時間：2024-01-15 14:54:52
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇冶金工程現(xiàn)狀，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞：冶金工程；自動化；過程控制
1 冶金工程自動化技術(shù)分析
冶金生產(chǎn)企業(yè)采用計算機進行自動控制和管理。
1.1 過程控制
冶金企業(yè)生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)由檢測儀表、程序控制器和過程計算機組成，能完成物料的跟蹤、設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測和控制、工藝參數(shù)的監(jiān)測和控制、操作指導(dǎo)、生產(chǎn)參數(shù)的記錄和打印報表以及其他輔助功能。
（1） 物料跟蹤
對爐料、鐵水、鋼坯等的分布情況、位置和速度進行跟蹤。物料跟蹤系統(tǒng)由檢測儀表和記錄裝置組成。例如在軋鋼廠中，板坯的跟蹤和檢測儀表系統(tǒng)由分布在整個軋制線的紅外檢測器組成，它們按區(qū)域劃分。高溫軋件在軋制線上的運動過程中，紅外線檢測儀表將測到的信號送往計算機，由計算機加以記錄并對每個軋件編號跟蹤，以便加以控制。
（2） 設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測和控制
包括對位置、速度、流量、溫度等參數(shù)的監(jiān)控，例如對高爐熱風爐的風量和溫度以及對軋鋼機壓下位置的控制等。通常由檢測機構(gòu)、控制器和執(zhí)行機構(gòu)組成設(shè)備狀態(tài)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。在冶金工廠中大多采用這類控制系統(tǒng)對爐窯、機械、電機等設(shè)備進行控制。
（3） 工藝參數(shù)的監(jiān)測和控制
主要采用機械、電氣、物理的手段來控制產(chǎn)品的數(shù)量、尺寸、溫度、性能、成分等，例如高爐的布料控制、爐溫控制、連軋機的厚度控制、鋼板冷卻系統(tǒng)的溫度控制等。
（4） 操作指導(dǎo)
向操作人員顯示有關(guān)生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品的數(shù)據(jù)和信號，以便操作人員能正確地登記、管理和操作設(shè)備，控制產(chǎn)品質(zhì)量和處理故障等。顯示裝置有大屏幕模擬盤和熒光屏顯示器等。現(xiàn)代冶金工廠大多采用大屏幕顯示器進行操作指導(dǎo)。
（5） 記錄和報表
自動記錄生產(chǎn)過程的各種數(shù)據(jù)，包括工藝參數(shù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)等，并自動打印生產(chǎn)報告書。
（6） 其他功能
采用自動編號裝置、自動方向顯示器和人工智能技術(shù)為儀表的記錄紙編號、自動顯示產(chǎn)品的去向、指導(dǎo)發(fā)運以及完成一些復(fù)雜操作等。
1.2 生產(chǎn)管理
冶金企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)由中央計算機、若干臺過程管理計算機、幾百臺輸入輸出終端和通信系統(tǒng)組成，大部分終端裝置布置在整個生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)之中。從原料到高爐、煉鋼、軋鋼、一直到成品發(fā)運的各種信息可以及時通過這些終端、過程控制計算機和通信系統(tǒng)送到中央計算機和過程管理計算機的存儲器中。
同時管理人員通過設(shè)置在管理部門的終端將各種指令送到管理計算機，然后又可以送到各生產(chǎn)崗位。這種計算機生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，可及時地反映出整個大生產(chǎn)過程的千變?nèi)f化。
因而只要向計算機查詢就可以了解整個生產(chǎn)過程的實際情況和數(shù)據(jù)。通過計算機的統(tǒng)計分析、邏輯判斷、數(shù)學模型的計算和管理人員的指令又可反過來控制整個冶金工廠的生產(chǎn)。所以冶金企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)可以把整個冶金企業(yè)的生產(chǎn)計劃、記錄、數(shù)據(jù)報表、財務(wù)核算、經(jīng)濟分析、設(shè)備運行情況統(tǒng)一起來。它的主要功能是：管理產(chǎn)品合同；安排生產(chǎn)計劃和作業(yè)計劃；掌握資金庫存和流向以及設(shè)備運行和備件庫存情況；對生產(chǎn)進行最優(yōu)化管理。
2 冶金工程自動化的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的難點
2.1 發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，我國的鋼鐵工業(yè)進入了快速發(fā)展期，同時冶金工業(yè)自動化已經(jīng)有了較快的發(fā)展，出現(xiàn)了一些如寶山鋼鐵股份有限公司那樣具備世界先進自動化水平的鋼鐵企業(yè)，其他國內(nèi)大中型鋼鐵公司也大都配備了自動化系統(tǒng)，各個工藝流程上不僅有先進的單機自動化系統(tǒng)，而且也有功能完善的管控一體化系統(tǒng)。自動化在保證冶金工業(yè)達到高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、安全和環(huán)保等方面起到了很大作用。
在基礎(chǔ)控制和過程控制方面，國內(nèi)新建或改建的一些高爐、轉(zhuǎn)爐、工業(yè)爐均采用了DCS和PLC，有的還配置了過程控制計算機。
在信息化方面，隨著鋼鐵企業(yè)管理水平的不斷提高，“信息化帶動工業(yè)化”已經(jīng)成為冶金工業(yè)的共識。很多企業(yè)構(gòu)建的融合了企業(yè)核心業(yè)務(wù)的企業(yè)信息網(wǎng)，成為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的重要設(shè)施，為企業(yè)的信息化奠定了堅實的基礎(chǔ)。
2.2 存在的難點
（1） 基于數(shù)字模擬和仿真技術(shù)，實現(xiàn)冶金全流程動態(tài)分析、評估和精準設(shè)計。
（2） 綜合考慮生產(chǎn)效率、能耗物耗和環(huán)境指標的多目標實時優(yōu)化。
（3） 產(chǎn)品指標、運行指標和控制指標協(xié)同的全面閉環(huán)控制。
（4） 數(shù)據(jù)驅(qū)動和知識驅(qū)動相結(jié)合的復(fù)雜過程建模和先進過程控制。
（5） 先進傳感技術(shù)和軟測量結(jié)合的關(guān)鍵工藝參數(shù)的在線連續(xù)測量。
（6） 綜合考慮物質(zhì)流、能量流優(yōu)化的先進能源管理和控制。
3 冶金工程自動化的發(fā)展趨勢及發(fā)展戰(zhàn)略
3.1 發(fā)展趨勢
我國冶金工程自動化技術(shù)在自動化技術(shù)和冶金行業(yè)的需求下，必將取得飛躍式發(fā)展。
（1） 在過程控制方面，將采用先進傳感器、光機電一體化技術(shù)和數(shù)據(jù)處理等技術(shù)對冶金工藝流程實施在線連續(xù)檢測。
（2） 在生產(chǎn)管理控制方面，一方面實現(xiàn)縱向信息集成，即管理一計劃一生產(chǎn)一控制；另一方面整合實時數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫，運用數(shù)據(jù)挖掘，為生產(chǎn)管理控制的決策提供依據(jù)。
（3） 在企業(yè)信息化方面，將逐步實現(xiàn)管控一體化，做到實時性能管理。
同時，我國在自動化方面將緊跟世界的發(fā)展趨勢，吸收和借鑒國外先進的自動化技術(shù)為我國的冶金行業(yè)服務(wù)。
3.2 發(fā)展戰(zhàn)略
進入二十一世紀，鋼鐵企業(yè)的發(fā)展將受到原礦、原料、能源，以及環(huán)境保護等方面的制約。特別是市場對鋼鐵產(chǎn)品的需求將會由原來的少品種大批量走向多品種小批量高質(zhì)量高附加值的需求發(fā)展。因此，鋼鐵企業(yè)必須改變過去那種單純求規(guī)模、求噸位的發(fā)展模式，而轉(zhuǎn)向根據(jù)市場需求迅速組織生產(chǎn)，滿足用戶需要的市場化生產(chǎn)模式。這就要求鋼鐵企業(yè)加大科技投入，加速技術(shù)改造，促進科技進步，縮短產(chǎn)品改型換代周期，盡快滿足市場需求，向科技要效益，向時間要效益。要做到以下幾點：
（1） 加強產(chǎn)、學、研聯(lián)合
充分協(xié)調(diào)企業(yè)、高校、研究所的關(guān)系，建立長期的伙伴關(guān)系，提高科研成果的轉(zhuǎn)化率。積極自主創(chuàng)新，改變國外公司在核心技術(shù)方面的壟斷地位。
（2） 實現(xiàn)工業(yè)化和信息化的有機結(jié)合
鑒于國外經(jīng)驗，先進工藝與自動化結(jié)合時，自動化技術(shù)要在前期進入到冶金過程設(shè)計中去。將信息技術(shù)與系統(tǒng)工程技術(shù)相結(jié)合，對操作工藝進行優(yōu)化，提高技術(shù)性能指標。
（3） 把數(shù)學建模、專家經(jīng)驗和可視化技術(shù)結(jié)合起來，實現(xiàn)鋼鐵冶煉、連鑄、軋鋼的過程優(yōu)化。
（4） 企業(yè)應(yīng)當關(guān)注直接還原和熔融還原等新型冶金流程對自動化技術(shù)的新需求，準確把握自動化技術(shù)的發(fā)展方向。
（5） 充分發(fā)揮技術(shù)管理員和質(zhì)量管理體系的作用，用于開發(fā)新品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
（6） 面向市場，服務(wù)市場，在市場競爭中獲勝。
另外，企業(yè)也要關(guān)注原材料條件、能源的供應(yīng)狀況、企業(yè)的管理水平、操作人員的素質(zhì)等方面的情況，消除非技術(shù)因素造成的影響。
參考文獻：
[1]姚東元.冶金機械及自動化探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012.8.
關(guān)鍵詞：冶金工程；人才培養(yǎng)；專業(yè)人才
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.208
1 冶金工業(yè)在我國的發(fā)展
冶金工業(yè)的發(fā)展主要分布在鋼鐵和有色金屬上，在2009年對于冶金工業(yè)企業(yè)的統(tǒng)計中，中國占據(jù)500強的大概有70家所占到的比例約為14%。在這些集團中，寶鋼集團處在行業(yè)中的前端，處于第12位的名詞。鋼鐵工業(yè)對于國家經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的作用，中國礦產(chǎn)資源豐富，需要通過促進資源的貿(mào)易提高我國經(jīng)濟的產(chǎn)量，鋼鐵工業(yè)所涉及到的面非常的廣，它牽涉到了國家經(jīng)濟發(fā)展中的財政收入、國防建設(shè)等多個方面，鋼鐵工業(yè)對消費的拉動也非常之強。中國作為鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的重要大國，粗鋼產(chǎn)量甚至一直在全球保持第一的位置，但是我們也存在很多管理以及技術(shù)上的不足，我們雖然產(chǎn)量多但是卻無法做到鋼鐵強國的地位。而在有色金屬的領(lǐng)域，21世紀以來我國的發(fā)展態(tài)勢是非常迅速的。我國加大了對有色金屬技術(shù)的研究，并且不斷的改善產(chǎn)成的質(zhì)量，將一些產(chǎn)能落后的生產(chǎn)線給淘汰掉，開發(fā)利用好相關(guān)的境外資源，才能擴大有色金屬的生產(chǎn)規(guī)模。2008年我國包括鋁、鉛在內(nèi)的有色金屬的產(chǎn)量處于總共2520噸的數(shù)量，這樣的規(guī)模在全國的GDP中占據(jù)了將近1.9%的比例，也促進了冶金工業(yè)的人員的就業(yè)。
冶金工業(yè)是一種相對傳統(tǒng)的發(fā)展模式，在現(xiàn)在國家的發(fā)展趨勢中，不斷的往信息化以及城鎮(zhèn)化等方式前進，這些新技術(shù)的加入也讓冶金工業(yè)一直保持著基本的發(fā)展規(guī)模。新技術(shù)讓傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式做到了根本性的轉(zhuǎn)變，一些相對落后的企業(yè)都會在這樣的情勢下被淘汰掉，并且也加快了企業(yè)與企業(yè)之間的資產(chǎn)重組，讓原先的發(fā)展方式得到了有效的改善，冶金工業(yè)很朝著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方向前進。在發(fā)展冶金工業(yè)的同時，加快對于冶金工程的教學建設(shè)，培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的高素質(zhì)人才，幫助提升冶金工業(yè)目前技術(shù)含量的提升，這是非常有必要的。
2 全國專科的設(shè)置情況
對于冶金專業(yè)的專科領(lǐng)域，我國相關(guān)的學校在專業(yè)的設(shè)置上有很大的新增態(tài)勢，并且在專業(yè)的設(shè)置上也大多會集中在冶金工程的專業(yè)[1]。幾乎每所學校在招生的數(shù)量上都會在60人以上，甚至有些學校會在100人以上。大規(guī)模的招生數(shù)量為冶金行業(yè)的發(fā)展輸入了大量的人才，并且也加深了人們對冶金工業(yè)的了解。特別是國家在實施新世紀的教育改革里，在國家特色專業(yè)的遴選上很多學校也表現(xiàn)除了不俗的實力，這對于我國冶金隊伍質(zhì)量的提高有很大的幫助。
3 全國高校碩士研究生招生的情況
冶金工程的研究有大致三個方向，一種是對冶金新興的理論和方法的研究的物理化學方向，另外一種是對鋼鐵和有色金屬相關(guān)技術(shù)和工藝的提高進行深入的探討，第三種涉及到了能源與環(huán)境工程方面的提高。這三種幾乎涵蓋了冶金工程未來發(fā)展的主要方向，并且在院校的招生中，國內(nèi)被授予教學的單位大概有31家，這些教學都使得冶金工程領(lǐng)域的人才被不斷的輸入。
4 一些思考
注重特色教育是我國在人才培養(yǎng)上的一個關(guān)鍵點，特色才是一個搞笑保持可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)注方向，無論是在民辦還是公辦的學校發(fā)展里，只要注重個體特色的培育必然會加大專業(yè)在社會中的競爭力。有特色的高校將會樹立比較好的形象，也促使著更多的額學生來報考相關(guān)股的專業(yè)。教學過程中學校需要加大對教學模式的改革和優(yōu)化，盡可能的辦出特色的教育規(guī)模。冶金工業(yè)在中國的發(fā)展是有很大的影響力的，而特別是對高質(zhì)量的相關(guān)專業(yè)人才更是缺乏，近幾年的發(fā)展中，我們可以看到無論是專科還是研究生的學歷，都能實現(xiàn)在就業(yè)上的落實，幾乎達到了100%的水平。當然，我們都知道，一個專業(yè)教學模式的培養(yǎng)并不是一蹴而就的事情，我們需要打好學校的教學基礎(chǔ)，比如在師資力量的配置上，這些都需要學校在發(fā)展中注重培養(yǎng)的[2]。
鋼鐵和有色工業(yè)已經(jīng)有了很大幅度的增長規(guī)模，因此，在這樣的基礎(chǔ)上，企業(yè)更需要的是對目前的工藝技術(shù)的改造，運用新型的信息技術(shù)來融入到建設(shè)中，將新的技術(shù)手段與傳統(tǒng)冶金技術(shù)想結(jié)合，盡快的調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)的質(zhì)量的同時也要控制好資金的投入，以此為趨勢來增加鋼鐵行業(yè)在全國發(fā)展中的競爭力。冶金工業(yè)有著多年的發(fā)展經(jīng)驗，用技術(shù)雖然能在一定程度上加快企業(yè)的發(fā)展進程，但是在速度上還是無法追上與高新技術(shù)的發(fā)展的。但是，冶金工業(yè)是中國國民經(jīng)濟中重要的一環(huán)，它有著它存在的不可替代性。而終歸隨著加入WTO，更是對企業(yè)的發(fā)展提出了更多的要求。企業(yè)如果無法做到有效的生存，很容易會被來自世界范圍內(nèi)的技術(shù)所淘汰掉。因此，冶金工業(yè)作為我國發(fā)展的重要部分，需要做好規(guī)范化控制來提高我國的綜合實力。我們必須明白，冶金工業(yè)的發(fā)展方向還是需要集中在運用新技術(shù)的手段來大力解放企業(yè)的生產(chǎn)力，因此，國家在人才的培養(yǎng)中更是不能松懈，只有讓更多的人才涌入的冶金領(lǐng)域中，才能為這個行業(yè)提供新的活力。
5 結(jié)語
目前冶金工業(yè)的人才特別是在技術(shù)上的應(yīng)用型人才是非常匱乏的，這也是我國冶金專業(yè)高就業(yè)率的原因。國家的政策不斷的強調(diào)做好環(huán)境的保護措施，做好節(jié)能減排，但是在實際的生產(chǎn)中，必須主要到對冶金工業(yè)技術(shù)的投入才能讓產(chǎn)業(yè)得到根本性的轉(zhuǎn)變。目前企業(yè)對于人才的渴求是非常大的，因此在高校的培育中，加強自身的培育質(zhì)量才能提高學生的綜合實力。學校要加大自身特色的建設(shè)，加大對學生實踐能力的培養(yǎng)才能讓其在激烈的競爭中獲得一定的優(yōu)勢才能加大其就業(yè)的可能性。如果學校無法做到特色教育，即便目前市場人才需求多，也很難達到高就業(yè)的水平。因此，高校要在教育中積極的引導(dǎo)，利用學校的優(yōu)勢盡可能的為企業(yè)提供高素質(zhì)的人才，為國家在國際上的競爭增加軟實力。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：冶金工程專業(yè)；大學生；學習能力；培養(yǎng)研究
