摘 要:本文闡述了冶金工程專業(yè)本科畢業(yè)論文以鋼渣資源化綜合利用為課題的學科融合教學思路,探究冶金工程專業(yè)與土木工程專業(yè)學科融合教學的契合點,整合鋼渣和混凝土的科學知識,進行冶金工程專業(yè)本科畢業(yè)論文與土木工程專業(yè)學科融合教學的實踐,以期實現(xiàn)冶金工程專業(yè)本科畢業(yè)論文教學的培養(yǎng)目標。
關鍵詞:本科畢業(yè)論文;資源化綜合利用;融合教學
冶金工程專業(yè)學科是以冶金工程技術為專業(yè)方向建立的專業(yè)化和精深化的教學系統(tǒng)。隨著鋼鐵冶金行業(yè)的轉型升級,現(xiàn)代鋼鐵冶金工業(yè)對生產過程提出了綠色化清潔生產的要求,倡導節(jié)能降耗、循環(huán)經濟。在鋼鐵冶金工業(yè)煉鋼生產過程中,產生的固體廢棄物鋼渣要實現(xiàn)減量化、資源化綜合利用,單靠冶金工程專業(yè)的科學知識和技術不能解決鋼渣資源化的復雜問題。冶金工程專業(yè)本科畢業(yè)論文的教學,為了實現(xiàn)冶金工程專業(yè)知識理論精深化的教學目的,以鋼渣資源化為課題,必須與其他專業(yè)學科融合,結合其他專業(yè)的科學知識和技術,才能探究鋼渣資源化綜合利用這樣復雜的問題。
一、冶金工程專業(yè)本科畢業(yè)論文以鋼渣資源化綜合利用為課題的學科融合教學思路
學科融合教學是打破學科邊界,促進學科間相互滲透交叉的教學活動。根據鋼渣資源化綜合利用經驗途徑分析,鋼渣可作為土木工程建筑材料混凝土添加劑。以此為出發(fā)點,在冶金工程專業(yè)本科畢業(yè)論文教學中,可進行冶金工程專業(yè)與土木工程專業(yè)學科融合的教學實踐;在堅持冶金工程專業(yè)學科特質的前提下,與土木工程專業(yè)混凝土的科學知識和技術統(tǒng)一整合。這樣不僅能增進冶金工程專業(yè)學生對鋼渣物理化學性能精深化的學習,也培養(yǎng)了學生對于鋼渣資源化綜合利用的科學研究能力,能有效實現(xiàn)冶金工程專業(yè)本科畢業(yè)論文的教學目標。
二、冶金工程專業(yè)與土木工程專業(yè)學科融合教學的契合點
冶金工程專業(yè)本科畢業(yè)論文教學融合土木工程專業(yè)建筑材料混凝土的科學知識和技術,是基于以鋼渣資源化綜合利用為主題的教學需要的有效鏈接,必須分析鋼渣與混凝土內在的關聯(lián)性。依據對鋼渣成分組成的定性、定量分析,以及混凝土研究的文獻資料分析,內容如下。
第一,對轉爐煉鋼廠現(xiàn)場所取鋼渣樣的鋼種進行物料平衡和熱平衡的計算,計算結果進行定性、定量分析,得出轉爐鋼渣中的主要化學成分有CaO、SiO2、Fe2O3、FeO、MgO、Al2O3、P2O5、MnO、CaF2等,鋼渣的主要礦物成分有3CaO·SiO2(C3S)硅酸三鈣、2CaO·SiO2(C2S)硅酸二鈣等。
第二,混凝土是當代最主要的土木工程材料之一?;炷潦侵赣赡z凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統(tǒng)稱。科學研究文獻資料表明:混凝土是用水泥作膠凝材料,砂、碎石作集料與水按一定比例配合經攪拌而得的混合料,或經過硬化后形成堆聚結構的復合材料。混凝土中作為膠凝材料的水泥,其主要化學成分為CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3;水泥主要礦物組成為3CaO·SiO2(C3S)硅酸三鈣、2CaO·SiO2(C2S)硅酸二鈣、3CaO·Al2O3(C3A)鋁酸三鈣、4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)鐵鋁酸四鈣。轉爐鋼渣的主要礦物組成3CaO·SiO2(C3S)硅酸三鈣、2CaO·SiO2(C2S)硅酸二鈣與混凝土中水泥起膠凝作用的部分具有相同的礦物組成。由此可見,鋼渣可以作為混凝土的摻合料替代部分水泥,作為膠凝材料成為鋼渣混凝土,消耗鋼渣以實現(xiàn)鋼渣這種工業(yè)固體廢棄物的減量化、資源化綜合利用。因此,研究鋼渣作為混凝土摻合料的粒度指標、摻和量指標,對鋼渣混凝土的工作性能如抗壓強度、可泵性的影響具有現(xiàn)實意義。
三、冶金工程專業(yè)本科畢業(yè)論文與土木工程專業(yè)學科融合教學的實踐
冶金工程專業(yè)畢業(yè)論文以鋼渣資源化綜合利用為研究方向,整合鋼渣和混凝土的科學知識,聯(lián)合土木工程教研室和混凝土生產企業(yè),開展鋼渣混凝土的科學研究。冶金工程本科畢業(yè)論文的教學目標是培養(yǎng)學生檢索鋼渣混凝土研究文獻的能力、轉爐煉鋼生產物料平衡和熱平衡的計算能力、研究轉爐鋼渣物理化學性能的能力、鋼渣混凝土工作性能指標實驗論證能力、計算機應用能力、科技論文的寫作能力。為了實現(xiàn)本科畢業(yè)論文的教學目標,依托冶金工程、土木工程教研室和混凝土生產企業(yè)的教學資源,具體教學過程如下:撰寫開題報告;擬定鋼渣混凝土課題研究的技術路線;擬定鋼渣混凝土課題研究的實驗方案;進行轉爐煉鋼物料平衡和熱平衡的計算并對鋼渣進行分析;進行課題混凝土工作性能的理論研究;實施鋼渣混凝土課題研究實驗;進行實驗結果數(shù)據分析并得出結論。
參考文獻:
陸啟威.學科融合不是簡單的跨學科教育[J].教學與管理,2016(32):22-23.
注:本文系貴州師范大學課程-團隊項目:“鋼冶金學”。
作者簡介:耿芃(1968— ),女,山東金鄉(xiāng)人,副教授。