计及实现

对学术信息服务而言,共享是交流的基础,交流是服务的保障,服务需要建立在一个平台之上。一个开放互连的平台是连接学术科研和生产应用的金桥,是促进学术及学科发展、科技成果转化、科工贸对接的技术基础。该平台能否为学术服务,如何实施服务,以及为学术服务的深度及广度等内容,都与平台的设计与构建过程相关,文章论述了一个学术信息服务平台的设计思路,并对实施过程中的关键问题作了说明。

矿物加工工程专业研究方法课程改革与实践

“研究方法”是矿物加工工程专业本科生的必修核心专业课,课程具有综合性和实践性强的特点,其目的是培养学生综合运用所学基础理论、专业知识分析和解决实际科学问题的能力,为从事矿物加工及相关行业的研究开发工作奠定基础。但在新工科背景下,矿物加工的研究领域不限于传统的矿产资源,而是扩展到非传统矿产资源、固废资源、二次资源等的选冶联合处理;同时研究方法、测试手段等也取得长足的进步;现有的研究方法教学内容设置与新时代卓越工程师培养要求存在较大差距。为适应矿物加工人才培养的新要求,构筑资源加工研究方法学科交叉知识新体系,并对教学方法和评价体系进行改革。

新模式创新创业课程在矿物加工工程专业的实践探索

随着全球科技进步和经济结构演变,创新和创业能力已经成为矿物加工工程专业学生必备的素质之一。文章通过综合研究创新创业理论与实践,结合矿物加工工程专业特点,深入剖析创新创业课程在培养学生创造力、团队协作能力、市场洞察力等方面的作用。通过合理的师资培训、教材选择和课程安排等措施,设计新模式创新创业课程,使学生不仅增强专业知识储备,还在实际项目中培养了创新思维和实际应用能力,为未来的职业发展奠定了坚实基础。

多学科交叉视角下的创新人才培养新模式探索与实践--以中南大学无机非金属材料工程专业为例

开发和利用已有无机非金属材料工程和相关专业的教育资源和办学基础,开展基于创新人才培养的无机非金属材料工程专业教学体系总体优化改革与实践。通过理顺课程体系,更新教学内容,突出办学特色,以提升学生创新素质和强化实践能力为目标,实现材料与矿业、生物等的多学科交叉融合,营造无机非金属材料工程专业创新人才培养的良好环境。通过实施层次递进和模块选择的课程体系,编写出版相适应的全新系列教材,建设完善开放式实验实践教学大平台,形成老中青相结合、高水平、高素质的教学团队,构建具有多学科交叉特色的面向21世纪无机非金属材料工程专业教学新体系和创新人才培养新模式。

基于“具身德育”理论的高校校园思政实践资源建设探索——基于中南大学高校校园思政实践资源体系

如何让大学生将思想政治教育入心入脑,做到用之而不觉之,是高校需要深入探索的重要议题。文章基于具身德育相关理论,将“身体、情景、行动、认知、情感、养成、开放”七大具身德育模式融于高校思想政治工作,遵循“引领—体验—实践”主要路径,采用体验式、互动式、分众式等重要方式,建设高校校园思政实践资源项目,为新时代实现立德树人的科学性、针对性和实效性开辟新路径。

双语教学方式在生物工程专业基础课中的探索

开展双语教学既是高等教育与国际接轨的要求,也是生物工程专业发展的需要。对近年来学院生物工程专业基础课采用双语教学方式所积累的经验进行阶段性总结,为今后进一步深化教学改革提供线索和依据。

生物工程与技术创新人才培养模式的探索与实践

从增强专业人才的综合素质和特色竞争力的目标出发,研究和设计了特色课程体系、双语教学课程体系和学研产联动培养方式。通过特色课程体系、双语教学课程体系的教学实践,国际学术交流和国际知名教授讲学、创新和开放性课题研究、校企联合培养等人才培养方式的实践,有效的彰显了专业特色和提高了教学效果,学生的创新能力、综合素质、国际视野等相关竞争力得到了明显提高,初步形成了特色人才培养的有效模式。

固定化异养硝化-好氧反硝化菌在污水生物强化中的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)菌可以在有机碳存在的好氧条件下实现同时硝化和反硝化,广泛应用于各类污水处理过程中。综述了HN-AD菌株的脱氮特性和代谢途径,总结了其在污水处理中的应用和研究现状,比较了不同载体材料的优缺点,重点讨论了固定HN-AD菌株提高反应器处理效果和稳定性的作用机理。最后,展望了固定化HN-AD菌株在污水处理中面临的挑战和未来的研究方向。

校企合作背景下生物工程专业实践教学探析

深化专业教育发展,推进高素质综合型人才培养,是新时期生物工程专业建设的重点内容。本文立足校企合作的研究,从完善人才能力培养结构、制定实践教学、"双能型"教学团队建设内容等方面,阐述了校企合作背景下生物工程专业实践教学的构建策略。