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）28-0046-02
新時代不僅學校是學習的場地，社會也是學習的大課堂，因此，大學生的學習能力應(yīng)作為高校教育質(zhì)量的衡量指標。冶金類專業(yè)大學生的培養(yǎng)，不僅需要有對現(xiàn)有知識的接收能力，還需要具有對知識的收集歸納總結(jié)能力，并能運用現(xiàn)有的知識來解決實際的生產(chǎn)或工程問題。此外，冶金工程類專業(yè)的大學生還應(yīng)有對新知識和新技術(shù)有較強的吸收、融合和創(chuàng)新能力，同時必須具有高效地利用所學來解決實際問題的能力和素質(zhì)，以滿足社會發(fā)展的需求。
一、冶金工程專業(yè)大學生學習能力的培養(yǎng)的重要性及意義
本文以湖南工業(yè)大學冶金學院為研究對象，來探討冶金類專業(yè)學生的學習能力的培養(yǎng)。大學生進入社會進入工作崗位要快速適應(yīng)環(huán)境必須具有較強的學習能力。冶金專業(yè)類人才除了要有對冶金相關(guān)的基礎(chǔ)理論扎實的基礎(chǔ)之外，還需要具有專業(yè)知識和技能，具有分析問題解決問題的能力，在不同的崗位上都具有較強的適應(yīng)能力，才能滿足社會對冶金工程專業(yè)人才的需求。以湖南工業(yè)大學冶金學院為例，冶金工程分鋼鐵冶金和有色金屬冶金兩個方向，學生通過對冶金工程專業(yè)的基礎(chǔ)及專業(yè)理論、設(shè)備工藝以及實踐動手能力、環(huán)境保護及資源綜合利用等相關(guān)學習，并強化教學實踐環(huán)節(jié)以及對學習能力的培養(yǎng)。通過學習，本專業(yè)學生應(yīng)具備以下能力。
1.知識的學習與應(yīng)用能力。冶金專業(yè)的畢業(yè)生除具備數(shù)理和計算機方面工科專業(yè)的基礎(chǔ)和社會人文的學習和應(yīng)用能力外，應(yīng)重點地掌握冶金專業(yè)的學習和應(yīng)用能力。同時很多的冶金方面新技術(shù)和新工藝都屬于交叉學科的領(lǐng)域，學生應(yīng)及時了解與冶金方面相關(guān)的學科知識并能增強應(yīng)用。除此之外還須具有終身學習的習慣，從而應(yīng)對科學技術(shù)的迅速發(fā)展以及社會環(huán)境的不斷變化。
2.思維分析的能力。冶金專業(yè)的學生應(yīng)具備比較強的思維判斷和分析能力。針對冶金生產(chǎn)和工程等實際方面的問題，首先能用獨立觀察和判斷能力、系統(tǒng)分析和綜合能力以及文獻檢索和利用能力剖析這些問題，再利用工程思維能力并遵照工程問題的規(guī)律來解決這些問題。
3.設(shè)計和實踐的能力。實踐是區(qū)分工程與科學的一個非常重要的手段，理論和實際相結(jié)合是評判一個大學生應(yīng)用能力非常重要的標準。因此冶金專業(yè)的學生應(yīng)具備冶金工程測驗的能力、設(shè)計規(guī)劃的能力、研究方案實施的能力和設(shè)備的操作維護能力以及計算機運用的能力。
4.創(chuàng)造創(chuàng)新能力。冶金工程所解決的是實際問題，其根本任務(wù)是將科學技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，轉(zhuǎn)化的核心就是一種創(chuàng)新。創(chuàng)造和創(chuàng)新是現(xiàn)代冶金行業(yè)發(fā)展源動力。尤其是現(xiàn)在冶金行業(yè)處在市場、成本和環(huán)境多種壓力下，創(chuàng)新能力對冶金行業(yè)的發(fā)展顯得非常重要。冶金作為工程性非常強的專業(yè)，學生應(yīng)該在一般創(chuàng)新方法的應(yīng)用基礎(chǔ)上，樹立創(chuàng)新的新意識，磨煉創(chuàng)造性思維的能力，掌握創(chuàng)新方法和技巧，并應(yīng)用在生產(chǎn)和設(shè)計實踐過程中，提升實踐創(chuàng)新的能力。
二、大學生學習能力培養(yǎng)的途徑
培養(yǎng)學生良好的學習能力是21世紀國家對教育的基本要求，也是高等院校對教學的核心要求。因此，學校、教師、學生應(yīng)該完美配合，各盡其職，努力讓培養(yǎng)的每位學生都成為現(xiàn)代冶金行業(yè)的工程師。
1.學校通過完善管理來提升學生的學習能力。提升學生的學習能力需要高校教師和學生團結(jié)合作，其一，高校應(yīng)盡可能為學生創(chuàng)造自學、思考、提出問題及解決問題的大環(huán)境；其次，學校應(yīng)讓學生根據(jù)自己的學習興趣，在全校內(nèi)選擇自己感興趣與愛好的選修課程，讓學生在積極、主動中完成學習；其三，應(yīng)為學生創(chuàng)造良好的學習氛圍和科學研究氛圍，激發(fā)學生對科學和自學的熱情；其四，學校應(yīng)該創(chuàng)造條件滿足學生進行科技活動的需要和必要的設(shè)備及科研項目，對科研有興趣的大學三年級學生可以加入教師科研課題組，協(xié)助教師做一些科研工作。
2.開展有關(guān)科目的學習競賽活動。學校應(yīng)充分重視全國高校大學生的各類競賽，通過全國高校大學生的各類競賽，讓學生在主動競爭中找到自信，激發(fā)學生的學習興趣，提升學生的自主學習能力。學校應(yīng)有計劃、有組織地安排英語口語競賽、數(shù)學競賽、工業(yè)設(shè)計、工業(yè)創(chuàng)新等競賽，同時更應(yīng)鼓勵學生參加各類全國高校大學生科學競賽。
3.組織多種形式的實踐活動。學校應(yīng)該積極從經(jīng)費和精神上支持學生開展的社會性實踐活動。目前看在社會實踐中得到提高的學生僅占極少數(shù)。因此為了滿足大多數(shù)學生社會實踐的需求，學校可以采用各種方式：第一，學校有計劃地組織學生進行一些社會實踐活動；第二，在學校周圍進行社會實踐調(diào)查；第三，是學生回家選擇企業(yè)或農(nóng)村進行社會實踐。這些社會實踐方式，都要充分尊重學生的實際需要，也要求學生寫一些有一定質(zhì)量的調(diào)查研究報告，用來培養(yǎng)和提升學生的綜合素質(zhì)。
三、理論課程中學習能力的培養(yǎng)
1.完善教學計劃，修訂人才培養(yǎng)方案結(jié)構(gòu)。為加強基礎(chǔ)教學，大類的專業(yè)課程中物理化學、冶金原理課時都有所增加；為擴大學生的知識面與思維視野，增設(shè)了一些與實踐緊密結(jié)合的選修課。在專業(yè)理論教學過程中，著重講解冶金工藝的基礎(chǔ)性知識和生產(chǎn)控制中的規(guī)律。用工程案例教學法，引導(dǎo)學生應(yīng)用所學知識解決生產(chǎn)和工程設(shè)計問題。在實踐教學過程中，引入相關(guān)多媒體課件、虛擬煉鋼等教學手段，訓(xùn)練學生的工程設(shè)計能力和實踐能力。在撰寫畢業(yè)論文和創(chuàng)新學分的教學過程中，通過讓學生參與實際科研課題的研究，培養(yǎng)學生的思維判斷和分析能力以及表達交流能力。
2.重視專業(yè)課教學，實施工程案例教學法。湖南工業(yè)大學冶金工程特色專業(yè)建設(shè)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標，遵守“一專和多能”的辦學理念，全面提升本科人才培養(yǎng)的質(zhì)量，辦出本專業(yè)的特色。特別注重結(jié)合冶金專業(yè)的特點對核心專業(yè)的教學活動。在教學中引進工程案例的教學法，并將很多工程實踐研究成果編入到教案，用于相關(guān)專業(yè)課的教學，指導(dǎo)學生運用理論知識分析和解決實際生產(chǎn)問題的能力。在專業(yè)課講授中，需將專業(yè)基礎(chǔ)知識與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)冶金專業(yè)學生的工程實踐能力。
3.運用先進手段構(gòu)建系統(tǒng)培訓(xùn)平臺。面對目前實習教學中的困難，在企業(yè)生產(chǎn)中能獲得的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗越來越少，為加強學生工程實踐能力的提高，開發(fā)出先進的教學方法，組建冶金系統(tǒng)訓(xùn)練的平臺，包括了：（1）開發(fā)模擬冶金的生產(chǎn)工序燒結(jié)―連鑄―軋鋼全流程方面的多媒體軟件，使學生獲得鋼鐵生產(chǎn)工藝中各工序的運轉(zhuǎn)原理和工藝參數(shù)及操作制度，引導(dǎo)學生帶著問題進入企業(yè)實習，增強實習的目的性和效果性，明顯提升了冶金工程專業(yè)學生的社會實踐效果。（2）用網(wǎng)絡(luò)虛擬煉鋼的系統(tǒng)，加強了學生冶金工程操作能力的培訓(xùn)。國際鋼鐵大學網(wǎng)站提供了連鑄、熱軋、抗拉測試等10余個模擬的平臺，用戶可在模擬的平臺上進行相關(guān)生產(chǎn)方面的操作，系統(tǒng)會根據(jù)用戶們的操作過程計算出產(chǎn)品的成分、性能和成本。
4.實踐教學中學習能力的培養(yǎng)。實踐教學對于培養(yǎng)學生的分析問題、動手的能力和創(chuàng)新的能力有著積極的效果。通過教師的講解和學生的自主參與，積極引導(dǎo)和主動研究兩者的結(jié)合，用來培育具備學習能力和創(chuàng)新能力的新時代大學生。實踐課通過實踐教學拓寬了學生的知識面，深層次理解理論與實踐相結(jié)合。在實踐課程中，本專業(yè)的教師和生產(chǎn)一線的人員對設(shè)備和工藝進行詳盡介紹，對學生提出的疑問進行當場講解，在學生的頭腦中留下深刻的印象，也有利于學生的理解。
5.課余自學能力的培養(yǎng)。相對于被動的學習，自主性學習要求學生具備計劃性、主動性和預(yù)見性。大學生不僅要掌握學校教學的基本知識，更重要的是要具備自學能力。教師教學過程中，需以啟發(fā)式教學為導(dǎo)向，教導(dǎo)學生學習和思考，掌握科學高效的學習方法、思維方法，通過這些方法能夠讓學生在課余時間不斷地思考，帶著疑問去學習。同時學生應(yīng)該在課余培養(yǎng)自己的興趣與愛好，激發(fā)自己的創(chuàng)造力，不斷地提高自己的能力。
四、總結(jié)
大學生對新事物具有極強的好奇心，具有極強的探索思想，對新事物的吸收能力也很強。因此，師生共同努力，繼續(xù)優(yōu)化冶金專業(yè)人才培養(yǎng)的方案并積極實施，在具體實施過程中，繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗和成果，讓理論和實踐積極結(jié)合，努力探索建設(shè)冶金工程特色專業(yè)的新思路、新模式和新機制，形成實施―優(yōu)化―再實施―再優(yōu)化的模式。相信我們培養(yǎng)的學生的學習能力一定會不斷提高。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞 卓越工程師 冶金類專業(yè) 控制理論與控制工程 課程改革
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
蘇州大學沙鋼鋼鐵學院成立于2010年5月18日，是蘇州大學與世界500強企業(yè)江蘇沙鋼集團合作共建的蘇州大學二級公辦學院，是目前國內(nèi)第一家校企合作創(chuàng)辦的新型鋼鐵學院。本文主要針對“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的要求，論述冶金類專業(yè)控制理論與控制工程系列課程改革的思路與方案。
1 “卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”提出的基本要求
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》的重大改革項目，致力于面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅實的人力資源優(yōu)勢，增強我國的核心競爭力和綜合國力。①
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是推進我國高等工程教育改革，促進高等工程教育質(zhì)量全面提升的重要舉措。②它從指導(dǎo)思想、培養(yǎng)目標、參與專業(yè)、培養(yǎng)標準、培養(yǎng)模式和師資隊伍等六個方面對我國高等工程教育進行了規(guī)劃。本文將從“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的角度，分析沙鋼鋼鐵學院冶金類專業(yè)控制理論與控制工程系列課程現(xiàn)狀，探討相關(guān)課程建設(shè)的思路與方案。
2 控制理論與控制工程系列課程現(xiàn)狀
學院現(xiàn)有冶金工程一個本科專業(yè)，以及機械工程及自動化（冶金過程裝備及控制）和材料科學與工程（冶金過程自動化）等2個本科專業(yè)方向，開設(shè)的控制理論與控制工程系列課程包括：《熱工儀表與自動化》、《冶金過程檢測與儀表》、《高爐過程控制》等幾門課程。
目前國內(nèi)冶金類專業(yè)的控制理論與控制工程系列課程通常由自動化專業(yè)課程簡單削減而成，體系不夠完整，針對性差，缺乏冶金行業(yè)背景。控制理論與控制工程系列實驗通常采用電路模擬分散的、個別的典型環(huán)節(jié)與系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，難以模擬復(fù)雜的生產(chǎn)過程，與冶金工程實踐脫節(jié)較大，缺少針對冶金生產(chǎn)過程自動化的綜合性實驗，學生難以將自動化基礎(chǔ)知識與實際冶金生產(chǎn)聯(lián)系起來，實驗教學成效不顯著。
3 課程建設(shè)與改革
3.1 課程整合優(yōu)化與更新
學院現(xiàn)開設(shè)控制理論與控制工程系列課程（熱工儀表與自動化、冶金過程檢測與儀表、高爐過程控制），由自動化專業(yè)課程簡單削減而成，體系不完整。但另一方面，“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”在工程人才培養(yǎng)模式上明確要求按現(xiàn)有學制培養(yǎng)工程人才，在增加企業(yè)學習的情況下，不增加學習時間，因此，冶金類專業(yè)就需要在有限的課時內(nèi)，完成控制理論與控制工程基礎(chǔ)知識到實際應(yīng)用的全部教學。
針對課時有限，又要保證課程體系完整的要求，將已有的三門課程，更改為過程控制與檢測技術(shù)，冶金過程控制，增加選修課程現(xiàn)代控制工程，并對課程內(nèi)容進行優(yōu)化調(diào)整。過程控制與檢測技術(shù)包括自動控制原理（比例-積分-微分控制）、系統(tǒng)辨識與濾波、過程建模與仿真以及冶金企業(yè)常用儀表及檢測技術(shù)，對于控制理論中較復(fù)雜且不常用的部分歸并到選修課程現(xiàn)代控制工程中，供學有余力的學生選修。冶金過程控制則覆蓋鋼鐵企業(yè)典型生產(chǎn)過程（高爐煉鐵，轉(zhuǎn)爐煉鋼，連鑄連軋等）的控制系統(tǒng)，并涉及部分有色冶金的典型過程控制系統(tǒng)，使學生能夠全面掌握冶金工業(yè)中常見的控制系統(tǒng)，縮小學校教學與實際應(yīng)用的差距。
3.2 教學方法與手段改革
（1）課堂教學和實驗實習相結(jié)合。包括課程實習和畢業(yè)實習，通過生產(chǎn)一線的工程訓(xùn)練，增加學生接觸社會的經(jīng)歷。通過結(jié)合工程實際，使學生能夠理論聯(lián)系實際，通過實際應(yīng)用加深對課堂學習知識的理解。并針對實際工程中遇到的問題，結(jié)合學習的理論知識，分析其原因，尋求解決方案。做到理論和實踐相互促進，共同發(fā)展，培養(yǎng)學生的工程創(chuàng)新能力。③
（2）學校教學與冶金工程實踐相結(jié)合。通過產(chǎn)學研合作，鼓勵學生參與教師科研項目及校園各種科技活動，營造濃厚的工程實踐氛圍。以社會需求為導(dǎo)向，以實際工程為背景，以工程技術(shù)為主線，通過學校和企業(yè)的密切合作，統(tǒng)籌規(guī)劃學生校內(nèi)學習和企業(yè)學習所應(yīng)達到的培養(yǎng)目標，著力提高學生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力。
（3）實驗教學改革。改革實驗課教學體系，從根本上改變原有教學體系中驗證性實驗多，綜合性、設(shè)計性實驗少的狀況。④在加強基本操作技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，向以綜合性、設(shè)計性實驗為主，驗證性實驗為輔的方向發(fā)展，使實驗教學由被動模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃幽Ｊ剑箤W生掌握初步的科研設(shè)計方法，提高實驗的科技含量。⑤
（4）教材建設(shè)。綜合性實驗的開展離不開實驗指導(dǎo)書的支撐，由于針對冶金行業(yè)的綜合性實驗沒有現(xiàn)成材料借鑒，因此設(shè)計冶金專業(yè)綜合性實驗的同時，應(yīng)同步編寫綜合性實驗指導(dǎo)書，確保綜合性實驗的教學效果。
4 總結(jié)
本文針對蘇州大學沙鋼鋼鐵學院現(xiàn)有專業(yè)控制理論與控制工程系列課程現(xiàn)狀，結(jié)合“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的基本要求，從課程整合優(yōu)化與更新、教學方法與手段改革以及教材建設(shè)等方面，對課程建設(shè)與改革的思路與方案進行了詳細的論述，為學院推進“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”打好了基礎(chǔ)。
注釋
① 韓廷斌.校企聯(lián)合，能力為重，踏上建設(shè)工程教育強國新征程——教育部“卓越工程師培養(yǎng)計劃”啟動會簡述.中國高等教育，2010.13：74.
