唐雯聃

摘要：文章基于西安建筑科技大學(xué)冶金工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問題，提出了實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的新思路。經(jīng)過(guò)多年的探索和嘗試，主要采取了在“小學(xué)期”集中授課、合理安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度、增加教學(xué)過(guò)程中的研討環(huán)節(jié)等措施。在長(zhǎng)期實(shí)施的過(guò)程中取得了良好效果，在保證教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了提高教學(xué)效率、節(jié)約教學(xué)資源的目的。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué);進(jìn)度安排;教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2020）10-0391-02

一、前言

西安建筑科技大學(xué)開辦煉鐵、煉鋼、有色冶金等專業(yè)始于1958年，當(dāng)時(shí)基于國(guó)家發(fā)展需求采取小專業(yè)教學(xué)模式，以短時(shí)間培養(yǎng)足夠數(shù)量的專業(yè)技術(shù)人員為目的。其后60年隨著社會(huì)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化，原本的各細(xì)分專業(yè)逐漸合并為冶金工程專業(yè)。采取大類專業(yè)教育，培養(yǎng)具有綜合冶金背景和冶金工程專業(yè)知識(shí)、能分析和解決復(fù)雜工程問題的綜合性人才[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作因培養(yǎng)目的的變化進(jìn)行調(diào)整，原本各專業(yè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目整合成冶金專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K和開放性實(shí)驗(yàn)?zāi)K兩個(gè)部分。實(shí)驗(yàn)獨(dú)立授課，課程表上不做具體安排，由授課教師自由掌握。

但目前存在三個(gè)問題：（1）實(shí)驗(yàn)課程的安排受其他課程進(jìn)度影響，如《冶金傳輸原理》《冶金原理》的相關(guān)章節(jié)應(yīng)在實(shí)驗(yàn)課程開始前完成。（2）一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目至少為4個(gè)課時(shí)，可做安排的時(shí)間有限。（3）前兩點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)度不受控制，教學(xué)準(zhǔn)備工作繁重，實(shí)驗(yàn)材料浪費(fèi)。以上原因會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，教學(xué)效果不佳。課程團(tuán)隊(duì)就以上問題的解決進(jìn)行了多年的探索，本文將就探索過(guò)程和效果進(jìn)行描述，并嘗試探討后續(xù)的進(jìn)步空間。

二、課程改革的思路和措施

經(jīng)研究討論發(fā)現(xiàn)，要解決以上三個(gè)問題需要具備兩個(gè)條件：（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要安排固定時(shí)間，且前置課程完成。（2）科學(xué)合理地安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生循序漸進(jìn)地接受訓(xùn)練，對(duì)課堂知識(shí)深入理解[2]。自2015年起，實(shí)驗(yàn)室開始進(jìn)行教學(xué)改革的嘗試;2018年將實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)置在學(xué)期末;2019年建議教學(xué)辦設(shè)置用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“小學(xué)期”。

“小學(xué)期”的概念來(lái)源于美國(guó)，21世紀(jì)初被引入中國(guó)，期望能強(qiáng)化課程建設(shè)、提升教學(xué)水平和創(chuàng)新模式，加強(qiáng)國(guó)際性[3]?！靶W(xué)期”是為整個(gè)學(xué)期的教學(xué)服務(wù)的，除了課堂學(xué)習(xí)外，還可以包含實(shí)踐、討論交流、參觀學(xué)習(xí)等。本院將所有課程和考試集中在前18周，第19和20周是“小學(xué)期”;期間的教學(xué)研討和實(shí)踐活動(dòng)完全由實(shí)驗(yàn)課程教師安排[4]。

三、具體實(shí)施內(nèi)容

本部分以鋼鐵冶金方向的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程為例，講述課程改革的具體實(shí)施過(guò)程。冶金工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)為必修課，大四上學(xué)期開課;開放性實(shí)驗(yàn)為選修課，大三下學(xué)期開課，成績(jī)綜合計(jì)入冶金專業(yè)實(shí)驗(yàn)課。開放性實(shí)驗(yàn)?zāi)K有10項(xiàng)，分別為：鐵礦粉造球與球團(tuán)礦抗壓實(shí)驗(yàn)-6、精密火花直讀光譜儀應(yīng)用與實(shí)踐-8、紅外測(cè)溫儀和紅外熱像儀應(yīng)用與實(shí)踐-6、煤粉爆炸性測(cè)定實(shí)驗(yàn)-6、煤的著火溫度測(cè)定-6、鋼中氧氮?dú)錅y(cè)定實(shí)驗(yàn)-6、同步熱分析儀應(yīng)用與實(shí)踐-8、熔鹽電解法的學(xué)習(xí)與實(shí)踐-6、高溫真空精煉爐的應(yīng)用與實(shí)踐-6、巖相顯微鏡觀察與耐火材料荷重軟熔點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)-6;項(xiàng)目編號(hào)分為K1—K10。專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K有12項(xiàng)，分別為：鐵礦石還原實(shí)驗(yàn)-6、鐵礦石低溫還原粉化實(shí)驗(yàn)-6、鐵礦石軟化溫度實(shí)驗(yàn)-6、冶金爐渣熔化溫度實(shí)驗(yàn)-6、冶金爐渣黏度實(shí)驗(yàn)-6、紅外測(cè)溫儀和紅外熱像儀應(yīng)用與實(shí)踐-4、鋼坯（錠）凝固過(guò)程冷態(tài)模擬-6、流體流速和流量的測(cè)量方法-6、流體能量轉(zhuǎn)換一柏努力方程應(yīng)用-4、高溫爐設(shè)計(jì)及分析-4、鋼鐵原料物性測(cè)定實(shí)驗(yàn)-6、感應(yīng)爐熔煉實(shí)驗(yàn)-4;項(xiàng)目編號(hào)分為Z1—Z12。（項(xiàng)目后的數(shù)字代表課時(shí)數(shù)）

