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有色冶金工程范文1
关键词：冶金工程；学科建设；发展举措
目前，我国是世界上冶金工业生产规模最大的国家，加上我国工业能源又以煤炭为主，从而导致冶金生产过程排放总量大且总能耗也特别大。因此，发展节能减排、清洁生产新工艺、新技术及综合利用冶金二次资源是我国冶金工业发展中非常紧迫的任务[1][2]。在这一新形势下，如何实现和强化冶金工程相关技术的结合，形成冶金生产新工艺，以工艺技术发展为基础，提炼、融合与完善冶金工程相关理论，是冶金工程学科可持续性发展所面临的重要课题。
冶金工程是我校办学历史最为悠久的优势特色学科，学科方向有着较好的基础，形成了较好的学科建设架构，在湖南省内高校学科布局中占据着重要的位置。2006年，以株洲工学院为主体合并升格为湖南工业大学后，学校组建成立冶金工程学院，实现了从专科到本科教育的华丽转身。近年来，冶金工程学科在教学与科研方面均取得了显著的成绩，教学质量评估一直位居全校前两名，国家级项目实现了零的突破，“冶金材料工程”二级硕士点开始招生，并进一步完善了该学科培养的课程设置。在我校由教学型向教学研究型大学转变的背景下，继承“特色”优势学科，搭建学科建设平台，有必要对冶金工程学科的发展进行深入探讨。
一、学科发展动态
资源、能源及环境是我国冶金工业发展的三个瓶颈，从冶金工艺和技术路线的源头上解决问题是冶金工程学科发展的长远和主要目标。近几十年来，冶金工程相关学科的知识体系和结构，随着自身的发展以及相关学科的进步，也在发生变化[3]：
（1）学科研究的范围大大拓宽，具体研究内容在越来越细化的同时，学科间的联合也越来越紧密，学科不断交叉融合，形成了大量新的研究领域。
（2）学科研究的方法与手段越来越精细，计算机技术的发展和广泛应用，各种先进检测与表征科研仪器，使冶金、材料相关科学理论和工艺的研究方法发生了重大变革，逐渐趋向基于精确且定量的微观结构知识体系方向的深度发展。
（3）基础研究与技术开发联合越来越密切，各种新技术和新产品的开发，越来越源于基础研究的深入和基础知识的更新与创新。
（4）从基础研究到应用研究及具体的技术和产品开发，各个层面紧密衔接，从而形成一个有机整体。
二、学科发展面临的形势与挑战气候、环境的恶化对冶金学科的建设和发展提出了“节能、环保、高效”的要求，“低碳经济”的发展思路日益增强，西方国家冶金工程学科的发展逐渐衰退，而我国抓住机遇，则能获得冶金学科的大发展。湖南省是“有色金属之乡”，有色金属资源非常丰富，这为冶金工程学科的发展创造了有利的条件。随着国民经济的飞速发展，我国对金属材料的需求不断高涨，这为冶金学科的发展提供了广阔的市场。因此，以当前冶金学科发展趋势为契机、以国内资源的特点和分布为基础、以社会的需求为前提，这为我校冶金学科的建设和发展带来了前所未有的机遇。
同时，我校冶金学科的建设和发展也面临着挑战。国内冶金学科的发展相对集中，东北大学、北京科技大学和中南大学在有色冶金和钢铁冶金方面有针对性的重点发展，地位难以撼动；而昆明理工大学、江西理工大学和上海大学利用各自优势，形成了特色研究方向，在各自的研究方向上一枝独秀。冶金工程学科在能耗与过程排放、环境与生态面临综合性的挑战，也将向着“低碳、环保”方向迈进，这对冶金工程学科的发展提出了更高、更严的要求。
三、学科发展前景
21世纪，钢铁和有色金属材料仍将是人类社会所使用的主要材料。冶金、材料相关工程在我国实现城镇化、工业化、信息化中的重要作用没有改变，产业发展的基本面没有改变，特别是有色金属作为现代高新技术产业发展关键支撑材料的地位没有改变，这就决定了国内新材料的市场需求在未来很长一段时期内将保持快速与持续增长的态势，冶金工程学科有着良好的发展前景。同时，面临矿石品位的贫化和矿石结构的复杂化，冶炼提取过程强化与节能降耗，产品的精细化，资源循环利用与环境保护等方面提出的新问题，冶金工程学科将得到更多的发展机遇，具有更广阔的发展空间。
从学科方向定位看，学科着眼于未来冶金科技，以新材料冶金制备工艺与理论为导向，以发展新材料冶金制备技术为牵引。这一定位结合了本学科现有基础和新材料产业发展现状，结合了行业发展趋势和技术需求，将有望在相关研究方向取得突破，形成自身学科特色，形成实用性技术，实现理论积累与发展创新。
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策略上，保守型投资者仍以中期布局为主，部分公司已有高管自掏腰包购入股票，投资价值显露。高管增持并不意味着股价必然在短期内出现涨升，高管增持价只能是作为价值判断的一个参考值。由于上市公司高管对公司基本面的了解深入，且对公司发展前景有着较为准确和清晰的预期，因此其增持（尤其是大规模增持）的价格虽然不一定是“市场底”，但往往都接近于市场底。
申银万国本周晨会推荐了高管增持的中国中冶（601618），并分析了公司基本面存在的亮点，该股可作为中长线投资者优选的品种。
中国中冶的12位董事等高管于9月13日以个人自有资金从二级市场购入公司A 股股票，平均每人购入3.4 万股，成交价格在3.04 ~3.07元，并且承诺锁定期为3年。申银万国认为此事彰显了管理层对公司未来发展的信心与决心。中国中冶未来发展的看点有多个方面，包括海外市场的开拓给冶金工程主业带来了机遇，以及相关多元转型的深入推动非冶金工程、资源开发、房地产业务持续增长等。