② 劉建強.德國應(yīng)用科學大學模式對實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的啟示.中國高教研究，2010.6：51-52.
③ 張安富，劉興鳳.實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的思考.高等工程教育研究，2010.4：56-59.
(桂林理工大學材料科學與工程學院，廣西 桂林 541004)
【摘 要】從《有色金屬冶金學》課程教學內(nèi)容的調(diào)整, 教學手段的多樣化、課程實驗的設(shè)置及考試方法的改進等方面對該課程的教學改革進行了總結(jié), 并對未來進一步改革提出了設(shè)想和建議。
關(guān)鍵詞 冶金學；教學改革；建議
Teaching Reform of “Non-ferrous metal Metallurgy” Curriculum
LI Yi-bing YU Liang LUO Kun
（School of Material science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi 541004, China）
【Abstract】The teaching reform of “Non-ferrous metallurgy” course about the adjusting teaching content，diversification of teaching method, renewing the experiment and examination means of course is summarized in the paper. Some advice and imagine with further reform is suggest in the future.
【Key words】Metallurgy; Teaching reform; Suggestion
基金項目：廣西區(qū)冶金工程實驗教學模式創(chuàng)新研究與實踐（2014GJB152）。
作者簡介：李義兵(1973—)，男，湖南嘉禾人，博士研究生,教授級高工，研究方向為有色金屬冶煉。
1 課程簡介
《有色金屬冶金學》課程是桂林理工大學冶金工程方向和金屬材料方向?qū)I(yè)的一門主修專業(yè)課，這門課程在其它院校一般細分為《重金屬冶金學》、《輕金屬冶金學》、《稀貴金屬冶金學》等[1]。教材內(nèi)容主要由各種有色金屬冶金工藝學組成，其中每一種有色金屬冶金學內(nèi)容包括前置概述部分，介紹該金屬元素的性質(zhì)、資源稟賦、資源分布概況、化合物分類和性質(zhì)、金屬主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域；后置內(nèi)容主要以該金屬冶煉提取工藝原理和控制參數(shù)介紹，包括詳細工藝流程及各步驟、突出主要工序、重點設(shè)備構(gòu)造和運行原理、工藝參數(shù)控制和操作實踐等知識。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展進步, 冶金工業(yè)新技術(shù)也層出不窮，在教學過程中已發(fā)現(xiàn)，某些出版周期較久的教材, 內(nèi)容過時陳舊, 新技術(shù)、新工藝涉及少。例如較典型的鉛冶煉工藝，現(xiàn)今查過好幾個版本的教科書和指導(dǎo)書，發(fā)現(xiàn)鉛冶煉工藝仍然以燒結(jié)焙燒-鼓風爐煉鉛的知識進行重點介紹，仍然統(tǒng)計為90%的粗鉛是采用該工藝生產(chǎn)；而實際情況是：近5年來我國鉛冶煉行業(yè)已經(jīng)把燒結(jié)焙燒-鼓風爐煉鉛技術(shù)列入淘汰落后工藝技術(shù)目錄中，國內(nèi)90%以上鉛冶煉企業(yè)均采用了直接煉鉛工藝。這表明教材內(nèi)容更新節(jié)奏完全沒有趕上工業(yè)界技術(shù)革新步伐。面對此現(xiàn)狀，必須要求授課老師改進教學內(nèi)容，與時俱進地與工業(yè)界發(fā)展態(tài)勢緊密聯(lián)系，在教材基礎(chǔ)上闡釋好原理或機理，緊密聯(lián)系工業(yè)發(fā)展的態(tài)勢，及時地把一些革新的技術(shù)、工業(yè)裝備介紹給學生，進一步改進教學方法來激發(fā)學生的學習興趣, 化被動為主動, 讓他們?nèi)牍ぷ鲘徫恢? 能較全面地了解行業(yè)發(fā)展方向及動態(tài), 為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。筆者對此進行了一些教學改革實踐, 并進行了總結(jié)。
2 教學改革實踐
2.1 教學內(nèi)容調(diào)整，教學手段的多樣化
有色金屬冶金學課程內(nèi)容多、涉及面廣，是冶金工程專業(yè)必修的一門專業(yè)課程，該課程也是畢業(yè)生就業(yè)上崗發(fā)揮用武之地的專業(yè)知識。如上所述的鉛冶煉技術(shù)陳舊過時的內(nèi)容，在講授這部分內(nèi)容時，我們可以作為技術(shù)進步的一個案例反襯說明冶金工業(yè)快速發(fā)展的歷程。針對新技術(shù)的發(fā)展，通過與相關(guān)冶煉企業(yè)緊密聯(lián)系、通過交流溝通，獲取行業(yè)內(nèi)多方的最新技術(shù)革新動態(tài)，經(jīng)講授老師自身的消化理解，再傳授給學生在教材上無法獲得的這些知識點。
冶金學是一門較老的專業(yè)課，隨著時代的變遷，知識結(jié)構(gòu)內(nèi)容也不斷地在變化。大家都知道，冶金行業(yè)是一個高能耗、高排放、偏污染的行業(yè)，在現(xiàn)今大力倡導(dǎo)資源節(jié)約型（包括能源節(jié)約）、環(huán)境友好型社會（兩型社會）時代，在專業(yè)課內(nèi)容上也要兼顧對環(huán)境保護和資源節(jié)約（節(jié)能、資源綜合利用）技術(shù)動態(tài)發(fā)展的介紹。從課堂開始，潛移默化地傳授給學生一個這樣的念頭，環(huán)境保護和能源節(jié)約不是單純的環(huán)保專家或能源專家能解決的問題，是冶金專業(yè)技術(shù)人員在工藝開發(fā)和設(shè)計過程就必須考慮到，工藝設(shè)計者是工藝的源頭、建造師，環(huán)保專家和能源專家是在建造師的配合下才能把環(huán)境保護和能源節(jié)約措施無縫地對接起來。因此，教學內(nèi)容上的改革設(shè)置必須將工藝與節(jié)能、環(huán)保、資源綜合利用等一系列知識點串連上。
冶金工藝過程是一些物理化學方面的反應(yīng)原理或機理，對于這些理論知識點的介紹，學生聽講過程很容易覺得枯燥，故教學手段的多樣化是非常必要的。在講授每一種金屬概述內(nèi)容時，我們要把該類金屬實際用途和應(yīng)用領(lǐng)域方面講好，尤其講與我們周邊環(huán)境密切聯(lián)系的例子，起好引子的頭才能獲得引人入勝的效果，這樣學生會迫不及待地想來反問老師這種金屬是如何分離提取的，如何去操作。通過這種拋磚引玉式的教學手段，吸引學生主動想去獲取知識的念頭，起到事半功倍的效果。講授中還可以穿插更多的知識來吸引學生的注意力，如有色金屬本身價格高，資源價值大，金屬的市場行情、行業(yè)狀況、技術(shù)經(jīng)濟水平等穿去。因為很多學生們都懷抱有早日實現(xiàn)經(jīng)濟獨立的理想，老師能補充技術(shù)經(jīng)濟方面的內(nèi)容，學生在學習過程中就能夠切身感受到未來所從事工作的價值和重要性。能夠把這樣的知識點傳授給學生，主講老師的備課功夫就不能膚淺，時常多了解行業(yè)動態(tài)信息，與企業(yè)建立較好地合作關(guān)系都是必不可少的。
課堂案例分析是一種常用的教學手段，在講授工藝知識的時候，也可以聯(lián)系很多與行業(yè)相關(guān)的熱點新聞和事件，例如血鉛事件、水稻鎘污染等，雖然是污染事件，但在課堂上用反舉例來啟示學生，以后作為從事這行的專業(yè)人才，冶金工藝還需更進一步的改進，少發(fā)生直至杜絕發(fā)生這樣的污染事件，引起學生追求技術(shù)進步的求知欲望，以及從事專業(yè)工作的社會責任感。學生有求知欲望的時候，教師順勢可以提供一些參考書籍、文章給學生, 讓他們進行課外閱讀, 并要求提交讀書報告, 這種作法比單純布置具體的作業(yè)題目更能促進學生學習的主動性, 更好地吸取知識，使學生成為教學主體。
2.2 實驗教學改革
合理的實驗設(shè)置不僅可以加深學生對理論知識的理解，還能培養(yǎng)學生動手能力、觀察能力、分析和歸納推理能力，從而提高學生的綜合能力。綜合性實驗的開設(shè)可以有效地激發(fā)學生的參與興趣，提高學生的動手能力。
針對濕法冶金工藝來說，設(shè)置一個黃鉀鐵礬除鐵實驗，這個實驗具有很重要的代表性，因為有色冶金提取過程中，提取過程的實質(zhì)就是主元素不斷與其它雜質(zhì)元素分離的步驟。鐵元素是所有有色金屬礦物中最普遍存在的元素，因而分離鐵是大多有色金屬提取過程中不可繞過的環(huán)節(jié)，火法冶金采用添加輔料除鐵造渣過程，濕法冶金中用得最成熟的除鐵工藝是生成黃鉀鐵礬除鐵方法；該實驗還具有一定綜合性，可以與冶金化學分析緊密聯(lián)系在一起。通過常規(guī)定量滴定法分析測試法，可以測定出除鐵前鐵元素的量和除鐵后殘留鐵含量等考察因素，都要求學生自己動手來進行操作。這樣相對綜合性的課程實驗，既鍛煉了學生的動手能力，又增加了學生對課程理論知識的理解。實驗設(shè)置上的改革，激發(fā)了學生動手參與實驗的興趣，反過來調(diào)動了學生對課程知識求知的積極性。
2.3 考核方式改革
《有色金屬冶金學》是一門考試課程, 傳統(tǒng)作法都是進行閉卷考試。這種方法有一定的缺陷, 容易造成學生死記硬背, 一旦考試完后就將內(nèi)容還給了老師, 甚至有小部分學生平時上課不聽課, 不做筆記, 考試前將別人的筆記進行復(fù)印, 然后背熟, 照樣得高分。專業(yè)知識是為了提高學生對所學知識的綜合應(yīng)用能力，將閉卷考試改為開卷考試，考題以綜合應(yīng)用型題為主，試題以論述題的模式設(shè)置，例如某類礦石中含有一定量的各類有價金屬元素，試用所學過的知識設(shè)計一個提取分離有價金屬元素的工藝流程，并對設(shè)計的流程步驟分別說明之。這種試題沒有標準答案，完全是一種主觀性發(fā)揮的答卷方式，通過如此方式的改革，能夠鍛煉學生對專業(yè)知識的靈活運用。這種考核方式運用后, 同學們普遍反映如下: 他們的學習主動性得到了提高；所學的知識點得到了綜合的應(yīng)用，不再是以前死記硬背的知識點，考完就忘記；對專業(yè)知識點的理解力得到了提高，專業(yè)知識掌握后信心也得到很好地提升。
3 設(shè)想和建議
3.1 實驗課的加強
《有色金屬冶金學》理論課課時占用較多，現(xiàn)有的實驗課學時少, 只有10個學時, 加之以前實驗設(shè)備少的限制, 學生一般只能作2～3個實驗, 這對于學生理論聯(lián)系實際不利。現(xiàn)在學校對新辦專業(yè)支持力度較大，實驗設(shè)備逐步在增多，因此可以適當增加實驗課的學時，另外，針對冶金工程專業(yè)的學生，可以實施開放式實驗室, 學生可以隨時進實驗室學習和工作，甚至可以參與教師的科研項目研究, 充分挖掘和發(fā)揮學生的創(chuàng)造潛能，也可大大提高學生的動手能力。
3.2 教學方式不斷改進
隨著計算機仿真技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用，冶金過程仿真和三維動畫模擬場景在教學過程的導(dǎo)入，學生對有色金屬冶金學知識的理解能夠更加直觀和形象，例如電解鋁工業(yè)現(xiàn)場的操作動畫仿真，這些三維動畫完全模擬工業(yè)現(xiàn)場場景，包括對主要設(shè)備構(gòu)造、工藝步驟進行詳細的分解，學生可以利用仿真軟件模擬工業(yè)現(xiàn)場操作進行實訓(xùn)，經(jīng)過一段時間的實訓(xùn)后，可以在仿真軟件平臺上操作并進行考核評比[2]。隨著仿真軟件技術(shù)不斷升級和推廣，各種金屬冶金過程的仿真軟件開發(fā)齊全后，對教學質(zhì)量的提升非常有利，對學生理解理論知識、掌握工藝控制要點也是大有利處，包括部分課程實驗、見識實習都可以用三維動畫仿真軟件所替代。
總之, 教改手段都是為了把學生培養(yǎng)成為具有高素質(zhì)的人才，教師的任務(wù)除了傳授知識, 還要更專注學生創(chuàng)新能力、運用知識能力的培養(yǎng)，只有這樣培養(yǎng)出來的學生才能在充滿競爭中立于不敗之地。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：教材建設(shè)；冶金化工設(shè)備；特色
中圖分類號：G642.0 ？搖文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）47-0098-03
冶金化工過程及設(shè)備或化工原理與有色冶金爐或冶金爐課程在傳統(tǒng)的有色冶金工程專業(yè)課程體系中，在國內(nèi)外均是有色冶金工程專業(yè)必修的兩門重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，它們共同構(gòu)成了有色冶金專業(yè)基礎(chǔ)課的“兩大支柱”。兩門課自開設(shè)以來，在培養(yǎng)學生學習、了解和掌握有色冶金單元操作和熱工的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本方法，特別是在提高自身分析和解決有關(guān)各種有色冶金單元操作與熱工工程問題能力（如強化生產(chǎn)，提高設(shè)備生產(chǎn)能力和效率，降低生產(chǎn)費用，新技術(shù)的開發(fā)和科研、設(shè)計等方面的能力）方面發(fā)揮了重要作用，并為后續(xù)專業(yè)課的學習打下了堅實基礎(chǔ)。
一、冶金化工設(shè)備課程建設(shè)現(xiàn)狀
隨著高等教育和科學技術(shù)的發(fā)展，以往冶金化工過程及設(shè)備或化工原理與有色冶金爐或冶金爐課課程的設(shè)置逐漸暴露出以下缺陷：
1.兩門課具有共同的理論基礎(chǔ)，即動量、熱量和質(zhì)量傳遞過程原理，這部分內(nèi)容在兩門課程中均有講授，由于兩門課獨立自成體系屬不同專業(yè)的領(lǐng)域，且分別由隸屬不同教研室不同專業(yè)畢業(yè)的教師或同教研室不同專業(yè)畢業(yè)的教師授課，內(nèi)容很難做到統(tǒng)一精選，造成同一內(nèi)容在兩門課中交叉重復(fù)，占用學時數(shù)較多，因而學生不能學深和學透。
2.部分內(nèi)容與課程設(shè)計和專業(yè)課相重復(fù)。
3.冶金反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計過分強調(diào)經(jīng)驗與反應(yīng)器的理論相脫離。與高等教育的改革和發(fā)展不相適應(yīng)。因此，國內(nèi)各高校本著理順課程體系，優(yōu)化課程設(shè)置[1、2]，減少不必要的重復(fù)以便增加新內(nèi)容，加強學生素質(zhì)和能力方面的教育的宗旨，先后將兩門課整合成了冶金設(shè)備或冶金化工設(shè)備一門課。
二、冶金化工設(shè)備課程教材建設(shè)的必要性
課程整合后，新的課程體系和課程內(nèi)容若采用原兩本舊教材進行教學，則存在以下幾個重大缺陷[3]：（1）新的課程體系和課程內(nèi)容若采用原兩本舊教材進行教學，存在相同內(nèi)容上篇幅的浪費，即原兩本教材有相當一部分內(nèi)容屬相同或?qū)偻A(chǔ)不同對象或?qū)偻瑢ο蟛煌瑑?nèi)容深度的內(nèi)容，因此存在篇幅上的較大浪費；（2）對同類問題的敘述方法，著重的對象和同一物理量所用符號不一樣，給教學帶來了一定的混亂；（3）由于原兩門課的教材各自成獨立體系屬不同專業(yè)的領(lǐng)域，由兩位不同專業(yè)畢業(yè)的教師采用兩套教材授課很難做到內(nèi)容統(tǒng)一精選，完全避免內(nèi)容的交叉重復(fù)；（4）部分內(nèi)容陳舊已不能適應(yīng)教育發(fā)展的要求，需更新、補充和加強；（5）缺少工程技術(shù)人員必須具備的工業(yè)設(shè)備防腐知識和防腐材料及選擇的內(nèi)容。為了滿足課程整合后教學上的需要，填補整合后課程在教材上的空白，冶金化工設(shè)備課程教材的建設(shè)勢在必行。