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度安排之前，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按照不同的內(nèi)容進(jìn)行劃分，主要分為6種：冶金原料的性能測(cè)定{Z1（2-3/4-1）、Z2（2-3/4-1）、Z3（2-3/4-1）、Z11（4-1/4

-2/4-3）、K1（2-3/4-1）、K4（4-1/4-3）、K5（4-1/4-3）}、熔渣/耐火材料的性能測(cè)定{Z4（2-3/4-1/4-2）、Z5（6，2-3/4-1/4-2）、K10（4-1/4-2/4-3）}、冷態(tài)模擬{Z7（4-1/4-2）、Z8（2-3/4-1）、Z9（2-3/4-1）}、檢測(cè)儀器的使用{Z6（4-1/4-2）、K2（2-3/4-1）、K3（4-1/4-2）、K6（2-3/4-1）、K7（2-3/4-1）}、高溫爐設(shè)計(jì)及使用{Z10（4-

1/4-2/4-3）、Z12（4-1/4-2/4-3）、K9（4-1/4-2/4-3）}、電冶金{K8（4-1）}。小括號(hào)中數(shù)字表示項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的指標(biāo)點(diǎn)，“2-3”表示應(yīng)用知識(shí)分析工程問題的能力，“4-1”表示掌握合適的研究方法，“4-2”表示應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)分析問題的能力，“4-3”表示分析數(shù)據(jù)的能力。在實(shí)施過(guò)程中，開放性實(shí)驗(yàn)側(cè)重于教授學(xué)生如何使用設(shè)備、分析數(shù)據(jù)，加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，為后續(xù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)打下了基礎(chǔ)。專業(yè)實(shí)驗(yàn)與專業(yè)課程結(jié)合緊密，以加深學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解。

在小學(xué)期實(shí)驗(yàn)進(jìn)度安排如表1所示，周一到周五授課，周六周日學(xué)生處理數(shù)據(jù)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排原則為：（1）內(nèi)容相同或相近的安排在一起。（2）基礎(chǔ)的項(xiàng)目安排在前面，操作性較強(qiáng)和拓展類的項(xiàng)目安排在后面。（3）一天盡量只安排一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。Z5和Z6安排在同一天，可以利用高溫黏度計(jì)在測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生的高溫作為紅外測(cè)溫儀和熱像儀的測(cè)試對(duì)象，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可同時(shí)進(jìn)行，節(jié)約資源。Z10和Z12在同一天，將操作和設(shè)計(jì)結(jié)合講解，有利于將理論和實(shí)踐相結(jié)合。

四、實(shí)施效果分析

在校階段的實(shí)施效果除了考核成績(jī)，還包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的教學(xué)指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成情況。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K對(duì)應(yīng)的教學(xué)指標(biāo)點(diǎn)如表1。近6年學(xué)生的考核成績(jī)分解到對(duì)應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)如圖1所示。

由圖1可知，從2012級(jí)開始實(shí)施，2013級(jí)取得了明顯成效，但2014級(jí)成績(jī)明顯下滑。這是因?yàn)榻虒W(xué)團(tuán)隊(duì)在該年調(diào)整授課方式，加強(qiáng)課堂互動(dòng)，但是縮短了學(xué)生的實(shí)際操作時(shí)間。這導(dǎo)致效果不佳，說(shuō)明實(shí)操環(huán)節(jié)是教學(xué)過(guò)程中的核心，是提升學(xué)習(xí)水平的關(guān)鍵。在2010—2012級(jí)，指標(biāo)點(diǎn)4-3的達(dá)成度最低;但在2013—2015級(jí)，有明顯回升。指標(biāo)點(diǎn)4-3主要顯示學(xué)生對(duì)實(shí)際工藝的了解以及在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理方面的能力，該指標(biāo)點(diǎn)上升說(shuō)明學(xué)生在這方面的能力有明顯改善。

五、結(jié)語(yǔ)

結(jié)合本校硬件條件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，持續(xù)提升本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平是持久的工作。因此近幾年針對(duì)教學(xué)過(guò)程的改革只處在初級(jí)的階段。雖然近3年學(xué)生的考核結(jié)果有所提高，但還面臨著一些問題。例如，如何縮短高溫實(shí)驗(yàn)的時(shí)長(zhǎng)，讓學(xué)生可以進(jìn)行更多的操作;“小學(xué)期”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成之后，如何促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固和靈活運(yùn)用;實(shí)驗(yàn)報(bào)告出現(xiàn)的問題如何迅速被分析出來(lái)。因此，還需要教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行更多的討論和嘗試，與教辦和學(xué)生建立良好的反饋—推動(dòng)機(jī)制，才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的持續(xù)改進(jìn)。

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Attempt and Effect of Teaching Reform of Experiment in Metallurgical Engineering

TANG Wen-dan

（College of Metallurgy Engineering，Xi'an University of Architecture and Technology，

Xi'an，Shaanxi 710055，China）

Abstract： Based on the problems faced by Metallurgical Engineering Experiment Teaching in Xi'an University of Architectural Science and Technology. New ideas for experiment teaching reform are put forward. After years of exploration and attempt， the following measures are proposed： centralized teaching in "short semester"， reasonable arrangement of experimental projects， and increase the discussion in the teaching process. Good results have been achieved in the long-term implementation process. While guaranteeing the teaching quality， the aim of improving teaching efficiency and saving teaching resources is realized.

Key words：experimental teaching;schedule;teaching quality