分业务来看，冶金工程市场上，公司已是全球最大的冶金工程承包商，拥有黑色和有色冶金工程完整产业链。虽然和国外同行相比具有较大优势，但中国中冶在国际市场的份额和公司实力是很不相称的，因此公司未来的方向集中在拓展海外市场，提升国际冶金工程市场空间。
我国对钢铁行业的宏观调控对公司冶金工程承揽带来一定影响，但印度、巴西、印尼等新兴经济体和发展中国家经济增速加快，扩大钢铁产能、增加钢铁投资的意愿强烈，为中国中冶在海外开拓工程承包市场提供了机遇。
中国中冶中期可预期的多个项目集中于大型矿山资源开发，以及多晶硅项目的降本增效：公司的杜达铅锌矿已部分投产，瑞木镍矿今年年底投料试车，兰伯特角铁矿已完成可研报告初稿，艾娜克铜矿下半年可完成环评与可研报告。
另外，中国中冶在非冶金工程市场上取得的拓展事实上大力支撑了工程主业增长，非冶金工程业务在手订单饱满，在房建、基建等非冶金工程市场的业务收入，弥补了冶金工程收入下降的影响。从最新的数据来看，截止2011年年中，中国中冶的工程业务在手订单达工程收入的4倍，其中非冶金工程业务占比67%。
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关键词：实验教学；人才培养；开放实验
作者简介：鲁路（1972-），男，四川成都人，西安建筑科技大学冶金工程学院，工程师；杜忠泽（1969-），男，吉林长春人，西安建筑科技大学冶金工程学院，教授。（陕西 西安 710055）
基金项目：本文系陕西省高等教育改革项目（项目编号：09BY27）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）05-0068-03
西安建筑科技大学（原西安冶金建筑学院）是国家1956年院系调整在西北布点的唯一设有冶金工程学科点的院校。1994年经国家教委批准，更名为西安建筑科技大学，当时隶属于国家冶金工业部，是部直属重点院校。冶金工程专业现为陕西省名牌专业和校级名牌专业，是从1958年建立的炼铁、炼钢、有色冶金等专业逐步发展起来的。冶金工程作为西北地区办学最早的该类专业，一直保持着自己的特色和优势，其中冶金物理化学为省级重点学科。冶金工程实验室是西安建筑科技大学创建较早的实验室之一，其前身是1958年成立的钢铁实验室、有色冶金实验室和冶金炉实验室。1999年9月，为适应学科发展和专业调整的需要，在原钢铁实验室的基础上成立冶金工程实验室。现开设有钢铁冶金学、冶金原理、有色冶金学、冶金传输原理、特种冶金、钢铁冶金原料处理与工艺、冶金实验技术等课程的本科生专业基础实验和专业实验12项，其中综合性实验11项、设计、综合性实验1项，同时承担本科生、研究生创新及实验室开放项目。
一、冶金工程实验教学理念与特色
西安建筑科技大学冶金工程专业现有在校本科生、研究生600余人，如何系统全面地做好实验教学和实验研究工作是一项复杂而严谨的课题。冶金工程实验室为此配备了必要的专职实验技术人员，组织精干高效的教学研究队伍，冶金工程教研室编制实验教学计划，承担实验教学任务，完善实验教材，根据自身特色和现有仪器设备，结合兄弟重点院校精心撰写了15万余字的实验指导书等教学资料，安排实验指导人员保证完成实验教学任务。同时积极开展实验教学研究，改革教学方法，更新实验内容，努力提高实验教学质量。在保证完成教学任务的前提下，积极开展技术开发，开展学术、技术交流活动。做好实验室的工作任务、人员、物资、环境状态等基本信息的记录、统计和分析，及时为学校或上级主管部门提供准确原始数据。冶金工程学院实验室工作委员会依据实验室建设规划和《实验教学任务书》进行评估，每学年学院与学校实验室管理科、国资处和教务处进行检查。
冶金工程实验室在省级名牌专业实验室的标准建设过程中，明确实验课教师的岗位职责，构成规范化管理工作的重要组成部分。学校以有效提高学生能力与素质为实验教学目标制定了建立高水平、高素质教学队伍的规划，要求校学术学科带头人、教学骨干教师参加实验教学、管理和改革，制定了鼓励实验开发立项、实验教学改革立项和评奖等制度及相关政策。冶金工程实验教学采取专业基础实验和专业技术实验并重的举措，利用“开放实验室”增加学生接触仪器的机会、解决对照仪器预习实验的问题。创造条件积极增加设计性、综合性实验课题以提高学生的综合能力。实验内容注重专业基础课和专业课内容的协调，利用多种手段增加学生实验兴趣，拓宽学生的知识面，取得了良好的效果。
1.实验教学定位及规划
科学研究是经济建设中极其重要的一环，在校学生必须打好实验研究基础。冶金工程专业是一门理论和实践（生产＋实验）紧密结合的学科，良好的实验能力在很大程度上决定了学习者的综合科研素养。因此，提高实验教学质量是冶金技术实验室的主要工作。冶金工程实验的目的在于培养学生掌握基本操作、技能和方法的同时，培养独立思考及独立工作的能力，培养具有一定的综合运用知识、进行分析问题和解决问题的能力、应用开发研究能力以及科学研究的基本素质，为今后其他课程的学习和进行科研工作打下基础；同时，培养实事求是的科学态度、良好的科学素养、科学的思维方法及综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。冶金工程实验教学利用基础实验、设计性、综合性专业实验逐步提高、加强和巩固学生的实验基础和技能，培养学生综合运用实验技能解决实际问题的能力、查阅文献资料的能力；利用开放性实验室培养学生创造性思维和科学创新精神。