三、冶金化工設(shè)備課程教材建設(shè)的具體措施
教材是教學活動的依據(jù)，是教育思想和課程內(nèi)容設(shè)置和體系的具體體現(xiàn)[4、5]。由于新的課程體系中課程的內(nèi)容和體系有了較大的變化，傳統(tǒng)課程體系下課程的教材已不再適應(yīng)，因此，必須有一本與新課程體系內(nèi)容相適應(yīng)新的好的教材與課程相配套[6]。一個好的課程的改革與整合，如果缺少一本好的相應(yīng)配套教材就不能說是一項好的成功的課程的改革與整合。因此，課程成功整合的關(guān)鍵在于與之配套的新教材的建設(shè)[7]。
針對原兩門課教材存在的缺陷和新的課程體系教學大綱對整合后的課程內(nèi)容提出的要求，本著寬專業(yè)厚基礎(chǔ)，突出工程計算、工程應(yīng)用和設(shè)備選型，剔除陳舊內(nèi)容，反映新成就，提高學生分析解決實際問題能力和精減學時數(shù)與避免重復(fù)的宗旨[8]，我們進行了冶金化工設(shè)備課程教材的建設(shè)。建設(shè)的目標是將原《冶金化工過程及設(shè)備》或《化工原理》與《有色冶金爐》或《冶金爐》兩本教材融合與整合成一本既能滿足有色冶金專業(yè)冶金化工設(shè)備課程教學需要和要求，又能適合其他專業(yè)化工原理課程教學要求的優(yōu)秀教材。為此，我們在教材的建設(shè)過程中采取了以下方法[9]：（1）對內(nèi)容進行優(yōu)化組合。首先我們將原兩門課程教材的內(nèi)容按教學大綱重新進行了優(yōu)化組合，將與其他課程結(jié)合更緊密的內(nèi)容從原教材中分離出來放至更適合的課程去講授，例如將換熱器設(shè)計、爐子的結(jié)構(gòu)和設(shè)計等內(nèi)容放到了課程設(shè)計中，這樣不但理順了內(nèi)容體系，優(yōu)化了課程內(nèi)容組合，還使教材內(nèi)容重點更加突出，更有利于學生能力的培養(yǎng)。（2）對內(nèi)容增、減并舉。由于科學技術(shù)的不斷發(fā)展和教育對人才培養(yǎng)提出新的要求，傳統(tǒng)課程體系下課程設(shè)置的部分內(nèi)容已陳舊過時，我們對此進行了刪除和更新，對涉及較少和超出教學大綱的內(nèi)容也進行了刪除。另外我們增加了一些能夠反映新的科學技術(shù)發(fā)展成果和能適應(yīng)人才培養(yǎng)新要求的內(nèi)容；增加了一些與生產(chǎn)實際緊密相連的生產(chǎn)實際經(jīng)驗知識。增加的內(nèi)容突出了一個新字和工程應(yīng)用以及能力的培養(yǎng)。（3）對優(yōu)化、增減后的內(nèi)容進行合同存異。我們對經(jīng)過優(yōu)化組合和增減后的內(nèi)容最后進行了合同存異。所謂合同存異就是把原來兩門課程教材中重復(fù)的內(nèi)容或理論基礎(chǔ)相同而研究對象不同或理論深度不同的內(nèi)容整合在一起；保留原兩門課程教材中不同的內(nèi)容和相同內(nèi)容中的不同部分，并把它們有機的結(jié)合在一起。在教材內(nèi)容設(shè)置上做到了最大限度的避免重復(fù)。（4）保留和增加與其他專業(yè)化工原理課程要求相同的內(nèi)容。
由于在新教材的建設(shè)上我們采取了以上方法，因而使建設(shè)成的教材，其包含的內(nèi)容雖多但不龐大，雖雜但不亂，這就為課程的成功整合提供了有力的保障。
四、冶金化工設(shè)備課程教材建設(shè)的成效
經(jīng)過長期努力，教材初步建設(shè)成后經(jīng)試用和重新修改并命名為化工過程及設(shè)備，后于2003年初由冶金工業(yè)出版社正式出版發(fā)行。其具有以下特色：
1.打破了原兩教材各自的體系，構(gòu)筑了一個新的教材體系。原兩教材獨立自成體系，新建設(shè)的教材打破了原教材的體系，對教材內(nèi)容重新進行了優(yōu)化組合、更新和補充，理順了原各教材內(nèi)容之間的關(guān)系，組成了新教材自身的新體系。
2.統(tǒng)一了原屬不同專業(yè)領(lǐng)域的兩教材的相關(guān)內(nèi)容。在新建設(shè)的教材中對原兩教材中相同的內(nèi)容進行了統(tǒng)一整合，并對同一概念的表述和同一物理量所用符號進行了統(tǒng)一，使新建設(shè)的教材的內(nèi)容更加緊湊，結(jié)構(gòu)更加合理，條理性和系統(tǒng)性更強。
3.突出了工程計算、設(shè)備選型和知識的工程應(yīng)用的主線。教材中所有內(nèi)容都是圍繞這一主線展開的。為此，我們在教材中增加了知識在工程上實際應(yīng)用的內(nèi)容，補充了一些對工程設(shè)計計算有用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，使理論和實際，一般與個別更好地結(jié)合在一起，拉近了學生和實際工作的距離。
4.剔除了陳舊和實際中涉及較少和超出教學大綱的內(nèi)容，補充了新內(nèi)容，恰當?shù)胤从沉吮緦W科的一些新成果。如將原教材中介紹舊型號泵的內(nèi)容更新成了介紹新型號泵的內(nèi)容，刪除了射流的內(nèi)容；又如編入了湍流下不用試差法求λ的最新簡單計算式和用氣體輻射網(wǎng)絡(luò)單元法推導(dǎo)火焰爐內(nèi)輻射傳熱的公式的內(nèi)容等。
5.教材內(nèi)容的安排更加注重實際效果和更加注重學生能力的培養(yǎng)。新教材將原有的換熱器的工藝設(shè)計內(nèi)容和冶金爐的設(shè)計計算內(nèi)容放在了課程設(shè)計的教材中進行講授，把塔設(shè)備結(jié)構(gòu)內(nèi)容放在了形象直觀的電化教學的教材中講授。這就增強了課程的條理性和系統(tǒng)性，有助于提高教學質(zhì)量。
6.教材中涉及的物理量名稱、單位、設(shè)備型號等采用了新的國家標準。為了走向世界，我國在加入世貿(mào)組織后對原有的一些不適應(yīng)新形勢的國家標準進行了更新。由于原兩教材是在我國加入世界貿(mào)易組織之前編寫的，其中所涉及到的一些國家標準已過時，已有新的替代標準，新教材采用了新的國家標準。
7.在保證不降低原有的質(zhì)量和要求下，新教材篇幅和教學時數(shù)有較大的減少。原兩教材字數(shù)合計有一百來萬，新教材內(nèi)容敘述簡潔明了、準確，字數(shù)只有六十來萬，篇幅減少了三分之一多，教學時數(shù)由原來兩門課的110學時減少到整合后的78學時。
8.拓寬了教材的使用面。教材在編寫內(nèi)容時考慮了相近專業(yè)的要求，使相近專業(yè)能各取所需。因此，新教材不僅適用于冶金工程的教學需要，也可作為其他相近專業(yè)（如化工、環(huán)境、無機材料等專業(yè)）相關(guān)課程的參考教材。
9.填補了課程整合后在教材上的空白。教材先后獲得了校優(yōu)秀教材一等獎、省第一屆普通高等學校優(yōu)秀教材二等獎和中國冶金教育學會冶金優(yōu)秀教材一等獎，并被列為國家“十一五”規(guī)劃國家級再版教材。再版后的教材更名為有色冶金化工過程原理及設(shè)備，并獲得江西省第四屆普通高等學校優(yōu)秀教材一等獎。
五、結(jié)語
經(jīng)多年教學實踐證明冶金化工設(shè)備課程教材的建設(shè)是成功而有效的。
實踐表明，通過教材的建設(shè)，理順了課程體系和課程的內(nèi)容；優(yōu)化了課程和課程內(nèi)容的設(shè)置；避免了教材中和教學上內(nèi)容的重復(fù)；減少了教學時數(shù)；構(gòu)筑了內(nèi)容更加緊湊，結(jié)構(gòu)更加合理，條理性、系統(tǒng)性和通用性更加強的新的課程教材體系；提高了教學質(zhì)量。同時通過教材的建設(shè)，還達到了我校多專業(yè)相近課程教材統(tǒng)一的目的（新教材不僅可作為冶金工程專業(yè)原兩門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課冶金化工程及設(shè)備與有色冶金爐整合成冶金化工設(shè)備課程后的課程教材，也可作為我校其他相近專業(yè)化工原理課程的教材）。由于具備了這些特性，該教材自建設(shè)成以來先后被我校冶金、稀土、化工、無機材料、環(huán)境和生物工程專業(yè)的本科生的教學所采用，同時也被國內(nèi)其他一些學校作為學生或教師教學用書使用，被中國科學院鹽湖研究所和貴陽鎂鋁設(shè)計院等科研、設(shè)計院所的科研設(shè)計人員等所采用或引用。
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關(guān)鍵詞： 虛擬實習 鋼鐵生產(chǎn) 工科學生 鋼鐵企業(yè)
一、鋼鐵制造行業(yè)實習的現(xiàn)狀與困境
實習是工科院校實踐教學的主要環(huán)節(jié)之一，學生通過該教學環(huán)節(jié)，了解實際的生產(chǎn)過程，加深對理論知識的理解，并增強對生產(chǎn)工藝過程、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)組織及其管理等的認識，從而達到擴大知識面、增強感性認識、有效提高學生的創(chuàng)新意識和工程能力的目的[1]。如此重要的教學實踐環(huán)節(jié)，現(xiàn)實中普遍遭遇到的困難是，全國鋼鐵行業(yè)高校數(shù)千工科學生暑假期間集中去鋼企實習，企業(yè)作為以生產(chǎn)為主要職責的單位，沒有專門的指導(dǎo)實習的人員，同時出于經(jīng)濟和安全的考慮，只能最大限度地安排學生很短時間的實習，而且多以參觀為主。例如采礦工程專業(yè)、冶金工程專業(yè)、材料成型及控制工程專業(yè)的學生在大二及大三年級小學期需要分別開展為期三周和五周的認識實習和生產(chǎn)實習，而實際在企業(yè)現(xiàn)場的時間只有短短幾天，導(dǎo)致學生無法在有限的時間內(nèi)對需要了解的工序和技術(shù)做深入的學習和動手實踐。
還需要考慮的是，由于學校很多實習指導(dǎo)教師本身對于企業(yè)的實際生產(chǎn)情況不熟悉，而擁有企業(yè)科研合作經(jīng)歷和現(xiàn)場經(jīng)驗的教師工作都忙于科研無法帶實習，導(dǎo)致在大批學生集中去企業(yè)實習的過程中，無法有效在現(xiàn)場展開指導(dǎo)，錯過在現(xiàn)場教育學生進行對照學習提高的機會。而在校內(nèi)集中開展學生的教學實踐環(huán)節(jié)，則可以最大限度地安排有經(jīng)驗的教師對學生進行指導(dǎo)，從而達到良好的教學效果。但校內(nèi)目前的教學實踐基地都落后于生產(chǎn)實際，且難以進行提高和改善。
同時隨著科學技術(shù)的進步，鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)已經(jīng)不再是以人工現(xiàn)場操作為主，而轉(zhuǎn)變?yōu)橼呌谧詣踊⑦B續(xù)化和集成化，操作人員在中央控制室可通過電子計算機控制設(shè)備的運行及生產(chǎn)。為了保證正常生產(chǎn)，學生在實習過程中不可能有機會直接操作，只能在一旁看和聽，其主動性和創(chuàng)造性難以發(fā)揮，實習效果就較差。所以，有必要探索新的實習教學途徑，而虛擬實習可以較好地解決此問題[2]。
二、鋼鐵生產(chǎn)全流程虛擬實習的設(shè)想
所謂虛擬實習，就是應(yīng)用仿真技術(shù)在實驗室內(nèi)進行的模擬實習。現(xiàn)代計算機技術(shù)和信息處理技術(shù)的高速發(fā)展，為模擬仿真技術(shù)的實現(xiàn)提供了可能。過程控制系統(tǒng)仿真技術(shù)是一門基于過程控制系統(tǒng)動態(tài)控制模擬數(shù)學模型，并在計算機仿真器上進行試驗、操縱、訓(xùn)練或研究的綜合性高新技術(shù)[3-4]。要實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)流程的虛擬實習，首先要考慮的是相關(guān)專業(yè)的實踐特點，并通過虛擬實習平臺的建設(shè)滿足實踐要求和提高教學質(zhì)量。
1.鋼鐵生產(chǎn)各相關(guān)專業(yè)的實踐教學特點
采礦專業(yè)在課程教學中盡管已經(jīng)采用多種教學手段，但是依然難以達到很好的效果。首先是礦井認識實習，近年來，由于煤礦安全形勢嚴峻，實習安排困難，很多礦區(qū)不愿意接收實習。況且，井下實習僅能看到局部情況，學生下井后也往往由于新奇或者恐懼，只顧低頭朝前走，一次井下實習不可能完全符合課程實習的要求[5]。
冶金工程專業(yè)及材料成型與控制專業(yè)實踐教學包括實驗教學和實習教學，但限于各個高等工科院校的客觀條件和社會環(huán)境，實踐教學效果難以保證，尤其是實習教學。專業(yè)課程中的實驗環(huán)節(jié)是提高學生運用所學知識能力的極好手段和平臺，但由于實驗設(shè)備數(shù)量和實驗場地等方面的不足，學生只能以觀摩實驗為主，不利于學生對專業(yè)知識的理解和應(yīng)用，大大削弱學生實際動手能力及設(shè)備操作與維護能力的培養(yǎng)[6]。現(xiàn)在很多工科高校都在探索在校內(nèi)的教學環(huán)節(jié)中增加與教學內(nèi)容相對應(yīng)的競賽和設(shè)計環(huán)節(jié)，例如北京科技大學已經(jīng)開展了每年一度的模擬煉鋼大賽及材料成型車間設(shè)計課程等傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)的教學實踐活動，很好地加強了教學實踐。
2.鋼鐵生產(chǎn)全流程的特點
鋼鐵生產(chǎn)是一個大流程，包含采礦、煉鐵、煉鋼、冷軋、熱軋等生產(chǎn)工序。學生擁有并提高鋼鐵生產(chǎn)全流程的概念對于其在畢業(yè)后真正進行生產(chǎn)和研究具有重要的作用。但普通的實習只能使學生局限在一個廠或工序上，很難有全局的概念。同時，鋼鐵生產(chǎn)的安全性和規(guī)模性，使學生較少有機會全盤了解從鐵礦石開采到零部件制造完成的整個生產(chǎn)過程，實現(xiàn)采礦、冶金工程、材料成型及控制和機械工程專業(yè)的學生同時在一個實驗平臺上互相合作開展鋼鐵生產(chǎn)活動，在虛擬的生產(chǎn)過程中了解生產(chǎn)流程上游專業(yè)和下游專業(yè)的相關(guān)知識，是普通實習所無法想象的。因此，將虛擬仿真的技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)全流程的實踐教學上具有重要意義。
三、鋼鐵生產(chǎn)虛擬仿真平臺的建設(shè)
鋼鐵生產(chǎn)全流程虛擬仿真實踐基地是一種新型的實踐模式，目前國內(nèi)一些高職院校有類似的實踐課程，但是僅限于某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)如高爐、LF精煉等的實操訓(xùn)練，沒有全流程的綜合實訓(xùn)系統(tǒng)。另外，這些院校的實驗設(shè)備只用于對學生實踐操作的訓(xùn)練，沒有開發(fā)設(shè)計和研究的平臺。在大學中建設(shè)鋼鐵生產(chǎn)流程虛擬仿真實訓(xùn)基地是集教學實踐、生產(chǎn)實訓(xùn)、設(shè)計仿真為一體的一套教學系統(tǒng)，是北京科技大學在工程實踐教育方面的一次創(chuàng)新。