铁精矿内配某生物质高温高压热解及其还原行为研究

以生物质为还原剂,在温度为1 040℃、压力为30 kPa下对铁精矿内配生物质热解气化及其还原行为进行研究。研究结果表明:初期热解产生了酚类等大分子碳氢氧化合物液相,并与铁精矿形成了焦油包裹体,显著迟滞了生物质挥发分的释放;外配水和铁精矿中的晶格氧促进了大分子碳氢氧化合物逐步氧化为酮类、酸类化合物,并最终转化为CO和H_(2)等还原性气体;铁精矿还原生成了铁晶须,部分形成了碳铁化合物,实现了铁氧化物的高效快速还原,入炉50 min时,金属化率达96.72%。

“双碳”背景下资源与环境课程教学改革探索

国家“双碳”战略为资源开发与环境保护行业发展带来了新的机遇与挑战,同时也对资源与环境专业人才的培养提出了更高的要求。基于资源与环境课程的特点,文章通过分析国内外教学设计、教学模式、教学资源优化改革方面的进展,结合资源与环境课程实践教学过程中采用的方法和发现的问题,开展了整合优化资源与环境课程多学科交叉融合教学设计、改善创新资源与环境课程教学模式、完善更新资源与环境课程教学资源三个方面的教学改革探究,旨在更好地为国家“双碳”战略实施培养高质量的资源与环境行业国际化创新型人才奠定基础。

面向生物工程与环保交叉领域研究生创新人才的培养

近年来社会经济快速发展,污染问题的突出严重威胁生态环境和人类健康。生物技术在污染修复及环境监测方面具有独特优势,培养面向生物工程与环保交叉领域的研究生创新人才十分重要。通过跨院系合作形成具有中南大学鲜明特色的生物工程与环保交叉领域创新人才培养体系;通过校企合作,在实战中锻炼研究生跨学科工程设计的创新能力;通过团队人才梯队建设,以“传帮带”方式实现交叉领域创新人才连续培养。

环境微生物工程与技术教学改革探索

环境微生物工程与技术结合生物技术与环境工程,涉及生物技术、工程学、环境学、生态学等学科领域。课程覆盖面广,知识点繁多,理论和实践性强。根据环境微生物工程与技术的培养目标,为克服生物工程与生物技术学生环境科学和工程基础薄弱的缺点,拓展了教学内容的广度和深度;通过开展案例教学,利用网络信息化平台,加强实习实践和创新创业等教学模式优化对课程进行了改革探索,理论联系实际,加强学生科学研究及创新能力的培养,提高了教学质量。

农林废弃生物质资源精深加工技术进展

农林废弃生物质主要由木质素、纤维素等组成,来源广泛、可再生,通过对其进行精深加工,可获得具有高附加值的产品,是一种潜在的化石资源替代品,对绿色可持续发展具有重大意义。在生物质资源化产品中,生物质炭材料可通过热解和水热两种炭化方法获得,功能性炭材料的设计与制备是近年来的研究重点。生物质合成气可通过气化、热解、水热气化等方法获得,主要含有H_(2)、CO等气体,可直接作为燃料,或者作为合成生物质油及其他化学品的原料,目前的研究主要致力于提高生物质合成气的产率和质量。生物质油则可通过热解、水热液化等方法得到,或以生物质合成气为原料经费托合成获得,生物质油主要含有烷烃、烯烃、芳香族化合物等,通过精炼可作为汽油、柴油的替代品,提高生物油的产率及选择性是近年来的研究重点。本文根据生物质深加工产物形态的不同,将生物质精深加工技术分为固相、气相、液相等三类,从生物质利用技术的原理、工艺条件、最新进展等角度,对农林废弃生物质资源的精深加工研究进展进行了梳理和系统总结,列举了部分代表性研究成果,旨在进一步理解生物质农林废弃物资源化精深加工技术发展的前沿动态、前景与潜力,为探求绿色可持续发展提供新的工程化思路与方法。

辉铜矿化学-生物溶解机制及浸出动力学进展

辉铜矿是最具生物冶金工业利用价值的含铜矿物之一,然而,其生物浸出效率仍有较大提升空间。为了更好地揭示辉铜矿的生物浸出过程,对辉铜矿化学-生物溶解机制和浸出动力学相关研究进展进行综述。系统阐述辉铜矿的晶体结构,总结辉铜矿的化学溶解机制、电化学溶解机制和生物溶解机制,讨论辉铜矿的浸出动力学以及不同浸出参数对辉铜矿浸出的影响,总结辉铜矿生物冶金在工业应用中存在的问题。尽管如此,辉铜矿生物浸出的精细过程和浸出机制仍有待进一步研究。未来可采用同步辐射等多种新型研究方法在化学-生物多学科交叉基础上探明次生硫化铜矿的精细氧化溶解机制,为辉铜矿高效环保提铜奠定基础。