黃軍

摘 要：針對(duì)在熱能與動(dòng)力工程專業(yè)講授《冶金工藝及熱過程》課程中出現(xiàn)的問題，提出了綜合校內(nèi)外各種教學(xué)資源，以培養(yǎng)鋼鐵、稀土等行業(yè)高層次人才。

關(guān)鍵詞：熱能與動(dòng)力工程 冶金工藝及熱過程 教學(xué)資源

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（b）-0140-01

內(nèi)蒙古科技大學(xué)熱能工程組建于1956年，原隸屬于礦冶系熱工教研室，1985年組建冶金熱能系，從1991年開設(shè)招收冶金熱過程方向研究生。前期的學(xué)科建設(shè)和科學(xué)研究主要由賀友多教授、李保衛(wèi)教授領(lǐng)導(dǎo)下的冶金研究所完成。2001年與有關(guān)學(xué)科合并成立了能源與環(huán)境學(xué)院，2001年建立熱能工程碩士點(diǎn)，2005年增設(shè)工程熱物理碩士點(diǎn)。學(xué)科現(xiàn)有工程熱物理和熱能工程兩個(gè)工學(xué)碩士點(diǎn)，一個(gè)動(dòng)力工程領(lǐng)域工程碩士點(diǎn)。

內(nèi)蒙古科技大學(xué)熱能工程是自治區(qū)重點(diǎn)學(xué)科，熱能工程學(xué)科經(jīng)過20多年的建設(shè)和發(fā)展，結(jié)合內(nèi)蒙古地區(qū)的特點(diǎn)，已充分發(fā)揮了鋼鐵和煤炭資源優(yōu)勢，圍繞地區(qū)行業(yè)需求，形成了“高效潔凈燃燒技術(shù)”、“冶金熱過程”、“稀土冶金傳輸過程”等特色研究方向，建立了具有創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)意識(shí)的優(yōu)秀學(xué)術(shù)梯隊(duì)，獲得了一批具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的產(chǎn)業(yè)化科技成果，培養(yǎng)了大批鋼鐵企業(yè)、熱能行業(yè)發(fā)展急需要的創(chuàng)新型高層次人才。

《冶金工藝與熱過程》是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)專業(yè)教育平臺(tái)的一門專業(yè)必修課，本課程使學(xué)生了解冶金工藝流程，掌握冶金領(lǐng)域的熱工過程、主要熱工設(shè)備的構(gòu)造原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)各種冶金設(shè)備在熱工方面的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和熱工理論分析和解決實(shí)際工程問題的能力，用熱理論分析研究冶金工藝流程各環(huán)節(jié)的熱量變化和溫度變化情況。

鋼鐵及稀土冶金行業(yè)是內(nèi)蒙古自治區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，近幾年發(fā)展速度非常快，為了更好地為內(nèi)蒙古自治區(qū)的鋼鐵、稀土等支柱產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更新的需要服務(wù)，在本科教學(xué)中優(yōu)化及整合教學(xué)資源，適應(yīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)冶金和熱能高層次人才的需求。

1 課程基本情況

本課程所講授的冶金熱過程主要有：加熱、熔煉、燒結(jié)與煅燒、干燥、焦化、相變（凝固、結(jié)晶、汽化與冷凝等）；本課程主要涉及的熱工設(shè)備有：各類加熱爐、熱處理爐、燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)焙燒爐、回轉(zhuǎn)窯、各類熔煉爐窯、各類豎爐和流化床爐、連鑄相關(guān)的熱設(shè)備，各類熱回收設(shè)備（換熱器、蓄熱室、熱管、余熱鍋爐等）。本課程著重培養(yǎng)學(xué)生利用熱傳輸理論分析解決實(shí)際問題的能力，是一門重要的專業(yè)課程。

本課程涉及到了冶金的從燒結(jié)到連鑄的所有工藝，工藝繁復(fù)，設(shè)備眾多，涉及到的熱傳輸過程也是最重要的。課程中穿插有稀土冶金方面的四個(gè)學(xué)時(shí)，增加了課程的特色，但是內(nèi)容較多。這些都為本課程的講授帶來較大的困難，同時(shí)本課程和實(shí)際冶金工藝結(jié)合眾多，非常需要現(xiàn)場的實(shí)際介紹，讓學(xué)生有了感性認(rèn)識(shí)后，才能更好的看清設(shè)備背后的理論知識(shí)。但是從目前來看，很難找到這樣系統(tǒng)的見習(xí)機(jī)會(huì)。在本課程的教學(xué)中，由于沒有統(tǒng)一的教材，同時(shí)，本專業(yè)又非冶金專業(yè)，也為本課程教案的編排帶來很大困難，往往對(duì)于教學(xué)大綱的重點(diǎn)、難點(diǎn)把握不夠。