北京科技大學為了實現(xiàn)在校工科學生的虛擬實習目標，提高教學質(zhì)量，從2013年底開始建設(shè)一個現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)全流程虛擬仿真系統(tǒng)平臺，以整個鋼鐵生產(chǎn)過程為仿真對象，依據(jù)生產(chǎn)過程內(nèi)在的規(guī)律，改進的熱力、動力學模型、工藝模型及經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷龋撹F生產(chǎn)流程的軟件虛擬系統(tǒng)和硬件操控系統(tǒng)，全方位地展示整個生產(chǎn)場景與生產(chǎn)過程，形成一個完整的采礦煉鐵煉鋼軋鋼生產(chǎn)過程的虛擬現(xiàn)實仿真實訓(xùn)系統(tǒng)。
每個生產(chǎn)流程由虛擬界面、監(jiān)控界面和操作終端組成，采用3D動畫技術(shù)制作工藝流程設(shè)備和場景的虛擬界面，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作全工藝流程的自動化二級監(jiān)控界面，操作終端仿真生產(chǎn)現(xiàn)場的操作臺按照1：1的比例如實設(shè)計，通過網(wǎng)絡(luò)通訊實現(xiàn)虛擬場景、監(jiān)控界面和設(shè)備的互動。
硬件架構(gòu)設(shè)計為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的計算機集成環(huán)境，由若干臺網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的計算機分別模擬各個生產(chǎn)流程環(huán)節(jié)，每個生產(chǎn)流程都由虛擬被控場景、仿真監(jiān)控界面和真實操控系統(tǒng)組成，通過Ethernet局域網(wǎng)絡(luò)進行信息交換整體協(xié)調(diào)，共同模擬整個鋼鐵生產(chǎn)過程。
系統(tǒng)開發(fā)采用模塊化，功能改變只需替換模塊化軟件即可完成，新工藝、新設(shè)備實訓(xùn)環(huán)境更新只需通過更新軟件即可完成。在過程仿真中，按照生產(chǎn)流程分為八個模塊，每個模塊用來模擬一個獨立的生產(chǎn)工序，如煉鋼、連鑄等。過程仿真的各模塊大多具有相似的軟件結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)生產(chǎn)過程的仿真。
四、結(jié)語
虛擬技術(shù)的應(yīng)用是當今高等教育的必然趨勢，可以激發(fā)學生的學習興趣，給學生創(chuàng)造一種身臨其境的感覺，很好地解決當前課堂和實踐教學中遇到的問題，是提高教學質(zhì)量的一種有效途徑[5]。鋼鐵生產(chǎn)虛擬仿真平臺在建成后擁有較強的研究性教學的訓(xùn)練功能，可對生產(chǎn)過程的合理性進行驗證，分析計劃生產(chǎn)的極限，研究調(diào)度算法；可驗證生產(chǎn)過程中的物料、時間平衡，可預(yù)測產(chǎn)能情況，可用于配合實現(xiàn)流程工業(yè)演練和預(yù)測；可支持相關(guān)信息系統(tǒng)的調(diào)試；可安全、經(jīng)濟地對現(xiàn)實鋼鐵廠進行設(shè)計、分析、考察，如驗證工藝方案合理性、驗證設(shè)備負荷能力和設(shè)計的生產(chǎn)能力、新鋼種的工藝參數(shù)設(shè)定等，增強冶金行業(yè)的制造執(zhí)行能力。在對在校工科大學生開展教學實踐工作的同時，還適合于鋼鐵冶煉企業(yè)員工的崗位培訓(xùn)，可使員工在極短的時間內(nèi)就適應(yīng)真實的現(xiàn)場崗位操作，縮短企業(yè)的員工培訓(xùn)周期，極大地節(jié)約培訓(xùn)投入資金。當然，鋼鐵生產(chǎn)虛擬仿真平臺的建設(shè)費用的投入在千萬以上，需要學校的大力支持。對工科大學來講，作為一個“功在當代，利在千秋”的平臺建設(shè)，需要針對自己優(yōu)勢專業(yè)的實踐需求，充分考慮虛擬實習能給學校人才培養(yǎng)帶來的強大支持和動力，謹慎思考，果斷投入。
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《鋼鐵冶金概論》選修課存在學生專業(yè)差別大，授課方法單一，教學偏重理論，學生不重視該課程，學習態(tài)度不端正，考核方法簡單等問題。針對這些問題，在教學方法上，采用網(wǎng)絡(luò)模擬鋼鐵冶煉平臺教學、體驗或研討式教學、精講趣味式啟發(fā)教學、題庫式教學與考核方式改革。結(jié)果表明這些方法可以極大的活躍課堂的氣氛，調(diào)動學生的積極性，明顯改善了教學效率低下的現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞：
教學改革；選修課；鋼鐵冶金概論；教學內(nèi)容；教學方法
《鋼鐵冶金概論》是一門既具有理論性又兼有很強的實踐性的基礎(chǔ)課。本課程以鋼鐵冶金工藝流程及與鋼鐵冶煉相關(guān)的專業(yè)知識為主線，系統(tǒng)介紹采礦、選礦、鋼鐵生產(chǎn)用耐火材料、鐵礦粉造塊、焦化、高爐煉鐵、鐵水預(yù)處理、煉鋼、爐外精煉、連鑄、軋鋼等基本專業(yè)知識，給非冶金工程專業(yè)學生進行鋼鐵冶金及相關(guān)知識的普及教育，使從事與冶金工作有關(guān)的非冶金專業(yè)學生對鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)過程有一個全面的了解，拓寬其知識面，使學生掌握將來從事與冶金相關(guān)的工作必須具備的冶金專業(yè)知識。
一、教學改革的背景
（一）非冶金類專業(yè)學生學習《鋼鐵冶金概論》的重要性
由于高校之間競爭激烈，加上科技發(fā)展的日新月異，我國高校也不斷朝著規(guī)模型與綜合型的方向發(fā)展[1,2]。同時，社會對畢業(yè)生的要求也向“多面手”型人才轉(zhuǎn)變。高校畢業(yè)生若有良好的綜合素質(zhì)、較好的知識寬度與深度，則更受社會企業(yè)單位的青睞。高校選修課恰好在拓展學生知識面、挖掘?qū)W生潛在能力、優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)方面有著很重要的作用。因此，國內(nèi)高校也不斷進行教育改革，開展跨學科教育。例如，傳統(tǒng)以冶金為特色的綜合性院校，面對非冶金專業(yè)學生，開展《鋼鐵冶金概論》課程。我校面對全校非冶金專業(yè)學生開設(shè)《鋼鐵冶金概論》，一是提高學生的綜合素養(yǎng)，拓展知識面并開闊視野，使他們對冶金生產(chǎn)過程、國內(nèi)外鋼鐵形勢等有一個初步的了解；二是我校傳統(tǒng)冶金類院校，每年有大量鋼鐵企業(yè)來招聘，許多非冶金專業(yè)學生會去鋼鐵企業(yè)工作，學習冶金概論可以使學生對冶金工業(yè)生產(chǎn)的特點和基本概貌、冶金工業(yè)部門之間及冶金工業(yè)與其他工業(yè)部門之間的聯(lián)系有一個基本的了解，了解自己本專業(yè)和冶金行業(yè)的聯(lián)系；三是學習這門課，更好地培養(yǎng)學生實際問題解決能力與綜合思維能力，在就業(yè)形勢日益嚴峻的今天，提高學生在社會的競爭力。因此，冶金概論課程教學對我校為冶金行業(yè)培養(yǎng)開放式人才、對學生發(fā)展都有著重要意義。
（二）傳統(tǒng)《鋼鐵冶金概論》教學中存在的問題
以武漢科技大學為例,我校屬于理工科為主的高校，但辦學模式趨于綜合性大學學科體系。在教育改革中，高校加強跨學科教育，本科生的教育課程也是各個學院相互交叉，我校作為冶金類的傳統(tǒng)高校，全校非冶金專業(yè)學生均設(shè)有20課時的《鋼鐵冶金概論》課程。然而，在《鋼鐵冶金概論》公選課上，仍然存在不少問題。（1）學生不重視該課程，學習態(tài)度不端正。學生對冶金概論不感興趣，選課具有盲目性與功利性[3]，多數(shù)學生為了學分而選課，課堂上出現(xiàn)上課率低、參與率低、抬頭率低等“三低”現(xiàn)象。（2）上課學生專業(yè)差別大，由于非冶金專業(yè)學生對該課程認識不足，專業(yè)基礎(chǔ)又薄弱，授課內(nèi)容及深度難以把握。（3）授課方法趨于單一的灌輸式教育。PPT上多以原理介紹、工藝流程、化學反應(yīng)等，填鴨式教育不被學生接受。（4）教師采用統(tǒng)一式概論，偏重理論知識的講授，內(nèi)容枯燥，學生缺乏興趣。（5）考核方式簡單化。考核均是一紙化開卷定成績，學生無壓力。
二、《鋼鐵冶金概論》教學應(yīng)遵循的基本原則
（一）趣味性
心理學研究表明，通過適當?shù)慕逃虒W方式可以激發(fā)人的學習興趣和獨立思考能力[4]。《鋼鐵冶金概論》這門公選課需要在形式與內(nèi)容上做到新穎別致，才能引人入勝，激發(fā)學生興趣。在課程教學中，教師要以人為本，在了解學生的想法上，盡量使用形象化的教學語言，運用多樣化教學方法，激起學生的興趣。因此，從第一節(jié)課開始就要把學生的學習興趣調(diào)動起來。
（二）精簡性
概論課程課時較短，而且學生專業(yè)差別大，概論課內(nèi)容不必詳細俱到，要“點到為止”，內(nèi)容要關(guān)注重點及熱點，結(jié)合學生專業(yè)，有所選擇，有所側(cè)重。
（三）新穎性
“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力，一個政黨永葆生機的源泉”[5]。因此，在《鋼鐵冶金概論》教學上，也不可僅關(guān)注課本的死信息，要時刻更新課件，把新鮮的資料與信息及時補到課件中。
（四）多樣性
《鋼鐵冶金概論》課程學時短，學生對專業(yè)知識深度認識不夠，教學上也是主要讓學生達到初步認識為主。因此，考核上不適合一卷式及嚴考專業(yè)難題。可適當增加平時作業(yè)與開展討論等，增加平時成績比例；卷面題目以考核學生基礎(chǔ)知識為主，難度不宜太大。
三、《鋼鐵冶金概論》課程教學的改革
（一）教學內(nèi)容的改革
對于非冶金專業(yè)的學生，可分為二類：第一類是與冶金專業(yè)聯(lián)系緊密的相關(guān)工科專業(yè)，第二類是其他工科類與文科類。前者在《鋼鐵冶金概論》學習上，對專業(yè)知識講解深度要求要更高一些。學生學習這門課的主要目的還是熟悉冶金工業(yè)的概貌與總體發(fā)展形勢，認知冶金生產(chǎn)的流程，了解冶金的節(jié)能、降成本與環(huán)保的知識，培養(yǎng)學生分析解決問題等綜合思維能力。對第二類學生，不要局限在傳統(tǒng)工藝與理論的詳細講解上，而是重在介紹生產(chǎn)歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢上，可以讓學生對生產(chǎn)工藝有一定的了解，緊密聯(lián)系學生專業(yè)，時事政治、日常生活，提高學生的學習興趣；而對于第一類學生，除此以外，可適當增加基本理論和工藝原理的介紹。
（二）教學手段與方法的改革
1.多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學
傳統(tǒng)的板書式教育，可以集中重點，控制教學速度，有它的優(yōu)勢，但也存在諸多問題。現(xiàn)代的多媒體教學的介入，讓更多的知識可通過工程結(jié)構(gòu)圖、彩圖、三位圖及動畫、視頻等方式展現(xiàn)出來，更加的豐富多彩。因此，通過多媒體網(wǎng)絡(luò)與板書相結(jié)合來展現(xiàn)更多的教學信息量與趣味性，豐富教學內(nèi)容，尤其是冶金知識的工藝流程較多，許多反應(yīng)均難以直接看到，通過流程圖、動畫與視頻，可以直觀了解冶煉過程，加深學生印象。其次，發(fā)起網(wǎng)絡(luò)教學方式。近年在各冶金高校與企業(yè)之間流行計算機網(wǎng)絡(luò)煉鋼挑戰(zhàn)賽。此平臺是由國際鋼鐵協(xié)會發(fā)起成立的，內(nèi)容涵蓋鋼鐵生產(chǎn)等各個方面。網(wǎng)絡(luò)煉鋼平臺利用生動的動畫，展現(xiàn)了各種冶煉設(shè)備，介紹了冶金原理，核心為多個靈活的、涉及鋼鐵生產(chǎn)流程的游戲般的模擬。根據(jù)每一章內(nèi)容，可向?qū)W生一步步展示相關(guān)章節(jié)的冶煉模擬，讓學生更加直觀地了解設(shè)備與工藝，而且生動有趣，可調(diào)動學生的學習興趣與主動性；課后學生可自由在自己電腦上模擬操作，可挖掘?qū)W生潛力，提高學習能力和綜合素質(zhì)。
2.體驗式與研討式教學
針對學生的“三低”現(xiàn)象，有針對性地采取體驗式教學與研討式教學。體驗式教學，是指在教學過程中，組織學生參觀教育基地，或是布置專題題目，讓學生查閱資料后制作PPT、開展主題活動等[6]。而研討式教學是教師通過設(shè)計一定的教學情景，讓學生觀看視頻或圖片，然后根據(jù)所觀內(nèi)容來進行交流討論，最后教師進行點評，讓學生獲得更深認識[6]。這二種教學方式的最大好處是，調(diào)動學生學習的主動性與積極性，并讓他們參與到其中，做到體驗式與啟發(fā)式教學[7]。在進行冶金概論的教學時，預(yù)先給定幾個與教學內(nèi)容相關(guān)的主題。比如，鋼鐵發(fā)展史、轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展過程、鋼鐵寒冬與企業(yè)重組，等等。提前告訴學生，讓大家去查閱并做好準備，到時可以讓每個小班派出代表上臺講解自己的PPT，而其他同學抽取幾名來點評補充，教師在中間扮演組織者與總結(jié)者的角色，鼓勵學生的積極性，引導(dǎo)學生大量搜集鋼鐵冶金資料與新聞，引發(fā)學生學習興趣，這部分也可以作為學生平時成績的考勤。還有就是對現(xiàn)場煉鐵與煉鋼視頻播放后，讓學生來談他們的觀后感與看法，加強師生互動，提高學生分辨能力，促使形成勤于思考的習慣，讓學生有較強的責任感與使命感，激發(fā)學生的探索熱情與創(chuàng)新潛力，提高教學效果。
3.精講啟發(fā)式趣味教學
《鋼鐵冶金概論》課程面對的學生專業(yè)差別大，統(tǒng)一的課件方法是不行的，我校是要求所有非冶金專業(yè)學生必修此課程，建議修改此課程為選修，讓有興趣的學生，或是有意去鋼鐵企業(yè)相關(guān)行業(yè)就業(yè)的學生選修，顯得更加合理與人性化。而且，針對第一類與冶金專業(yè)聯(lián)系緊密的工科學生，可仍保持20學時課程；而對第二類與冶金專業(yè)聯(lián)系不太緊密工科或其他文科學生，可壓縮至10學時左右，只要求學生掌握最基本的冶金知識，降低學習難度，而且內(nèi)容也只要采用講座式的教育，不必詳細展開具體工藝進行講解，即做到所謂的精講。結(jié)合學生專業(yè)，講解學生專業(yè)相關(guān)性的內(nèi)容。比如說，針對金屬材料成型與控制專業(yè)學生，要細解鋼鐵是怎樣煉成的；而針對文法專業(yè)學生，可講解礦石進口談判等類似事件，增加學生的專業(yè)敏感度與興趣；而針對醫(yī)學院學生，可聯(lián)系我校醫(yī)學院早期是以職業(yè)病為出發(fā)點的發(fā)展歷程，講解鋼鐵相關(guān)的職業(yè)病，讓學生結(jié)合自己專業(yè)來學習概論課程；同時，采取各種討論模式與模擬冶煉計算機平臺的混合教學模式，增強趣味性。
4.題庫式教學與考核方式改革
在考核方式上，傳統(tǒng)的一紙化開卷考試，學生成績均較好，但實際上掌握的并不牢靠，容易遺忘，學生自主學習的主觀能動性也不高。建立一套多元化的題庫，試題類型可包括填空、選擇、判斷、名詞解釋、繪圖、填表、問答與分析等題型庫，把題庫向?qū)W生開放，讓學生自主學習與做題，考試試題從中挑選，適當做些改變，增加學生對知識的理解與印象，提高學生學習主動性。這樣可適當降低考試難度，而考核上則采取閉卷考試的方式。同時，由單一的考試，改變?yōu)槠綍r考勤、課堂討論與發(fā)言、話題論文、作業(yè)及閉卷考試的綜合考核方法，這樣可避免學生的抄襲現(xiàn)象。通過這種嚴格考核方式，既可以保證考核的公平公正性，也可減少學生對該課程不重視的現(xiàn)象。
四、結(jié)束語