通过重点投入、重点建设和强化管理，提高实验室的基础条件和综合水平，建成一个能够满足冶金工程及相关专业教学需求，在全省高校及西北高校具有示范作用的实验室体系，为培养高素质创新型人才搭建一个开放的实验教学平台。
2.实验教学特色
（1）实验教学仪器与设备。冶金工程实验室现有实验用房约500m2，铁矿石烧结实验车间200m2，仪器设备180余台（套），总值500万余元，主要装备的仪器设备有熔体物性综合测定仪、铁矿石高温软熔滴落测定仪、铁矿石焦炭冶金性能测定仪、全自动炉渣熔点熔速测定仪、烧结杯系统（Ф200）、煤粉爆炸性测定仪、热重/差热同步分析仪、煤粉燃烧炉试验装置、真空碳管电阻炉、多功能粉体物性测定仪、精密火花直读光谱分析仪、计算热力学软件及数据库、氧氮氢分析仪、磁选机、微波马弗炉、综合烟气分析仪、高压釜、煤气发生炉、圆盘造球机，100kg感应炉，25kg真空感应炉、转炉水力学模型等。其中自行研制有炉渣熔点测定仪、铁矿石还原度测定系统、铁矿球团动态爆裂性能测定装置等。另有各类高温电炉，可根据实验和科研要求进行灵活组合与学院化工实验室结合，具备从火法和湿法冶金的原料处理到各类提取冶金过程实验和检测所需的基础条件，并形成了从铁矿石烧结到铁矿石和焦炭完整的钢铁冶金原料冶金性能检测的特色。
（2）实验教学内容与要求。将冶金工程专业实验由原来的分配在各门相关专业课程中提取出来，单独设立了一门“冶金工程专业实验”课程，开设了一些综合性、设计性实验。1）铁矿石还原实验：通过实验了解温度、矿石粒度、还原气体流量对铁矿石还原度的影响，以便能合理充分利用。2）铁矿石低温还原粉化实验：通过实验了解铁矿石进入高炉炉身上部在500℃～600℃区间，由于受气流冲击及铁矿石还原Fe2O3Fe3O4FeO过程发生的晶形变化而导致的块状含铁矿物的粉化，直接影响炉内气流分布和炉料顺行。低温还原粉化性的测定，就是模拟高炉上部条件进行的，是评价铁矿石冶金性能的重要指标。3）铁矿石软化温度实验：了解软化温度的测量方法以及影响测定数据的因素；通过对不同含铁矿物软化温度的测定，了解不同碱度的烧结矿软化性状的变化规律、天然矿与烧结矿软化性状规律。综合运用已学的知识，或有关文献中介绍的矿石软化温度，结合所测数据评价矿石的冶金性能。4）冶金炉渣熔化温度的测定实验（冶金熔体性能测定）：通过测定炉渣熔化温度，并结合其他物理化学性质（如粘度、表面张力等）的测定和分析选择合理的渣系。5）冶金（炉渣）粘度的测定实验（冶金熔体性能测定）：了解冶金炉渣的粘度在钢铁生产过程中所起的化学平衡等作用。6）金属提取冶金综合实验：在对矿物采用湿法冶金或火法冶金之前，根据原料成分、工艺流程等决定焙烧除去矿中的部分或全部硫。焙烧的实质是硫化物的氧化，产物是金属的氧化物或硫酸盐。经焙烧的焙砂再经湿法或火法的过程进行金属的分离和提取；浸出是选择适当的溶剂，使矿石或半成品中的有价成分有选择的溶出。电解在冶金过程主要用在分离和提纯金属，电解是利用金属或金属离子在一定电压作用下可以氧化或者还原来分离或富集金属。7）钢坯（锭）凝固过程冷态模拟：讲解钢液的结晶原理，讲述二者模拟的物理相似性，熟悉实验装置和操作过程。8）流体流速和流量的测量方法：使用毕托管测量全压力和静压力。9）流体能量的转换及贝努力方程的应用实验：通过测量一个截面逐渐收缩的锥体，截面不变的喉管和截面逐渐扩大的锥体的试验段，动压力和静压力因截面不同的变化及相互转换的关系，深入理解能量转换定律。10）高温炉设计及分析：通过对高温炉（以电阻炉为例）的设计与计算正确选择电热元件、炉管、耐火材料、保温材料、热电偶及控制系统等。11）钢铁原料物性测定实验（焦碳反应性、铁矿烧结）：焦碳是高炉的主要炉料，它在高炉冶炼过程中除供热及还原剂外，而且是保持炉内料柱具有良好透气性的骨架。反应性是评价焦碳形状的重要指标之一。焦碳与CO2或水蒸汽的反应速率称为焦碳的反应性，通常用反应后气体中的CO和CO2百分浓度的函数R、CO生成速率Vco、碳或CO2的反应速率Vc、VCO2以及反应一定时间后焦碳消耗量占原试样量的百分比。铁矿粉的烧结：确定烧结方法和流程；研究影响过程的因子；查明各因子对过程进行的主次地位及相互关系，以确定最佳工艺条件，提出最终的烧结技术经济指标。12）感应炉熔炼实验：小型中频无芯感应炉可熔炼高级合金钢，特殊性能的合金钢以及利用液体金属进行某些实验和研究，结合有关知识，还可掌握感应炉熔炼过程中的一些实验技能。
本课程为实践性环节，通过本环节的学习，使学生在完成冶金原理、冶金学、炼钢厂设计、炼铁厂设计等课程后，巩固所学的冶金理论知识和冶金工艺流程，培养动手能力、科学思维和工程意识，掌握冶金工程的基本实验研究技能，以培养和提高学生进行生产实践及科学研究的综合素质为根本目的。掌握实验步骤，懂得实验数据的取得和处理方法，能够按要求完成实验报告，对于设计性和综合性实验应能在教师指导下自行查阅资料，拟订实验方案和步骤，培养创新能力。“冶金工程专业实验”的开设有助于学生理论联系实际，为培养学生的科学实验能力奠定了良好的基础，有效避免了实验进程扩大、分散的弊端，便于学生对实践知识的积累和掌握。采取单独考核、单独记学分的措施体现了对实验教学的高度重视。同时也提高了实验室的仪器设备集中利用率和完好率，便于合理安排其他开放性实验和科研工作。