為了解決以上的問題，有必要組織與整合冶金工藝的教學(xué)資源，例如現(xiàn)場錄像，冶金工藝動(dòng)畫等，首先讓學(xué)生對(duì)整個(gè)冶金過程有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)[1]。同時(shí)編寫適合熱能與動(dòng)力工程專業(yè)，冶金工藝及熱過程的教案，滿足非冶金專業(yè)冶金教學(xué)的要求。

2 組織與整合教學(xué)資源手段

（1）利用當(dāng)?shù)貎?yōu)勢，邀請(qǐng)包鋼技術(shù)人員在課程開始的前兩個(gè)學(xué)時(shí)對(duì)冶金行業(yè)和冶金工藝進(jìn)行介紹。冶金行業(yè)是整個(gè)工業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)，通過這兩個(gè)學(xué)時(shí)工程技術(shù)人員的講解，能夠讓學(xué)生對(duì)整個(gè)冶金工藝有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，并且激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）收集及整合冶金工藝方面的錄像、動(dòng)畫等，重要的是，合理的穿插到課程的教學(xué)工作中。對(duì)于連鑄過程中，鋼液的液-固變化，及后續(xù)的冷卻，可以用動(dòng)畫演示，增強(qiáng)教學(xué)效果[2]。在有關(guān)工藝及設(shè)備的教學(xué)工作中，通過模擬動(dòng)畫和工程錄像對(duì)冶金工藝及設(shè)備進(jìn)行解剖和分析，使原來黑板上難以講解透徹的內(nèi)容形象、生動(dòng)的展現(xiàn)在學(xué)生面前。提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解及掌握。

（3）隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)冶金過程及其熱工過程理論提出了更高的要求。20世紀(jì)60年代，國外許多大專院校的工程專業(yè)相繼開設(shè)了有關(guān)“傳輸現(xiàn)象”的課程，傳輸理論成為與力學(xué)、熱力學(xué)及電磁學(xué)等具有同等地位的工程技術(shù)基礎(chǔ)課程。70年代初，美國蓋格教授主編的“冶金中的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象”出版。該書將傳輸理論引入冶金熱工過程，使冶金熱工理論有了質(zhì)的飛躍。將傳輸?shù)南嚓P(guān)知識(shí)，特別是熱量傳輸?shù)闹R(shí)附著在工藝上，講授給學(xué)生，讓其用專業(yè)和理論的觀點(diǎn)觀察冶金工藝的方方面面[3]。

（4）在完善《冶金工藝及熱過程》的教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，編寫新的《冶金工藝及熱過程》教案。教案的編寫本著以學(xué)生為本的原則，不僅起教的作用，而著重起導(dǎo)學(xué)的作用。在認(rèn)真研究教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，并參考三到四本精品教材，同時(shí)吸收優(yōu)秀課程的成果，同時(shí)照顧到非冶金專業(yè)的特點(diǎn)。參考其他院校的冶金工藝課程教案，結(jié)合多套教材，進(jìn)行編寫，做到涉及方面廣，適度的深入。同時(shí)希望能找到一本適合非冶金專業(yè)用的冶金教材，也為學(xué)生們學(xué)習(xí)找到一本好的參考書。開發(fā)系列課件，改善內(nèi)容的條理性，有效解決專業(yè)課時(shí)壓縮和信息量大的矛盾。將課程相關(guān)資源上網(wǎng)，并為學(xué)生提供了大量的相關(guān)擴(kuò)充性資料索引，包括相關(guān)教材、相關(guān)的教學(xué)網(wǎng)站和資源等，有利于同學(xué)自主學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)。

（5）利用我校在鋼鐵冶金上的教學(xué)優(yōu)勢，安排專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容包括基本原理驗(yàn)證、主要技能訓(xùn)練等內(nèi)容。使學(xué)生掌握冶金過程的基本原理，能夠運(yùn)用相應(yīng)的方法分析解決冶金生產(chǎn)的實(shí)際問題。

3 課程教學(xué)資源優(yōu)化整合效果

通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解鋼鐵冶金流程及工藝，拓展有色冶金及稀土冶金的認(rèn)識(shí)，對(duì)主要的工藝及設(shè)備有必要的了解，同時(shí)對(duì)冶金傳輸現(xiàn)象在冶金過程中的作用有比較好的掌握，順利地轉(zhuǎn)入后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，逐步適應(yīng)今后不斷發(fā)展變化的工作任務(wù)的專業(yè)能力。

致謝：內(nèi)蒙古科技大學(xué)校級(jí)教學(xué)改革項(xiàng)目（3072034）的資助。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱光俊，楊艷華，曾紅.“冶金傳輸原理”課程的教學(xué)改革與實(shí)踐[J].教學(xué)與職業(yè)，2009（8）：133-135.

[2] 張華，倪紅衛(wèi)，何環(huán)宇，等.冶金工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革探索[J].中國冶金教育，2009（4）：58-60.

[3] 岳強(qiáng).冶金工程專業(yè)傳輸原理課程教學(xué)的創(chuàng)新探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2014（13）：212-213.endprint