在遵循《鋼鐵冶金概論》教學改革的基本原則上，針對課程的教學內(nèi)容、教學方法進行了相關(guān)的改革與實踐，結(jié)果表明這些方法可以極大地活躍課堂的氣氛，調(diào)動學生的積極性，讓學生主動去查閱資料，上臺演講，或者是分組討論，豐富了教學方法，拓寬學生的知識面，大大改善“三低”現(xiàn)象。同時，學生對該教學改革持肯定態(tài)度，尤其是對計算機模擬煉鋼表示了濃厚的興趣與較高的評價，做到了寓教于樂，有學生課后還自加練習，不懂課后還來提問，甚至還主動參加學校的年度全球煉鋼挑戰(zhàn)大賽比賽。這一切極大地鼓舞了我們教學改革的信心。《鋼鐵冶金概論》公選課教學方法及內(nèi)容的改進，對該課程教學效果的提高有著至關(guān)重要的作用。它不但可以讓學生從中學到知識，并可培養(yǎng)學生自主學習的獨立性與主動性。同時，考核方式的改變，也能讓學生更加重視選修課，讓學生對知識的掌握更加牢靠。對于我校這門公選課，只有將該課程的教學與我校人才培養(yǎng)的目標緊密結(jié)合，保證教學內(nèi)容的合適度與趣味性，采用合理的教學方法和考核方式，才能保證教學質(zhì)量。同時，也與我校開設(shè)《鋼鐵冶金概論》公選課的背景相吻合，有利于培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的復(fù)合型高素質(zhì)人才。
作者：成日金 張華 周建安 何環(huán)宇 詹瑋婷 單位：武漢科技大學材料與冶金學院冶金工程系
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關(guān)鍵詞： 應(yīng)用型本科 專業(yè)基礎(chǔ)課 教學改革
21世紀的高等教育面臨前所未有的發(fā)展機遇，人才的培養(yǎng)模式發(fā)生深刻變化，更加注意素質(zhì)教育，特別是學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但“萬丈高樓平地起”，要培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)，離不開專業(yè)基礎(chǔ)課的牢固掌握和熟練應(yīng)用。大學工科課程設(shè)置大體上可分為基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課三類。專業(yè)基礎(chǔ)課是在學生掌握一定文化知識的基礎(chǔ)上，根據(jù)專業(yè)需要，把有關(guān)知識向深度拓展，從而為學習專業(yè)課和從事專業(yè)工作提供理論和技術(shù)準備。從專業(yè)基礎(chǔ)課的性質(zhì)看，專業(yè)基礎(chǔ)課大多理論性強、概念多、分析層次多。通過對企業(yè)對人才需求的調(diào)查表明：專業(yè)基礎(chǔ)扎實、實踐能力強、有創(chuàng)新思維的專業(yè)人才是企業(yè)渴求的。而具有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)是實踐能力和創(chuàng)新能力的前提。
一、專業(yè)基礎(chǔ)課教學現(xiàn)狀
為加強學生專業(yè)基礎(chǔ)，國內(nèi)部分院校根據(jù)本科專業(yè)基礎(chǔ)課“四多一廣三性強”[1]的特點，提出“分層教學模式”。為加強學生的專業(yè)基礎(chǔ)，麻省理工提出“本科生科研計劃”，加強學生創(chuàng)新能力，并加強學生的實踐環(huán)節(jié)。國內(nèi)高校，如東北大學、重慶科技學院等，亦在專業(yè)基礎(chǔ)課程教學中，緊密結(jié)合實踐教學，特別對專業(yè)基礎(chǔ)課實驗教學，提出“三四模式”，為加強學生的專業(yè)基礎(chǔ)，有些高校提出“大類化專業(yè)”概念，教學內(nèi)容模塊化。
二、應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標的定位
應(yīng)用本科具有鮮明的技術(shù)應(yīng)用性特征。主要培養(yǎng)培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)一線需要的工程技術(shù)管理者和組織者。培養(yǎng)適應(yīng)專業(yè)行業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)發(fā)展需要，從事專業(yè)生產(chǎn)技術(shù)管理、科學研究、技術(shù)開發(fā)、工藝及設(shè)備設(shè)計等工作的高級應(yīng)用型專門人才。根據(jù)上述人才培養(yǎng)目標，制訂相應(yīng)的培養(yǎng)計劃，要求學生能夠深入學習專業(yè)的基礎(chǔ)理論與技術(shù)及有關(guān)設(shè)備的設(shè)計方法，實驗研究、環(huán)境保護及資源綜合利用的基本理論和基本知識，受到現(xiàn)代工程師的基本訓(xùn)練（其中包括工藝制定、工程設(shè)計、測試技能和科學研究的基本訓(xùn)練），具有從事相關(guān)工藝及設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)組織管理的潛能及相關(guān)專業(yè)開拓能力。
三、應(yīng)用型本科專業(yè)基礎(chǔ)課教學存在的主要問題
依照1998年第一次全國普通高校提出教學改革的基本思路，各高校的部分專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的課時均有不同幅度的減少。依據(jù)人才學觀點，人的知識結(jié)構(gòu)是否合理，在應(yīng)用知識領(lǐng)域是否獲得成果，主要看他是否具有豐富的理論。目前，應(yīng)用型本科專業(yè)基礎(chǔ)課教學主要存在以下問題。
1.專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間學科知識滲透和遷移不夠。比如：冶金工程的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程（包括物理化學、冶金原理、冶金傳輸原理、金屬學與熱處理）教學內(nèi)容大多照搬一般本科模式，教材選用研究型大學的，不能適應(yīng)現(xiàn)代冶金生產(chǎn)及應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的要求。
2.現(xiàn)在的應(yīng)用型教學，大多數(shù)學生在生產(chǎn)操作中，基本都知道該怎么操作，而不知道為什么這樣操作，給企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新和工藝成本優(yōu)化帶來不便。
3.忽略了當代學生的一些心理特點。因此，對應(yīng)用型專業(yè)，要想在國內(nèi)有一定競爭力，對專業(yè)基礎(chǔ)課的教學目前仍是亟待關(guān)注的問題。
四、加強專業(yè)基礎(chǔ)課教學理念的探討
本文針對當前基礎(chǔ)課程教育存在的問題，為企業(yè)培養(yǎng)合格人才，使企業(yè)在產(chǎn)品成本和創(chuàng)新之爭立于不敗之地，從以下幾個方面探討。
1.明確專業(yè)基礎(chǔ)課的地位。
專業(yè)基礎(chǔ)課是后續(xù)專業(yè)課學習的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展能力的重要途徑。專業(yè)基礎(chǔ)課教學不同于專業(yè)課教學，也有別于公共基礎(chǔ)課教學，它有很強的專業(yè)性和實踐性，在公共基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間起到了橋梁和紐帶作用。專業(yè)基礎(chǔ)課應(yīng)當完成公共基礎(chǔ)課應(yīng)盡而未盡的職責;使學生具有適時“轉(zhuǎn)崗”能力是專業(yè)基礎(chǔ)課應(yīng)當發(fā)揮的新作用。
2.優(yōu)化和更新應(yīng)用型專業(yè)基礎(chǔ)課的教學內(nèi)容。
根據(jù)不同學科和專業(yè)要求，在教學中進行有思考的組合，隨時把最新的相關(guān)內(nèi)容補充到教學中;同時，淘汰一些陳舊和重復(fù)的內(nèi)容;不定時修改教學內(nèi)容。
從學科的發(fā)展講，專業(yè)基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識之間，始終存在一個專業(yè)知識不斷基礎(chǔ)化的過程。當專業(yè)知識成熟、普及之后，就有基礎(chǔ)化的可能，因此，對于基礎(chǔ)知識而言，無論是概論性的，還是史論性的，對于日益龐大的知識體系，必須進行條理化，要接受那些普及化的專業(yè)知識，將其容納入基礎(chǔ)知識之中，否則，難免會造成專業(yè)知識與基礎(chǔ)知識之間的脫節(jié)。
3.強調(diào)專業(yè)基礎(chǔ)課之間的相互滲透，明確其與先行和后繼課程的關(guān)系。
加強專業(yè)基礎(chǔ)課實用教學法的研究有利于學科間知識的相互滲透與融合;有利于提高專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課教學的實效性和實用性;有利于縮短培養(yǎng)學生的時間和空間;有利于培養(yǎng)高技能適用性人才。
4.加強專業(yè)基礎(chǔ)理論和實踐的緊密結(jié)合。
工程實踐與實驗教學始終是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的一個重要環(huán)節(jié)。對實踐教學體系可采取“點、線、面、體”多層次訓(xùn)練方案，形成由單一到綜合、相對獨立到科學融合的實踐教學體系，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。既可加深學生對理論知識的掌握，又可以加強學生分析問題、解決問題等綜合能力的培養(yǎng)。
5.從專業(yè)課的角度上專業(yè)基礎(chǔ)課。
專業(yè)基礎(chǔ)課教學歷來是本科教學的難點，其知識結(jié)構(gòu)層次強，難于理解，內(nèi)容又枯燥乏味，缺乏趣味性，但又是學生必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識。其教學最令教師頭疼，老師往往講得口干舌燥，學生卻聽得懵懵懂懂，收不到理想的教學效果。如果站在專業(yè)課的角度學習專業(yè)基礎(chǔ)課，則更有利激發(fā)學生興趣和對專業(yè)基礎(chǔ)課的掌握。
6.提高教師素質(zhì)，強化教師自，加強“雙師型”教師隊伍的建設(shè)。
許多教育專家認為學術(shù)水平高不一定教學水平高，但真正在教學上優(yōu)秀的教師一定是在學科領(lǐng)域有造詣的、有學術(shù)見解的教師，正所謂站得高，看得遠。所以我們必須不斷提高自身素質(zhì)，擴大知識面，才能不斷提高教學水平。提高教師的自，更有利發(fā)掘教師的潛能。加強“雙師型”教師隊伍建設(shè)則利于應(yīng)用型本科的發(fā)展。
7.重塑學生吃苦耐勞，加強心理素質(zhì)培養(yǎng)，確定健康向上的理念。
獨立能力差，依賴性強，缺乏吃苦耐勞的精神，缺少接受生活的挑戰(zhàn)和考驗，這對當今大學生心理、思想的成熟非常不利。而專業(yè)基礎(chǔ)課是在公共基礎(chǔ)課之后，難度可想而知，由此激發(fā)學生吃苦耐勞，確定健康向上的理念則是必要的。
五、加強專業(yè)基礎(chǔ)課程教學實施方案
1.充分發(fā)揮新時代學生的特性，激發(fā)學生對專業(yè)基礎(chǔ)課程的學習興趣。
（1）針對當代學生的弱點，加強人生觀、價值觀教育，加強艱苦奮斗教育，充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性，敢于迎接任何挑戰(zhàn)和選擇生活道路，正視學習中的種種困難，確立健康向上的生活理念，克服自卑、依賴心理。
（2）面對畢業(yè)生就業(yè)難的問題，希望在大學幾年里能夠充實自己的實力，提高自身綜合素質(zhì)，從而參與社會競爭。
（3）學習環(huán)境對學生的健康成長非常重要，應(yīng)從實際出發(fā)，為學生創(chuàng)造一個良好的學習環(huán)境，真正做到“教書育人，環(huán)境育人”。
2.優(yōu)化和更新專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容，加強專業(yè)基礎(chǔ)課老師不定期討論、交流，實現(xiàn)各專業(yè)基礎(chǔ)課程的相互滲透。
（1）優(yōu)化教學內(nèi)容，以達到減時增效。比如冶金專業(yè)物理化學中的熱力學，動力學，在冶金原理中就要精簡;冶金原理中的相圖，和金屬學中的相圖進行優(yōu)化。
（2）調(diào)整一些選修課進入專業(yè)基礎(chǔ)課之列，比如熱工儀表和自動檢測技術(shù)。
（3）專業(yè)基礎(chǔ)課老師不定期討論、交流，實現(xiàn)各專業(yè)基礎(chǔ)課相互滲透。比如鐵水預(yù)脫硫，用何種脫硫劑是冶金原理研究的內(nèi)容，但如何把脫硫劑加入鐵液中，則屬于傳輸原理要研究的范疇。
3.加強專業(yè)基礎(chǔ)課中的實踐教學，引導(dǎo)學生用所學專業(yè)知識解決現(xiàn)場生產(chǎn)問題[2]。
（1）開展教學參觀活動的嘗試。由于課程性質(zhì)的不同及學生缺乏專業(yè)生產(chǎn)的知識和經(jīng)驗，課程抽象。通過教學參觀，利于學生對所學專業(yè)的熟悉;更能體會到工作的艱辛，認識到知識的重要性和科學技術(shù)的價值。
（2）融合專業(yè)基礎(chǔ)課實驗，結(jié)合所學專業(yè)基礎(chǔ)知識和現(xiàn)有設(shè)備，最后增加一項有學生自主設(shè)計實驗，評分可采取彈性標準，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，激發(fā)學生潛能。
（3）加強生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)，增設(shè)學生自主提問題一項，然后嘗試用所學專業(yè)知識解決，以提高學生用專業(yè)知識思考和解決現(xiàn)場問題的應(yīng)變能力。
4.加強教師自身素質(zhì)，提高教師自，實施啟發(fā)性和創(chuàng)新性教學。
（1）加強教師自身素質(zhì)，教學中，要了解先行課程的基本內(nèi)容，避免重復(fù)和銜接不上，明確與后繼課程的關(guān)系，突出課程自身要求。教學過程中提高語言魅力;采用嵌入式雙語教學。要培養(yǎng)學生從復(fù)雜現(xiàn)象中找到規(guī)律，培養(yǎng)學生洞察力。專業(yè)基礎(chǔ)課教師大多是青年教師，其言行舉止對學生有很大影響。
（2）提高教師自，實施啟發(fā)性和創(chuàng)新性教學，根據(jù)課程需要，安排和營造啟發(fā)性教學，結(jié)合學生討論，助講，答辯及學生反串教師的角色，采用多元考試模式，加深學生對專業(yè)基礎(chǔ)課程的理解，亦可激發(fā)學生的其他潛能。
5.利用網(wǎng)絡(luò)平臺，提高學生自主學習能力。
伴隨網(wǎng)絡(luò)平臺的蓬勃發(fā)展，利用網(wǎng)絡(luò)平臺對專業(yè)基礎(chǔ)知識的了解和更新，則更為重要，除了傳統(tǒng)的手工檢索和計算機檢索外，學生還要加強對專業(yè)網(wǎng)絡(luò)論壇、群體及貼吧、問問等網(wǎng)絡(luò)空間的應(yīng)用，提高文獻檢索和信息搜集的速度和效率，強化自主學習能力。
六、結(jié)語
專業(yè)基礎(chǔ)課是應(yīng)用型本科課程體系的重要組成部分。起到承上啟下的作用，加強專業(yè)基礎(chǔ)課教學，明確其地位，能更有利于整體專業(yè)教育，能更加系統(tǒng)地學習專業(yè)知識，有利于加強應(yīng)用能力培養(yǎng)，保證大學與工廠實現(xiàn)人才輸出“無縫對接”。
參考文獻：
[1]張文慧，龔毅.加強專業(yè)基礎(chǔ)課教學改革，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力[J].鄭州輕工業(yè)學院機電工程學院，2010（5）.