（3）实验教学过程与考核。实验教学过程包括理论讲授、实验操作和实验报告三部分，是一门理论与实践结合性较强的课程。要求学生重点掌握冶金实验室常用仪器、设备的名称、结构、工作原理、使用方法、维护等；掌握冶金实验研究中常用的分析研究方法的原理、操作等。了解生产工艺过程中的实验研究技术实验前由指导教师结合所学相关专业课程，讲授实验的性质、原理、任务、要求、实验守则及实验室安全制度等。学生根据各个实验的任务，10人一个实验小组，5人一套实验装置，在规定时间内独立完成实验测定、数据处理，并撰写实验报告。实验前，学生必须认真阅读实验指导书，理解和掌握实验的目的和原理。教师需对学生的预习情况进行检查，合格后学生才能开始做实验。实验过程中，要求学生勤于动手，敏锐观察，细心操作，开动脑筋，分析钻研问题，准确记录原始数据，经教师检查并签名，实验及其原始数据记录才有效。
任课教师认真上好每一次实验课，实验前教师要亲自检查仪器设备情况，清点学生人数；实验过程中，要向学生提问，引导学生深入思考与实验现象有关的一些问题，着力培养学生观察实验、综合考虑问题的能力，使学生学会分析和研究问题的方法。
本课程的考核以实验预习报告和实验结果报告为依据。实验完毕后，要求学生对实验各环节认真分析、处理实验数据，并与教师共同讨论实验结果，最后以实验报告的形式写出报告。每个实验实行百分制，总分平均后综合考查实行“五级制”（优、良、中、及格、不及格）。对能在实验过程中提出合理化建议和改进措施的学生酌情给予加分奖励。
二、实验教学改革思路及方案
1.实验教学的改革内容
学生通过实验研究可以使已学过的概念掌握得更为牢固，可以培养洞察力和迅速抓住事物本质的能力，可以培养从事科学实验的严肃态度和严密的作风，可以学会从事科学研究的本领，养成用实验方法研究科学问题的习惯。为了进一步提高学生的实验研究能力，结合本校实际情况，对实验教学进行了逐步改革。
（1）逐步增加设计性、综合性和创新性实验教学内容。全面进行分层次教学。教学内容分基础部分、设计部分、综合部分、研究部分。承担各类本科生（一本、三本）、研究生的各类科学研究与实验教学、毕业设计等。
（2）实验室进一步加大对学生开放，鼓励学生课余时间进入实验室开展科技创新项目。在时间上、内容上全面开放实验室，大大增加开出实验课题数目，接纳做实验的学生数量。
（3）不断完善实验教学质量监控和教学评价体系。
2.保障措施
为达到上述实验教学改革目的，将在未来五年内采取下列措施。
（1）集中优势资源逐步更新、完善实验教学内容。加强现代化教学手段。促进“计算机模拟实验”和“网络模拟炼钢”系统的开发与应用，有力提升和加强学生对冶金工程实验教学的兴趣、爱好，同时节约了大量实验教学经费，使得“动手”与“动脑”过程达到有机完整的结合。
（2）逐步建立多元化开放冶金工程实验室。多元化的含义包括形式上的多元化和内容上的多元化。培养学生的创新精神、创造能力、创业能力，提高学生的综合化学素质，使之成为适应社会发展需要的高素质复合型专业人才。利用“多元化开放实验室”增加学生的实验兴趣，为学生自主学习、个性发展、培养创新能力提供充裕的时间和空间，是深化教学改革、由被动教育到主动教育、由应试教育到素质教育、全面提高实验教学质量的有效方法。
（3）完善实验教学质量评估体系。冶金工程实验室在未来五年的发展目标是提高在保证基本实验开出率的前提下，不断提高实验教学质量，使实验课的内容紧跟时代，更多地将现有的、老化的、验证性实验以现代实验、设计性、开发性实验、综合性研究实验取代。逐步实现实验教学个性化、层次化教育，逐步建立多平台实验教学体系以及逐步开放实验室等管理体制，使学生不仅掌握实验的基本操作和基本技能，为后续毕业设计和毕业课题研究工作提供扎实的实验技能和数据处理、报告撰写能力，而且使学生具有综合分析、设计和开展研究的能力，充分发挥其创造性。
（4）加强实验教学梯队建设与管理。在实验教学、科研及社会服务管理等方面，由院长主管，专人负责，明确分工，任务落实到人；其次，有以博士生导师、年富力强的教授、副教授、博士、硕士、高级工程师等为骨干组成的结构合理、学术水平高的教学科研梯队为技术支撑。教师与技术人员经常参加陕西、西北地区及全国性教学、科研研讨会，经常与兄弟院校交流，将我们在实验技术研究、清洁生产理论研究等方面取得的成果与兄弟院校进行介绍、交流相互取长补短，也吸取了在实验教学、实验管理方面的经验。
三、结束语
50年来，经过几代教师和实验技术人员的共同努力，西安建筑科技大学冶金工程实验室为我校冶金工程专业成为陕西省和西安建筑科技大学名牌专业奠定了坚实的基础，冶金工程实验室为以其无可替代的特色为该专业的本科生、硕士生和博士生的培养以及教师的科研工作提供了有力的实验教学和实验研究条件，已为国家冶金工业战线培养各类毕业生1800余人。今后，将继续为培养更多优秀的具有较强工程实践能力和高素质的创新应用人才而努力奋斗。
参考文献：
[1]冶金工程专业实验教学大纲[Z].西安建筑科技大学,2006.