關(guān)鍵詞：高爐 泥炮 液壓系統(tǒng)
前言
高爐泥炮是高爐生產(chǎn)的重點設(shè)備之一[1]，泥炮能否正常工作，直接關(guān)系到高爐的生產(chǎn)能否順行。傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計主要考慮系統(tǒng)的工作能力、可靠性及成本，不太注意系統(tǒng)的效率[2]。系統(tǒng)的效率大多在50%左右，造成能量損耗過大，因此其節(jié)能的潛力很大。而造成液壓系統(tǒng)效率低的根本原因是功率不匹配。提高液壓系統(tǒng)效率的基本途徑，是使系統(tǒng)的輸入功率與執(zhí)行元件的輸出功率相匹配，功率匹配程度愈高，系統(tǒng)效率愈高。
本文針對山東鋼鐵萊蕪分公司煉鐵廠高爐泥炮液壓系統(tǒng)的現(xiàn)狀，介紹定量泵液壓系統(tǒng)的功率匹配方法與節(jié)能途徑。
1.液壓傳動的特點
①體積小、重量輕、單位重量輸出的功率大；②在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速；③操縱控制方便，與微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的結(jié)合已成為實現(xiàn)自動化的重要手段；④慣性小、響應(yīng)快；⑤易實現(xiàn)過載保護，安全性好，采用礦物油作工作介質(zhì)，自性能好。
2.高爐泥炮液壓系統(tǒng)設(shè)備簡介
該液壓系統(tǒng)使用40#抗磨液壓油。加油時油液必須超過上部液位計刻度。運行前應(yīng)確保液壓站與油缸連接的管路經(jīng)過清洗，以及液壓油符合清潔要求。使用前點動電動機，確定電機旋轉(zhuǎn)方向正確。本液壓站泵組額定壓力為20MPa，液壓站37KW泵組采用手動變量柱塞泵，如系統(tǒng)需要采用較高壓力，可人為調(diào)低油泵流量，調(diào)高溢流閥壓力（最高壓力不應(yīng)超過25MPa），并在調(diào)整過程中注意觀察電機電流不得超過其額定電流。
3.定量泵液壓系統(tǒng)
定量泵液壓系統(tǒng)是定量泵供油，用節(jié)流調(diào)速的方法調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度。其功率損失較大，效率低，但由于結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，仍被各行業(yè)廣泛地應(yīng)用。造成定量泵液壓系統(tǒng)效率低的根本原因是定量泵的輸出壓力、流量與負載所需的壓力、流量不匹配，產(chǎn)生溢流、節(jié)流和卸荷能量損失。因此定量泵液壓系統(tǒng)的節(jié)能途徑就是盡可能的使系統(tǒng)的輸入功率與執(zhí)行元件的輸出功率相匹配。
定量泵液壓系統(tǒng)中單定量泵供油是最簡單的回路。但這種回路只適用于恒壓力、恒流量的載荷類型。如果用在多負載多速度的工作循環(huán)中，則效率在35%以下。因此，根據(jù)功率匹配的原理，對多負載多速度液壓機械，可選用多泵驅(qū)動回路。圖1是由三個定量泵組成的驅(qū)動回路，由控制閥4、5、6控制向系統(tǒng)供油，可得七種流量組合（若用四臺泵，可組合出十五種流量），這種多泵驅(qū)動回路用于多負載、多種速度的液壓機械， 比用單泵驅(qū)動， 可以節(jié)能50%以上。
1 高壓小流量泵；2、3 低壓大流量泵；4、5、6 程序控制器
在定量泵系統(tǒng)，采用恒功率調(diào)速的方法也可提高系統(tǒng)效率。恒功率調(diào)速的調(diào)速特性類似于恒功率變量液壓系統(tǒng)，但成本較低。泵輸出流量QS =const，泵輸出壓力油液P作用在壓力自動控制節(jié)流閥的控制活塞S1和節(jié)流閥芯S2上。
當系統(tǒng)壓力小于閥4的調(diào)定值時，即PS1≤PS2+kX0時，由于節(jié)流閥口未開，閥口通流面積a=0，經(jīng)閥口的溢流量QL=0，因而進入執(zhí)行元件的流量QC=QS-QL=QS，此時，執(zhí)行元件具有最大速度。
當系統(tǒng)壓力大于閥的調(diào)定值，即PS1>PS2+kX0 時，節(jié)流閥閥芯上移，閥口開啟，a>0，部份液流經(jīng)節(jié)流閥口溢流，進入執(zhí)行元件的流量QC =QS-QL
4.結(jié)論
在山東鋼鐵萊蕪分公司煉鐵廠泥炮的液壓系統(tǒng)中，存在一定的定量泵，而定量泵在運行過程中由于能源利用率偏低，造成管路中出現(xiàn)噪音和管路振動，室油溫升高過快，大大縮短了備件的使用壽命，通過改造后，保證了高爐泥炮液壓系統(tǒng)正常運行，為高爐的穩(wěn)定順行創(chuàng)造了良好的條件。
參考文獻：
[1]尹富榮.開鐵口機霧化系統(tǒng)在衡鋼高爐上的應(yīng)用[J].金屬材料與冶金工程，2011（4）：41-43
[2]張守喜.本鋼新1號高爐移蓋機和開鐵口機改造實踐[J].本鋼技術(shù)，2011（5）：23-25
一、鋼鐵企業(yè)多元產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
目前，無論是國際大環(huán)境還是我國鋼鐵行業(yè)內(nèi)部都呈現(xiàn)出多元成本文化建設(shè)不斷為鋼鐵主業(yè)降本增效的良好趨勢。以非鋼產(chǎn)業(yè)為典型例子的多元成本文化建設(shè)提高了鋼鐵企業(yè)的生命力，帶動了鋼鐵主業(yè)的發(fā)展，為鋼鐵企業(yè)迎接市場挑戰(zhàn)增添了新的動力。在國際方面，以德國蒂森克虜伯集團為例，目前其已經(jīng)成功升級為全球性的專業(yè)材料、技術(shù)集團，通過在專業(yè)材料和技術(shù)領(lǐng)域的提升，除了鋼鐵主業(yè)外，還擁有產(chǎn)品服務(wù)、升降機技術(shù)、工廠技術(shù)、零部件技術(shù)、船舶系統(tǒng)等其他非鋼產(chǎn)業(yè)。通過蒂森克虜伯2011—2012年的營業(yè)收入數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知，鋼鐵主業(yè)營收僅占其26%，而產(chǎn)品服務(wù)業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入?yún)s占到了整體的31.2%和43%，均已遠超主業(yè)的經(jīng)營收入。在國內(nèi)方面，以武鋼為例，其多元產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了3個階段：1992年，實施了“精干主體、分離輔助”改革；1998—2002年，結(jié)合輔業(yè)改制，對非鋼企業(yè)完成了公司制改造和專業(yè)化整合；2011—2012年，按照“同產(chǎn)業(yè)歸并、同產(chǎn)品歸類”的原則，完成了產(chǎn)業(yè)化整合，初步形成了礦產(chǎn)資源、國際貿(mào)易、高新技術(shù)、鋼材深加工、資源綜合利用、金融產(chǎn)業(yè)、鋼鐵物流、冶金工程及裝備制造和現(xiàn)代城市服務(wù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)集群，成為武鋼新的利潤增長點。2012年，非鋼多元系統(tǒng)職工5萬人，營業(yè)收入達到623億元，其中外銷收入262億元、利潤30億元。
近年來，安鋼集團也在積極加大多元成本文化建設(shè)，以一系列的政策改革和組織會議，為非鋼產(chǎn)業(yè)降本增效、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)模塊的崛起鼓足動力。安鋼集團積極整合產(chǎn)業(yè)鏈，以“認清形勢，堅定信心，轉(zhuǎn)調(diào)求存，逆勢再起”和“三個務(wù)必”的戰(zhàn)略思想，通過“1＋8”、加強大宗原燃料采購、環(huán)保和節(jié)能減排等戰(zhàn)略措施，已在實現(xiàn)多元產(chǎn)業(yè)運作的道路中取得了很多成績。2014年，安鋼按照新的產(chǎn)業(yè)布局要求，主要在做強鑄管和鑄造基地、自有鐵礦石基地和一流的冷軋產(chǎn)品基地，做強服務(wù)鋼鐵主體的冶金爐料、資源綜合利用、新興物流產(chǎn)業(yè)板塊，做強生活服務(wù)和農(nóng)林、鋼材延伸加工配送、工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)板塊，做強國際貿(mào)易、自動化、新產(chǎn)業(yè)板塊，打造鄭州實業(yè)、醫(yī)院事業(yè)和房地產(chǎn)板塊“三張名片”等方面加強企業(yè)非鋼產(chǎn)業(yè)的整體競爭實力。
二、國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的多元產(chǎn)業(yè)發(fā)展共性分析
1.產(chǎn)業(yè)鏈上展下延，發(fā)展資源產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品服務(wù)業(yè)目前，國內(nèi)的很多鋼鐵企業(yè)在開展多元產(chǎn)業(yè)建設(shè)過程中普遍采取的是產(chǎn)業(yè)鏈拓展模式，加強資源產(chǎn)業(yè)和服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這對于降本建設(shè)有一定的益處。拓展產(chǎn)業(yè)鏈有利于提高主業(yè)和非鋼產(chǎn)業(yè)的效益。而資源產(chǎn)業(yè)和服務(wù)產(chǎn)業(yè)屬于低成本投入的產(chǎn)業(yè)，不僅能以低成本換取高收益，還能夠為鋼鐵主業(yè)拓展市場，是“降本增益”的高明之舉。此外，以拓展產(chǎn)業(yè)鏈的方式建設(shè)多元成本文化戰(zhàn)略有利于以資源換資本、改善過往落后的經(jīng)營模式，進一步迎合市場的發(fā)展需求，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步得到了優(yōu)化。例如：目前寶鋼已擁有40多家全國加工配送中心負責幫助其實現(xiàn)降本增效，加工能力達到800萬噸；武鋼江北公司在生產(chǎn)金屬制品方面具有100萬噸的能力，同時對鋼結(jié)構(gòu)制造服務(wù)領(lǐng)域進行了拓展，最近又收購了蒂森克虜伯的全球激光拼焊業(yè)務(wù)。
2.發(fā)揮平臺優(yōu)勢，發(fā)展金融服務(wù)業(yè)平臺的優(yōu)勢在于可以整合多方資源，實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)經(jīng)營上的專業(yè)化、規(guī)模化以及產(chǎn)業(yè)化。營銷戰(zhàn)略以及發(fā)揮金融服務(wù)平臺的作用有利于加速物流、金融服務(wù)貿(mào)易的發(fā)展，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的“降本增效”。目前，我國很多鋼鐵企業(yè)都在積極組建和成立集團財務(wù)公司，通過投資參與證券、銀行、信托、保險等金融產(chǎn)業(yè)。例如：寶鋼集團成立了華寶投資公司，武鋼成為漢口銀行第二大股，等等。
3.綜合利用資源，發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)鋼鐵企業(yè)的發(fā)展需要投入巨大的獎金成本，資源的浪費會阻礙鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而節(jié)約資源、發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)則可以降低鋼鐵主業(yè)的成本投入。循環(huán)使用鋼鐵冶煉過程中的余能余熱發(fā)電可以獲得成本資源的高效回報，還能帶動非鋼產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。同時，節(jié)能環(huán)保服務(wù)業(yè)也是非鋼產(chǎn)業(yè)鏈的一個優(yōu)良分支。例如，近年來馬鋼、首鋼、武鋼、重鋼組建的節(jié)能環(huán)保技術(shù)服務(wù)公司就是很好地證明。2012年，馬鋼創(chuàng)建了馬鋼欣創(chuàng)環(huán)保公司，當年就獲得收益3.5億元，凈利潤高達1000萬元。
4.主流程輔助配套，發(fā)展生產(chǎn)業(yè)鋼鐵企業(yè)中非鋼產(chǎn)業(yè)作為企業(yè)經(jīng)營發(fā)展的“活力素”，積極帶領(lǐng)鋼鐵企業(yè)走上繁榮發(fā)展之路，鋼鐵企業(yè)應(yīng)該追求產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和拓展，在提升價值鏈的同時，積極拓展鋼鐵主業(yè)的邊界產(chǎn)業(yè)。生產(chǎn)業(yè)主要有物流產(chǎn)業(yè)、信息化產(chǎn)業(yè)、工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及貿(mào)易產(chǎn)業(yè)等，其具有低投入的特點，結(jié)合鋼鐵行業(yè)的主流程業(yè)務(wù)，方便鋼鐵企業(yè)完成降本增效的任務(wù)。目前，很多鋼鐵企業(yè)已經(jīng)做得很好，例如：沙鋼的玖隆物流園區(qū)，寶鋼寶信公司的軟件技術(shù)上市公司，寶鋼、武鋼的國際貿(mào)易公司，等等。
三、安鋼多元成本文化建設(shè)的成效
2014年，安鋼集團鐵前板塊通過抓經(jīng)濟料使用、加強工藝技術(shù)研究、優(yōu)化高爐操作、優(yōu)化配煤配礦結(jié)構(gòu)降成本，鋼后板塊通過抓增產(chǎn)增效、靈活創(chuàng)效、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)增效益，非鋼板塊抓內(nèi)外部市場開拓和新產(chǎn)業(yè)培育。“三大板塊”全年共降本增效5.65億元。冷軋、舞陽鐵礦、醫(yī)院綜合大樓“三大工程”按照目標節(jié)點有序推進，安鋼大廈、淇縣農(nóng)業(yè)區(qū)、永通鑄造工業(yè)園“三大合作”取得了新進展。安鋼集團公司打破傳統(tǒng)經(jīng)營理念，對生產(chǎn)經(jīng)營模式進行了顛覆性的變革調(diào)整，加快由“生產(chǎn)型”向“市場型”轉(zhuǎn)變，構(gòu)建了以低成本戰(zhàn)略為核心，以市場為導(dǎo)向，快速反應(yīng)、靈活高效的生產(chǎn)經(jīng)營新模式。2014年，安鋼使用經(jīng)濟礦512.9萬噸、經(jīng)濟煤141.6萬噸；本部生鐵成本每噸同比降低422元。2014年10月，取得噸鐵成本比行業(yè)平均水平低10.32元、行業(yè)排名第25名的好成績。2014年，安鋼集團共研發(fā)推廣高強度箱體鋼板、汽車大梁用卷板、耐候鋼等新產(chǎn)品63個，品種鋼、品種材比例分別達72.16%、80.06%，薄、小、寬、厚極限規(guī)格產(chǎn)品產(chǎn)量達195萬噸，在產(chǎn)量大幅增長的情況下，實現(xiàn)產(chǎn)銷基本平衡。安鋼集團還克服了資金緊張壓力，堅持發(fā)展不停步，拓展合作新渠道，“三大工程”建設(shè)和“三大合作”項目穩(wěn)步推進，全年完成固定資產(chǎn)投資4.02億元。
四、結(jié)束語
關(guān)鍵詞：鎳 紅土鎳礦 水萃 水萃爐渣 冶煉爐渣 磁選 浮選 硅酸鹽水泥
YANG Yongliang,GAO Suoshan,GAO Zhankui
Abstract:Summary:This paper analyzes and summarizes the laterite nickel ore smelting slag recycling semi-industrial testing, industrial testing and industrial production, exploration and research and application. Describes a suitable laterite smelting slag recycling and effective method for non-ferrous and ferrous metal smelting slag recycling research to provide some reference.
Keywords:nickel ; laterite nickel ore; water extract; water extraction slag; slag; magnetic separation; flotation; Portland cement
概述
在自然界中，鎳主要以硫化鎳礦（30%）和氧化鎳礦（70%）存在。由于鎳元素親氧及親硫性的差異，在熔融巖漿中，當有硫元素存在時，鎳能優(yōu)先形成硫化礦物，并富集形成硫化礦床；而氧化鎳礦是含鎂鐵硅酸鹽礦物的超基性鹽經(jīng)長期風化形成的礦石，在風化過程中鎳自上層浸出而后在下層沉淀，NiO取代了相應(yīng)硅酸鹽氧化鐵礦晶格中的MgO和FeO。如何利用紅土鎳礦資源是當下各研究機構(gòu)及鎳行業(yè)企業(yè)需要考慮和面對的，而目前國內(nèi)外紅土鎳礦利用主要以火法工藝、濕法工藝及火濕結(jié)合工藝。隨著火法冶煉技術(shù)的不斷提高及除塵技術(shù)及工藝的不斷完善，近年來紅土鎳礦采用火法工藝利用的企業(yè)不斷增加，但由于火法工藝在生產(chǎn)過程中，冰鎳項及渣項層難以準確把握，難免導(dǎo)致爐渣中流入部分冰鎳熔融體，再者爐渣長期堆放形成的淋溶現(xiàn)象將嚴重污染周邊環(huán)境。針對紅土鎳礦資源的現(xiàn)實利用情況，本文闡述了采用磁―浮聯(lián)合工藝處理紅土鎳礦冶煉爐渣的方法及過程（已投入工業(yè)化生產(chǎn)，并獲得良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益），展望了紅土鎳礦冶煉爐渣綜合循環(huán)利用的研究方法及思路，
1、冶煉爐渣的現(xiàn)狀說明
北鑫、東鑫、利鑫及鑫源四個冶煉廠是昊天集團下屬企業(yè)，加工處理從菲律賓和印度尼西亞購買的紅土礦。經(jīng)過近4年的生產(chǎn)建設(shè)及完善，爐型規(guī)格由原有的1m2改為2m2、2.8m2、9m2、18.4m2等，爐性結(jié)構(gòu)及除塵收咽系統(tǒng)也都做了相應(yīng)改進，并獲得了良好的冶煉技術(shù)經(jīng)濟指標。按2.8m2爐床規(guī)格統(tǒng)計共有鼓風爐約120臺，滿負荷生產(chǎn)日產(chǎn)冶煉爐渣約4957噸（根據(jù)技術(shù)水平、鎳市場及供求關(guān)系綜合考慮，現(xiàn)鑫源和利鑫技改為鎳鐵冶煉，但無論加工任何產(chǎn)品，冶煉爐渣的日產(chǎn)量大約是相當?shù)模绱艘?guī)模的紅土礦冶煉在當今國內(nèi)外同行業(yè)中都是令人驚嘆的。但其所產(chǎn)出的爐渣僅堆存問題就牽制的企業(yè)的進一步發(fā)展。為此，如何將紅土礦冶煉爐渣變廢為寶、綜合利用將是公司長期而艱巨的一個系統(tǒng)工程，也正是我饌寫本論文的意義所在。
2、建設(shè)選礦系統(tǒng)的意義
根據(jù)公司長遠發(fā)展戰(zhàn)略，紅土礦冶煉板塊和選礦板塊是相輔相承、互為補充密的。選礦如何依托冶煉，對紅土礦冶煉廢棄爐渣資源進行利用和優(yōu)化配置，對冶煉工藝進行有效補充，形成具有特色優(yōu)勢的冶煉、選礦循環(huán)網(wǎng)絡(luò)，將對公司快速發(fā)展起到積極的作用。
使爐渣中有價單質(zhì)、礦物及化合物分離和再次富集，充分回收利用廢棄資源，增加公司新的經(jīng)濟增長點，增強公司市場競爭能力；浮選精礦產(chǎn)品可作為冶煉返爐渣原料，既可提高入爐原料鎳品位，穩(wěn)定入爐原料成分，還能降低冶煉原料成本； 緩解爐渣堆放難題，進一步改善冶煉廠周邊環(huán)境；為硅酸鹽水泥工業(yè)生產(chǎn)準備合格組分和粒級的原料。
3、建設(shè)選礦系統(tǒng)的依據(jù)
3.1 紅土礦冶煉爐渣成分分析
冶煉造渣是根據(jù)“熱力學原理”、“動力學原理”及“物質(zhì)結(jié)構(gòu)學原理”反應(yīng)的過程。經(jīng)對紅土礦和冶煉爐渣物相分析，公司采購紅土礦成分為αNi=1.35～1.90%、αFe=12～15%、αSiO2=30～42%、αMgO=20～25%、水分18～25%；爐渣成分為αNi=0.15～0.30%、αFeO=10～15%、αMgO=18～20%，αSiO2=35～45%，αCaO=10～18% ,αAl2O3=1～3%及其它，圖1表示爐渣成分與爐渣含鎳關(guān)系曲線，圖2表示爐渣含鎳與冰鎳含鎳關(guān)系曲線。
圖1 爐渣成分與冰鎳含鎳關(guān)系曲線
圖2 渣含鎳與冰鎳含鎳關(guān)系曲線
3.2 選礦工藝流程方案試驗探索
紅土礦冶煉爐渣分析表明，該爐渣含SiO2、MgO、CaO較高，F(xiàn)eO次之，Al2O3較少，含鎳0.15～0.30%。考慮到爐渣成分組成復(fù)雜，影響因素較多，為充分探索或摸索爐渣回收利用可能性，分析爐渣能否回收利用的內(nèi)在因素。因此，試驗方案確定與常規(guī)選礦試驗有所不同，即不僅考慮選擇合理的試驗工藝流程（浮選及磁―浮聯(lián)合工藝）；還將從爐渣試樣上就加以控制分析（同一批次試樣分兩批進行試驗，即爐渣水萃樣和爐渣未水萃樣）。試驗樣從利鑫冶煉廠爐渣料場選取，采用汽運方式運至北鑫公司小選廠（即規(guī)模為50噸/日金礦選礦廠），共采取爐渣試樣2645噸。
3.2.1 試樣磨礦細度試驗
磨礦是選礦流程中的一個重要環(huán)節(jié)，磨礦細度是否適宜直接影響到選礦指標的好壞。由于紅土礦冶煉爐渣是在約1450℃熔煉過程中造渣形成的，其組成成分復(fù)雜，含鎳礦物的嵌布粒度較細，而且含鎳礦物之間以及它們與脈石礦物或渣相共熔體之間的關(guān)系緊密，因此，磨礦粒度對爐渣中含鎳礦物或單質(zhì)的回收及品位的提高有很大影響。
3.2.1.1 試樣篩分分析（如表1）。
3.2.1.2 磨礦細度試驗
采用CMC作為抑制劑，BX作為捕收劑，BK206作為起泡劑進行了磨礦細度試驗研究，試驗結(jié)果見圖3和圖4。
圖3 水萃樣磨礦細度選礦實驗結(jié)果關(guān)系曲線
圖4 原渣樣磨礦細度選礦試驗結(jié)果關(guān)系曲線
3.2.1.3 試樣磨礦細度分析
經(jīng)過對冶煉爐渣水萃試樣和原渣試樣的粒級篩分分析，水萃試樣和原渣試樣中含鎳礦物主要集中在-0.104～+0.04粒級之間，該粒級區(qū)間的鎳品位均高于試樣渣鎳品位，且兩種試樣含鎳礦物分布差別不大，該粒級范圍所含鎳礦物采用常規(guī)選礦方法提取條件是具備的、可行的。圖3和圖4磨礦試驗結(jié)果表明，隨著磨礦細度的增加鎳品位逐漸增加，但過細均對鎳回收率有影響，因此，水萃樣磨礦細度以-74um占78%為宜，原渣樣磨礦細度以-74um占75%為宜。
3.2.2 試樣渣選礦試驗
紅土礦冶煉爐渣是在高溫下經(jīng)過復(fù)雜的物理化學過程而形成的，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、含鎳礦物或含鎳共熔體構(gòu)造變化較大，渣型及成分受外界的影響因素較多；另外，造渣過程其實就是冰鎳共熔體和爐渣共熔體形成的過程，兩共熔體在爐缸中融合并分離是一個動態(tài)連續(xù)的過程，其液相分離層在兩液相分離過程中或分離放渣、放冰鎳瞬間性質(zhì)及穩(wěn)定性均會發(fā)生變化，導(dǎo)致放渣時難以避免會有一定量的冰鎳包裹在爐渣中，爐渣在冷卻過程中其成分及性質(zhì)也會發(fā)生相應(yīng)的變化，尤其是包裹在其間的塊狀或粒狀冰鎳較為明顯，不僅緊密地包裹在爐渣固相中，還與爐渣固相形成一層較薄的冰鎳包裹層。結(jié)合上述試樣性質(zhì)及特點制定出以下四套工藝流程方案展開試驗研究。
3.2.2.1 試樣渣浮選試驗
本試驗以水萃樣和原渣樣兩組平行對比試驗進行研究，共選取水萃樣215噸，原渣樣396噸，水萃樣鎳品位αNi=0.277%，原渣樣鎳品位αNi=0.281%。藥劑制度選取采用CMC作為抑制劑，BX作為捕收劑，BK206作為起泡劑，加藥點及加要方式等均嚴格按常規(guī)試驗進行。
3.2.2.1.1 浮選工藝流程
圖5 試樣渣浮選工藝流程圖
3.2.2.1.2 浮選實驗結(jié)果(如表2）。
表2
3.2.2.1.3 浮選試驗結(jié)果分析
通過兩種試樣的平行對比試驗分析，水萃樣及原渣樣采用浮選方法均能得到一定程度的分析和富集。水萃樣當CMC用量為860g/t、BX用量為120g/t、C125用量為160g/t時浮選指標達到最佳狀態(tài)，獲得精礦鎳品位βNi=2.897%、鎳回收率εNi=40.30%；原渣樣當CMC用量為800g/t、BX用量為125g/t、C125用量為158g/t時浮選指標達到最佳狀態(tài),獲得精礦鎳品位βNi=3.594%、鎳回收率εNi=52.92%(如圖6-11）。
3.2.2.2 試樣渣磁―浮聯(lián)合試驗
經(jīng)過對試樣渣浮選試驗得知，水萃渣和原樣渣采用浮選方法均能得到一定程度的回收和利用，從藥劑制度及選別指標上看原樣渣獲得的技術(shù)指標遠遠好于水萃樣，根據(jù)冶煉過程及爐渣特性推斷，該差距可能是由于爐渣在水萃過程中爐渣組分發(fā)生了較大的變化，尤其是爐渣中所含的Ni3S2-FeS-Ni-Fe親鐵冰鎳在爐渣溫度急劇變化過程中發(fā)生了反應(yīng)和重新分布。因此，本試驗主要以原渣樣展開研究，共處理原渣樣1568噸，原渣樣綜合鎳品位αNi=0.268%。
3.2.2.2.1 磁―浮聯(lián)合工藝流程
圖12 試樣渣磁―浮聯(lián)合工藝流程圖
3.2.2.2.2 磁―浮聯(lián)合試驗結(jié)果(如表3，如圖13-14）
表3
圖13 原渣樣浮選關(guān)系曲線試驗結(jié)果
圖14 原渣樣磁選關(guān)系曲線試驗結(jié)果
3.2.2.2.3 磁―浮試驗結(jié)果分析
經(jīng)磁―浮聯(lián)合工藝選別可獲得綜合產(chǎn)品平均βNi=3.389%，鎳回收率εNi=57.14%的較理想指標。即磁選鎳產(chǎn)品βNi=6.500%，鎳回收率εNi=15.08%；磁選尾礦進入浮選加工處理可獲得浮選精礦βNi=2.890%，鎳回收率εNi=49.22%。
3.2.3 選礦試驗結(jié)果總結(jié)分析
本次選礦試驗共處理紅土礦冶煉爐渣2179噸，爐渣原礦平均鎳品位αNi=0.271%。經(jīng)對試樣渣浮選試驗、磁―浮聯(lián)合試驗及結(jié)合爐渣中所含的Ni3S2-FeS-Ni-Fe親鐵冰鎳在爐渣溫度急劇變化過程中發(fā)生了反應(yīng)和重新分布情況綜合剖析，確定了紅土礦冶煉爐渣回收利用需注意的問題和方法。即在紅土礦冶煉爐渣回收利用中切記水萃處理，避免爐渣固相中的Ni3S2-FeS-Ni-Fe親鐵冰鎳和爐渣固相組成成分再次發(fā)生化學物理變化，不利于磁選作業(yè)的選別；采用磁―浮聯(lián)合選別可獲得綜合產(chǎn)品平均βNi=3.389%，鎳回收率εNi=64.3%的較理想指標。即兩種品級差別較大的鎳產(chǎn)品，其中獲得磁選親鐵產(chǎn)品鎳品位βNi=6.500%，鎳回收率εNi=15.08%，磁尾入浮選后可獲得鎳精礦βNi=2.890%，鎳回收率εNi=49.22%。
3.3 鎳資源儲量及市場分析
目前，全球已探明的鎳資源儲量約為1.6億噸，其中硫化鎳礦約占30%，紅土礦約占70%，而近20年來硫化鎳礦新資源勘探上沒有重大突破，保有儲量急劇下降。如以年產(chǎn)鎳量120噸計算，則相當于2年采完一個加拿大伊灣鎳礦床、5年采完金川。因此，全球硫化鎳礦資源已出現(xiàn)資源危機，且傳統(tǒng)的幾個硫化鎳礦礦山的開采深度加深，礦山開采難度加大。為此，全球鎳行業(yè)將資源開發(fā)的重點瞄準儲量豐富的紅土鎳礦資源――紅土鎳礦資源為硫化鎳巖體風化―淋濾―沉積形成的地表風化殼性礦床，世界上紅土鎳礦分布在赤道線南北30度以內(nèi)的熱帶國家，集中分布在環(huán)太平洋的熱帶――壓熱帶地區(qū)，主要有：美洲的古巴、巴西；東南亞的印度尼西亞、菲律賓；大洋洲的澳大利亞、新咯里多尼亞、巴布亞新幾內(nèi)亞等。我國鎳礦資源儲量中70%集中在甘肅，其次分布在新疆、云南、吉林、四川、陜西和青海和湖北7個省，合計保有儲量占全國鎳資源總儲量的27%。我國鎳礦類型主要為硫化銅鎳礦和紅土礦。我國的紅土礦主要從菲律賓進口。由于自1970年起日本與菲律賓開始進行合作，成立合資礦業(yè)公司開采含鎳2%以上的高品位鎳礦，運送回新日鐵和住友商社進行冶煉，導(dǎo)致菲律賓的高品位鎳礦砂被日本企業(yè)壟斷，而我國只能進口鎳含量在0.9――1.1%的低品位鎳礦砂。
針對國內(nèi)外鎳資源儲量狀況和現(xiàn)有對其開發(fā)利用的技術(shù)水平及結(jié)合社會高度快速發(fā)展而對鎳資源的需求綜合分析，鎳金屬價格出現(xiàn)不符合市場規(guī)律的瘋狂暴漲，導(dǎo)致菲律賓與印度尼西亞漫山遍野不值錢的黃泥――紅土鎳礦從200元/噸猛漲至1800元/噸，在此，我想表達的是這種現(xiàn)象是由國際資金操縱及鎳礦進口商的進口經(jīng)營權(quán)壟斷而引起的。因此，我認為比較理性的鎳市場行情是24萬元/噸。針對這個理性客觀的市場價格，對我要提出的建設(shè)冶煉爐渣處理系統(tǒng)還是有很大的利潤空間的。
4、工業(yè)生產(chǎn)說明
在前期半工業(yè)試驗的基礎(chǔ)上，北鑫公司用規(guī)模為300噸/日的北鑫選礦廠組織了工業(yè)生產(chǎn)，期間共處理紅土礦冶煉爐渣38062噸，爐渣原礦αNi=0.271%，選別獲得綜合磁選作業(yè)產(chǎn)出鎳產(chǎn)品βNi=6.650%的塊狀親鐵冰鎳251.3噸，鎳回收率εNi=16.2%；磁選尾礦αNi=0.229% 經(jīng)浮選作業(yè)產(chǎn)出βNi=3.120%的鎳精礦1338.1噸，鎳回收率εNi=48.2%。
5、經(jīng)濟概算
為使此經(jīng)濟概算具有較強的戰(zhàn)略指導(dǎo)意義，在概算中重點體現(xiàn)了當前鎳市場行情及今后較理性、穩(wěn)定、客觀的鎳市場。計劃依據(jù)為磁選碎礦作業(yè)3.19元/噸，浮選系統(tǒng)為70元/噸，為此，磁―浮聯(lián)合選別經(jīng)濟平衡點為11.911萬元。當前市場價17.5萬元，磁選利潤為46.29元/噸爐渣，浮選為負利潤-2.39元/噸爐渣；當市場價為22.0萬元時，磁選利潤為59.01元/噸爐渣，浮選利潤為14.99元/噸爐渣；當市場價為26.0萬元時，磁選利潤為70.32元/噸爐渣，浮選利潤為30.44元/噸爐渣。詳細結(jié)果見表4：
6、基礎(chǔ)設(shè)施及其它分析
經(jīng)過長期的建設(shè)，集團下屬各冶煉廠已形成一定規(guī)模，具備建設(shè)選礦系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件（主要指建設(shè)場地），另外， 各冶煉廠在地方已具有一定影響，加之，選礦系統(tǒng)的建設(shè)主要是針對廢棄資源回收再利用，形成有利的資源循環(huán)加工網(wǎng)。這對公司自身發(fā)展、環(huán)境保護都是有利，為此，可以得到地方政府的大力支持。
6.1 建設(shè)選礦系統(tǒng)規(guī)模
探索廢物資源開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈，挖潛其利潤空間，追加新的經(jīng)濟增長點，真正實現(xiàn)資源最優(yōu)培配置，達到企業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護相協(xié)調(diào)，特色形成具有特色優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢的自由開發(fā)利用網(wǎng)絡(luò)，將是公司的一個工作重點和方向。為此，以上三個步驟進行規(guī)劃為宜，即破碎系統(tǒng)――浮選系統(tǒng)（包括降鎂作業(yè)）――硅酸鹽水泥系統(tǒng)。
6.1.1 破碎系統(tǒng)建設(shè)
一期工程（破碎系統(tǒng)）以產(chǎn)出鎳品位為7-8%的塊狀低冰鎳為主，零風險（經(jīng)濟平衡點2.05萬元/噸），利潤空間很大，應(yīng)進行快速建設(shè)。
6.1.2 浮選系統(tǒng)（包括降鎂作業(yè)）建設(shè)
二期工程（浮選系統(tǒng)）建設(shè)主要有兩個目的，即獲取浮選利潤和為硅酸鹽水泥生產(chǎn)準備合格原料，存在一定風險（經(jīng)濟平衡點21.8萬元/噸）,利潤空間不大，可緩建。
6.2 硅酸鹽水泥系統(tǒng)建設(shè)
三期工程（硅酸鹽水泥系統(tǒng)）建設(shè)主要取決于水泥生產(chǎn)技術(shù)和鎳市場（因為鎳市場決定二期工程）。
6.2.1 冶煉爐渣主要成分說明
紅土礦（鎂質(zhì)硅酸鎳礦）礦床的上部，由于風化淋濾作用的結(jié)果，導(dǎo)致鐵多、硅少、鎂少、鎳較低、鈷稍高的特點；而隨著開采的深入，風化再次富集，導(dǎo)致硅多、鎂多、鐵低、鎳較高、鈷較低的特點。結(jié)合公司紅土礦原料的來源情況及其礦床特點等信息推斷：該紅土礦原料主要來源于含鎳褐鐵礦及變質(zhì)橄欖巖礦床中。經(jīng)化驗分析，綜合氧化鎂品位mgo=17%,氧化鈣品位cao=4-7%，二氧化硅品位sio大于30%。
6.2.2 硅酸鹽水泥原料
從冶煉爐渣主要成分可以看出，該爐渣在很大程度上適宜做硅酸鹽水泥原料。
石灰質(zhì)原料：主要提供cao，采用石灰?guī)r、凝灰?guī)r和貝殼等；粘土質(zhì)原料：主要sio2、al2o3及fe2o3。采用粘土、黃土、頁巖、泥巖、粉砂巖及河泥等；輔助原料：鐵礦粉等；生料中個組分百分含量：CaO:62～67%,SiO2:20～24%,Al2O3:4～7%,Fe2O3:2.5～6.0%.
6.2.3 硅酸鹽水泥生產(chǎn)過程
把硅酸鹽水泥的生產(chǎn)技術(shù)簡稱為兩磨一燒，其生產(chǎn)工藝可簡略表示為圖15：
圖15 硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝流程圖
7、結(jié)語
通過上述半工業(yè)試驗及工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)研究，可以得出以下結(jié)論：
紅土礦冶煉爐渣采用浮選方法選別時不能將爐渣水萃；紅土礦冶煉爐渣采用磁―浮聯(lián)合選別方法能獲得較理想的技術(shù)指標，具有較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益；紅土礦冶煉爐渣通過磁―浮聯(lián)合流程選別的尾礦在硅酸鹽水泥生產(chǎn)中同樣具有不可忽視的價值，應(yīng)該引起同行的重視，深入探索和研究。
參考文獻
[1]孫倬等.重有色金屬冶煉設(shè)計手冊.冶金工業(yè)出版社,1996.
[2]郭學益,昊展,李棟.鎳紅土礦處理工藝的現(xiàn)狀和展望[J].金屬材料與冶金工程,2009.