[2]冯林,张巍.“质量工程”视角下的大学生创新性实验计划[J].实验室研究与探索,2008,(6).
有色冶金工程范文4
关键词：冶金工程；培养；应用型专门人才；思路
一、培养方案与提高专业兴趣
以培养冶金工程专业工程应用型技术能力为宗旨，恰当设置理论教学和实践教学比例及逻辑关系，加强本科生工程能力培养力度。专业课理论教学中，以讲授冶金工艺基础知识和生产控制基本规律为重点，培养学生冶金知识学习与应用能力。结合冶金行业工程案例讲解，引导学生应用所学知识解决生产和工程设计问题，培养思维判断与分析能力。例如，氧化铝生产工艺专业课，根据氧化铝生产主要流程，从原料制备到氧化铝成品生产共12个主要工序，制定12个专题讲座，在阐明原理的基础上，采用视频、图片辅助，详细介绍工业化生产中的主要设备、工况条件及调控机制，使氧化铝冶炼过程讲解更加具体。在入学教育、专业基础课和专业课教学过程中，让学生充分了解所学专业，掌握一定专业知识[4]。介绍教师的研究课题及参与的工程项目，引导学生搜集整理冶金研究领域有关最新科研成果，提高专业和科研兴趣。教学过程中充分利用多媒体平台，提供图、文、声、动、实等信息，加深对抽象知识点的理解与应用。组织学生参加校内外学术讲座，了解专业最新发展，开阔科技视野，加深对专业的认识。
二、优化教学方法及资源
（一）工程案例教学法
结合冶金工程专业特点，在教学过程中引入工程案例教学法，并将大量工程实践研究成果编入教案，引导学生运用理论知识分析、解决实际生产问题，培养知识应用、思维判断和分析能力。聘请企业工程师任教。外聘的校外导师定期以生产流程工程技术路线及实际问题的解决方案为案例，讲授冶金专业生产实践，传授专业知识在生产实践的应用。目前，学院已聘请了3位分别来至中国铝业贵州分公司、贵州中铝铝业有限公司及贵州华锦铝业有限公司教授级高工为冶金专业校外指导教师，近期将与首钢水城钢铁（集团）有限责任公司、贵州大龙锰业有限责任公司等省内企业合作，聘请具有一线丰富生产经验的高级工程师为校外导师。
（二）实验室教学平台
本科生实验课大多数是基于基础课、专业基础课和专业课进行的验证性实验，是提高专业基础实验技能的重要教学手段之一。专业基础实验技能的培养目标主要是使学生掌握基本理论和基本实验技能，重点在于仪器使用、基本操作规范和对基本实验现象的理解[5-6]，加强冶金工程实验教学平台建设对培养学生实践能力极为重要。目前，冶金实验中心规划建设的主要实验室为“冶金专业基础实验室”、“仪表实验室”、“矿物预处理实验室”、“有色金属冶金实验室”、“钢铁冶金实验室”、“冶金环保实验室”及“分析实验室”。所有实验室建设方案已完成，相关主要设备已完成选型，保证冶金工程本科实验教学工作顺利开展。
（三）虚拟仿真实验室
近年来，虚拟仿真技术被应用于冶金工程专业实验、实习和课堂教学，显著提高了学生实践能力和学习效果[7-9]。冶金实验中心规划重点建设实验室有“虚拟仿真型实验室”，主要建设内容有“钢铁生产全流程虚拟仿真实验教学中心”，以烧结、高炉炼铁、转炉炼钢等系统全流程实验教学资源为核心，建设虚拟仿真实验教学中心，利用虚拟仿真技术资源，结合实验教学大纲和实验考核方式，提高学生工程实践能力。该中心规划采购METSIM过程模拟软件，应用于冶金工艺流程热量平衡计算、化学反应、过程控制、设备设计、成本估算和过程分析，实现实验过程零污染，教学资源零消耗，实验无危险性[6]，实验教学内容丰富，增加学生动手操作机会，为冶金工程专业工程师培养提供重要保障。
（四）实习基地平台
按照冶金专业本科培养方案，集中实践性环节学分比例占整个培养方案的17.14%，具有相当分量。本校已与中国铝业贵州分公司签订《冶金专业本科教学实习基地建设》合同，共建冶金专业本科实践教学实习基地，将认识实习、生产实习及毕业实习等实践教学环节安排在企业进行，在生产实践过程中实现专业基本应用能力培养。实践基地主要为冶金专业学生提供实践教学场所，项目实施后，将定期聘请较高专业技术水平和生产经验丰富的企业技术人员进行专项讲座和培训，可满足每年300人次冶金工程专业本科生的实践需求。根据冶金专业发展需要，学校将陆续拓展实习基地建设，选择国有或地方大型骨干冶金企业作为合作对象，增加冶金专业实习基地的多样性。
（五）“双创”项目全覆盖
全面实施创新创业教育，培养“强责任、精技术、善管理、重实践、求创新”高素质应用型人才，确立了“113”创新创业教育目标（“双百分百”），即“让100%学生接受创新创业知识教育，资助100%学生经历创新或创业训练，期待3%学生取得优质创新创业成果”。开展“本科生导师制”，由学生自愿选择专业老师，并在其指导下，申报“双创项目”，独立开展立项项目的实验研究、撰写论文、完成课题。以本文指导的2016级3名本科生为例，经过一年来实验室科研项目实践，在专业认识和科研开展基础手段方面获得较大提高。
（六）提高师资队伍工程教育素质和水平
承担冶金专业本科生培养任务的工科教师，不仅应在工程教育教学方面具有突出能力和综合素质，还应具有工程实践、工程设计开发、工程技术创新和工程科学研究背景[1]。高校教师更擅长于知识理论性和系统性讲解，对知识的实际应用和工程实践掌握相对薄弱。本校为新建院校，教师以刚从高校毕业的博士为主，他们从学校到学校，缺乏工程经历和实践经验。目前，本院现有专职教师44人，其中具有2年以上企业工作经历的“双师型”教师只有6人，占比不超过14%，总体而言，是一支实践能力较弱的教师队伍。为提高工程实践能力，选派新入职教师去企业进行脱产1年的实践。目前约30%青年教师完成了相关实践，获得了较好的效果。
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1金属材料工程专业实践性教学的
当前我国本科生教育尤其是应用型本科院校教育，普遍存在的突出问题是创新意识和创新能力严重不足，动手能力较弱，很难适应迅速发展的市场要求和日益激烈的科技竞争的需要[1]。而实践性教学是培养学生综合素质，提高学生解决实际问题的能力，以及促使学生将所掌握的知识向技能转化的重要环节。这一环节不仅可以巩固和加深学生对有关理论知识的认识和理解，而且能够培养学生严谨求实的科学态度、科研作风，以及创新思维的能力[2]。
在高等教育体系中，实践性教学环节是高等工程教育人才培养不可缺少的重要环节。湖南工业大学冶金工程学院金属材料工程专业创办于20世纪70年代初，依据教学大纲和市场对人才的需求，从专科教育到本科教育形成了稳定有效的实践性教学体系。这一实践性教学体系由教学实验、实习、工程训练和社会实践4个模块组成。教学实验包括公共课实验、专业课实验和综合实验；实习包括工程实习、认识实习、生产实习、毕业实习；工程训练包括课程设计、综合实训和毕业设计；社会实践包括科技活动、社团活动、创新性活动等。整个实践性教学体系构成如图1所示。这一体系的实施为湖南工业大学冶金工程学院培养学生的工程实践能力起到了较大的作用。但是，目前也存在一些问题，主要表现在：实验和实践教学未能形成以培养学生创新能力和工程实践能力为主线的优化的实践性教学体系，不能适应高等教育由知识传授型向能力培养型的转变[3]；综合实验开出率不高；校内实习基地建设投入不足；建设和开发校外实习基地有较大难度。针对这些问题，湖南工业大学冶金工程学院金属材料工程专业在原实践性教学体系基础上，对一些环节进行了调整与创新，以满足本专业人才培养的需要。
2金属材料工程专业实践性教学改
针对实践性教学各个环节的特点和要求,为发挥实践性教学在优秀专业人才培养中的作用，湖南工业大学冶金工程学院加强了实验室建设。目前，金属材料工程专业已经拥有热、冷加工实验室，高精度轧制实验室，金相实验室，材料性能检测实验室等。实验室总面积达280m2，实验仪器设备总计60多台套，总价值150余万元。其中有130冷轧机、动态应变采集仪、德国莱卡金相显微镜、电子万能试验机等10万元以上的大型实验及检测设备10台套。实验室集金属材料热加工教学、检测、分析、技术咨询和科研服务为一体，初步成为了具有冶金行业特色的集热、冷加工于一体的综合实验室。根据湖南工业大学冶金工程学院制定的金属材料工程专业人才培养方案以及该院多年积累的实践性教学经验，按照学生能力逐渐形成、专业知识不断深化、综合素质协调发展的规律，在实践性教学改革方面主要采取了相应的措施。
2.1加强“三性实验”，培养学生创新能力
教学实验模块是促进学生深化理论知识、掌握实验技能并获得实验研究方法训练的基本模块。主要包括一般基础实验课、专业基础实验课和专业实验课等教学环节。这一模块是学校实验教学改革中最基础的部分[4]。对于这一模块的实验课，应当针对不同内容选择不同试验方式。如大学物理、物理化学等实验，一般作为验证理论、训练学生专业技能的一种手段，基本可以验证性实验为主。在专业课程的实验方面，精心选择各门课程的实验内容，增加“三性实验”（设计性实验、综合性实验、创新性实验）类型，减少验证性实验。比如对金属塑性变形与轧制理论这门课，开设的实验包括：前滑值的确定，各工艺参数对轧制力的综合影响，最大轧入角、宽展和摩擦系数的测定及影响因素分析，轧制力、轧机刚度系数测定等，这些都采取“三性实验”。同时，对于该专业开设的材料成型工程学、塑性变形数值模拟、计算机辅助孔型设计、轧钢工艺学（板带、管、型、线）、有色金属加工学、压力加工设备、轧制测试技术等专业课程，为了强化学生的计算机应用能力，将计算机应用与专业课教学内容紧密结合，将多媒体教学和计算机模拟引入到教学中。
2.2利用校内工程实践基地，培养学生动手能力
校内工程实践基地是整个实验、实践教学的重要组成部分。湖南工业大学冶金工程学院金属材料工程专业在校内工程实践基地的实践性教学内容包括金工实习、综合实验、综合实训、轧钢工艺学课程设计以及毕业设计。校内工程实践基地的实践性教学具有教学过程容易控制、教学成本低、实习效果易于保证等优点。因此，该院充分利用校内工程实践基地，尽可能多地安排学生进基地学习。以金工实习课程为例，根据机械设计等课程的大纲要求，教师给出工件使用条件，要求学生根据实习环境提供的材料和设备，制订工艺方案，并实际操作进行结果检测和分析，最后交出设计作品，写出实习报告。整个金工实习过程由实践经验丰富的实习老师手把手地指导，有时聘请工厂技术人员带队完成。在实习过程中，指导老师对典型工件进行工艺质量分析，有利于培养学生的综合素质，同时也有利于培养学生的爱岗敬业精神。再比如，该院在轧钢工艺学课程设计中，通过选题（真题真做）和过程监控，提高了学生面向本专业，解决实际问题的能力。
2.3带领学生参与科研项目，增强学生工程实践及科研能力
湖南工业大学冶金工程学院以新建的材料成型与性能检测实验室为依托，结合教师的科研项目，采用“产学研”结合模式，直接为实践教学服务，把本学科前沿或从科研转化而来的实验及科研成果融入实验教学内容中，使实践教学内容具有新颖性、实用性和前瞻性。操作上，可由老师结合科研项目某一环节和学生接触的专业课程，提出试验目的，由学生就试验材料、试验设备、试验方案和试验结果分析整个过程进行设计和操作，增强学生的工程实践能力和科研能力。目前，湖南工业大学冶金工程学院金属材料工程专业以高精度轧制技术为研究基础带动的教学研究方向包括：高精度轧制技术研究、冷热带钢连轧机、小型材连轧的计算机控制系统设计、控轧控冷线的设计和热带、冷带钢连轧机组板形控制技术；冷轧、热轧、中厚板表面质量在线检测成套技术与设备；轧制工艺过程及设备的数值模拟与仿真技术及软件；钢材品种开发和性能优化技术；多辊机架可逆式冷轧带钢机组成套技术与设备；轧钢新工艺、新技术和轧钢自动化技术培训，先进轧制过程数字模拟及人工智能控制技术。将上述科研内容融入本方向的实践教学中，应用多媒体方式进行教学，将通过对生产过程仿真设计和CAD设计引入到课堂教学、实验教学、课程设计及毕业设计（论文）中。学生在科研开发和生产活动中提高了工程实践能力和创新能力。
2.4加强校外实习基地建设，培养学生上岗操作能力
金属材料工程专业实践性教学就是通过认识实习和生产实习使学生了解和掌握炼铁、炼钢、轧钢理论和工艺，并以此为基础，到生产现场进一步了解和掌握炼铁、炼钢、轧钢工艺的基本工艺方法。而要达到这个目的，就必须让学生亲临生产现场，甚至要让学生亲自操作。只有这样，学生才能了解钢铁冶金企业的整体生产流程，熟悉转炉、电炉炼钢，炉外精炼及连续铸钢生产的主要设备和工艺流程，重点掌握轧钢生产的整个工艺流程（生产原料准备、加热、轧制、冷却、热处理、精整等工序），全面了解企业的先进设备和现代化的生产管理。因此，带领学生到生产企业实习是金属材料工程专业实践性教学必不可少的环节，甚至可以说这个环节的成败关系到该专业人才培养的成败。因为，这是将学生所学的基础理论知识与生产实际相结合的实践过程，也是培养学生实际操作能力和分析、解决问题能力的有效途径，还是对理论教学的继续、深化和检验；通过这个环节还能实现对学生工程实践能力和创新意识的培养[6]。而要使这个环节顺利进行，校外实习基地建设是关键。然而近年来，随着市场经济的发展，一方面企业更多地考虑其经济效益，而不愿意接收在校学生实习；而另一方面，企业要求大学毕业生能零距离上岗。这使得生产实习中生产与教学之间的矛盾越来越突出。加之，高校在实践性教学方面面临以下问题：第一，学校的实习经费不足；第二，出于上述市场经济下企业大都以经济效益为导向，同时企业出于对安全生产及维护正常的生产秩序考虑，不管是独资企业还是大中型国有企业，大都不愿意接收学生实习。因此，高校在校外实习基地建设方面困难重重。湖南工业大学冶金工程学院以校企双方在长期合作中结下的深厚感情为纽带，以高校为企业提供生产服务以及为企业培养合格人才为保证，建立和开拓了较稳固的实习基地[5]。包括武汉钢铁（集团）公司、湘潭钢铁集团有限公司、湖南衡阳钢管（集团）有限公司、涟源钢铁集团有限公司、冷水江钢铁集团有限公司、株洲冶炼集团有限公司、株洲硬质合金集团有限公司、广东韶关富洋粉末冶金有限公司等大中型企业在内的许多企业成为了湖南工业大学冶金工程学院的实践性教学基地。为学校加强实践性教学，培养学生实践能力，以实现毕业生零距离上岗创造了条件。
有色冶金工程范文6
关键词：铁矿石造块原理与工艺；钢铁冶金；课程改革；探索
一、“铁矿石造块原理与工艺”课程现状
中南大学冶金科学与工程学院冶金工程专业办学六十年以来，已经拥有有色金属冶金、冶金物理化学和钢铁冶金三个二级学科，其中有色金属冶金是老牌二级国家重点学科，但钢铁冶金二级学科处于建设起步阶段，因此“铁矿石造块原理与工艺”就成为了本学院学生选修钢铁冶金方向的一门选修课，32个学时。通过该课程的学习，能使学生掌握烧结球团造块过程中烧结基本原理、生产工艺及操作，球团矿生产基本理论、生产工艺及操作等知识，为今后从事钢铁冶金球团烧结及相关行业的研究开发工作奠定基础。
1.认真备课，提炼重难点，做好课件
在教学环节中为了让学生能更好地学习烧结过程机理、烧结生产工艺和球团矿焙烧理论基础及其生产工艺等，教师必须认真备课，钻研教材，提炼重点难点。例如在讲解“烧结基本原理”时，重难点是掌握控制高温区，矿化作用，熔剂在烧结过程的反应，粒度的控制，燃料的用量；在讲授“烧结生产工艺及操作”时，掌握配料的精确度、一混和二混的作用，布料均匀，点火参数等；讲解“球团矿生产基本理论”时，成球过程和影响造球的因素，造球机工艺参数，干燥的原则，破裂温度、爆裂温度，球团的焙烧固结方式和焙烧制度等是重难点；学习“球团矿生产工艺及操作”时，重点学习球团生产原料的准备、配料及混料与烧结的区别，竖炉的结构、工作原理，事故判断及处理，带式焙烧机和链箅机—回转窑生产原理等。
“铁矿石造块原理与工艺”课程是工艺性和实践性很强的课程，本课程老师在讲解过程中叙述性文字比较多，比较抽象，为了便于学生理解，教师利用多媒体图像和动画模拟工程实际过程，把抽象的概念具体化、实物化，加强了直观教学，使学生获得感性认识，便于理解。同时也激发学生学习兴趣，获得较好的课堂学习效果。例如在讲授烧结过程时，烧结机的示意图、烧结过程示意图和烧结层内反应进行状态图都要一一进行图片和动画展示，让学生对烧结主体设备及其过程有一个充分的理解。在讲授球团造球—烧结过程时，对造球设备圆盘造球机和烧结设备链箅机-回转窑这些主体设备的结构及运行过程进行图片讲解，让抽象的理论和工艺过程通过图片和动画具体化、实物化。
2.抓住“原理—工艺—设备”这条主线
在讲授本课程过程中，始终抓住“原理—工艺—设备”这条主线，建立它们之间的相互联系。根据所需的不同高炉原料，采取的烧结方法会有所不同，其烧结原理不同，工艺过程和烧结设备也会有很大的区别。例如采取烧结法烧结，其原料可以是掺入了含铁杂料（高炉灰、转炉灰、轧钢皮、氧化铁皮、黄铁矿烧渣和硫酸渣）的铁精矿，而球团法和压团法就必须是品位较高的铁精矿；烧结法、球团法和压团法它们各自的烧结机理不同，其工艺操作过程也大相径庭，且设备烧结法是烧结机为主，球团法是链箅机-回转窑为主，压团法经过压制后根据其实际情况来选取烧结设备，说明设备也是不同的。因此，在讲授时应抓住这条主线，并把它贯穿于每一章节的原理、每个工艺和每个设备，这样脉络清楚，从而便于学生学习理解。
3.注重培养学生的自主学习意识
传统的教学方法是以教师为中心对学生进行填鸭式教学，学生缺乏自学和思考的主动性。教学本来应该是教与学的互动过程，教师通过适当的教学方法，学生通过自主有目的的学习，这样才能取得好的学习效果。例如在讲解烧结球团设备过程中，我们事先让学生通过查阅资料和图片了解设备的种类、设备的用途和设备的运行情况，然后在上课时大家各自发言，培养自主学习的动力。
二、“铁矿石造块原理与工艺”课程存在的问题和改进建议
“铁矿石造块原理与工艺”这门课程在讲授过程中，笔者觉得有些地方可以进行改进，提出了以下建议：
1.加强教材体系建设
该课程教材要么是1996年由傅菊英、姜涛和庆编，由中南工业大学出版社出版的《烧结球团学》；要么是2008年的自编讲义《铁矿石造块原理与工艺》；或者是2006年由王悦祥编写，由冶金工业出版社出版的《烧结矿与球团矿生产》。这些教材知识有些陈旧，有些工艺和设备不太适合现在钢铁工业铁矿石造块发展要求，建议重新编写。而且，教材编写时还需补充近几年铁矿石造块方面的最新理论、工艺和设备以及将来的发展趋势，只有这样才能让学生紧跟钢铁工业发展步伐和保持高度的兴奋状态，为以后的就业打下坚实的基础。因此，目前编写一本关于铁矿石造块原理与工艺的教材是很有必要的。
2.激发学习动机和学习兴趣
中南大学冶金科学与工程学院的本科生大部分学习有色金属冶金方向，因为其实力在国内屈指可数，就业的时候基本可以在几个单位之间挑选，而钢铁冶金处于发展阶段，来选本课程的同学基本抱着了解一下钢铁冶金中造块方法的心态，学习兴趣不大。鉴于这种情况，我建议将课程名称改为“造块原理与工艺”，把钢铁冶金和有色金属冶炼过程中所用到的造块原理和方法以及工艺来和学生分享，这样既可以拓宽知识面，又可以让大家觉得该课程不仅适用于钢铁冶金，也适合于有色冶金，对将来的继续深造或就业都大有裨益。
3.运用网络辅助教学平台
在本课程讲授过程中，笔者基本可以利用多媒体图片和动画进行讲述，让学生有一个详细和直观的感官冲击。但课后由于教师与学生相距较远，不能随时方便地安排答疑时间和面对面地解决学生的疑问，如果有网络辅助平台，就可以对学生进行课后辅导，课堂上未能理解的难点和课外遇到的问题，学生可以很方便地提出自己的疑问。教师也不会受到地域和时间的限制，即使在家中，也可以很及时、方便、快捷地解决学生提出来的问题。这对学生的学习具有较大的促进作用。
4.开放本课程相关实验
