《有色金屬冶金學(xué)》課程教學(xué)改革Il.doc

有色金屬冶金學(xué)課程教學(xué)改革Il 李義兵喻亮羅鯤 (桂林理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣西桂林541004) 【摘要】從有色金屬冶金學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整,教學(xué)手段的多樣化、課程實(shí)驗(yàn)的設(shè)置及考試方法的改進(jìn)等方面對(duì)該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)未來(lái)進(jìn)一步改革提出了設(shè)想和建議。 關(guān)鍵詞冶金學(xué)；教學(xué)改革；建議 TeachingReformof“Non-ferrousmetalMetallurgy”Curriculum LIYi-bingiangun （SchoolofMaterialScienceandEngineering,GuilinUniversityofTechnology,GuilinGuangxi541004,China） 【Abstract】Theteachingreformof“Non-ferrousmetallurgy”courseabouttheadjustingteachingcontent，diversificationofteachingmethod,renewingtheexperimentandexaminationmeansofcourseissummarizedinthepaper.Someadviceandimaginewithfurtherreformissuggestinthefuture. 【Keywords】Metallurgy;Teachingreform;Suggestion 基金項(xiàng)目：廣西區(qū)冶金工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式創(chuàng)新研究與實(shí)踐（xxGJB152）。 作者簡(jiǎn)介：李義兵(1973)，男，湖南嘉禾人，博士研究生,教授級(jí)高工，研究方向?yàn)橛猩饘僖睙挕?1課程簡(jiǎn)介 有色金屬冶金學(xué)課程是桂林理工大學(xué)冶金工程方向和金屬材料方向?qū)I(yè)的一門(mén)主修專業(yè)課，這門(mén)課程在其它院校一般細(xì)分為重金屬冶金學(xué)、輕金屬冶金學(xué)、稀貴金屬冶金學(xué)等1。教材內(nèi)容主要由各種有色金屬冶金工藝學(xué)組成，其中每一種有色金屬冶金學(xué)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(xì)工藝流程及各步驟、突出主要工序、重點(diǎn)設(shè)備構(gòu)造和運(yùn)行原理、工藝參數(shù)控制和操作實(shí)踐等知識(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,冶金工業(yè)新技術(shù)也層出不窮，在教學(xué)過(guò)程中已發(fā)現(xiàn)，某些出版周期較久的教材,內(nèi)容過(guò)時(shí)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(guò)好幾個(gè)版本的教科書(shū)和指導(dǎo)書(shū)，發(fā)現(xiàn)鉛冶煉工藝仍然以燒結(jié)焙燒-鼓風(fēng)爐煉鉛的知識(shí)進(jìn)行重點(diǎn)介紹，仍然統(tǒng)計(jì)為90%的粗鉛是采用該工藝生產(chǎn)；而實(shí)際情況是：近5年來(lái)我國(guó)鉛冶煉行業(yè)已經(jīng)把燒結(jié)焙燒-鼓風(fēng)爐煉鉛技術(shù)列入淘汰落后工藝技術(shù)目錄中，國(guó)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(méi)有趕上工業(yè)界技術(shù)革新步伐。面對(duì)此現(xiàn)狀，必須要求授課老師改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，與時(shí)俱進(jìn)地與工業(yè)界發(fā)展態(tài)勢(shì)緊密聯(lián)系，在教材基礎(chǔ)上闡釋好原理或機(jī)理，緊密聯(lián)系工業(yè)發(fā)展的態(tài)勢(shì)，及時(shí)地把一些革新的技術(shù)、工業(yè)裝備介紹給學(xué)生，進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,化被動(dòng)為主動(dòng),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(dòng)態(tài),為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。筆者對(duì)此進(jìn)行了一些教學(xué)改革實(shí)踐,并進(jìn)行了總結(jié)。 2教學(xué)改革實(shí)踐 2.1教學(xué)內(nèi)容調(diào)整，教學(xué)手段的多樣化 有色金屬冶金學(xué)課程內(nèi)容多、涉及面廣，是冶金工程專業(yè)必修的一門(mén)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(shí)。如上所述的鉛冶煉技術(shù)陳舊過(guò)時(shí)的內(nèi)容，在講授這部分內(nèi)容時(shí)，我們可以作為技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)案例反襯說(shuō)明冶金工業(yè)快速發(fā)展的歷程。針對(duì)新技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)與相關(guān)冶煉企業(yè)緊密聯(lián)系、通過(guò)交流溝通，獲取行業(yè)內(nèi)多方的最新技術(shù)革新動(dòng)態(tài)，經(jīng)講授老師自身的消化理解，再傳授給學(xué)生在教材上無(wú)法獲得的這些知識(shí)點(diǎn)。 冶金學(xué)是一門(mén)較老的專業(yè)課，隨著時(shí)代的變遷，知識(shí)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(gè)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(huì)（兩型社會(huì)）時(shí)代，在專業(yè)課內(nèi)容上也要兼顧對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約（節(jié)能、資源綜合利用）技術(shù)動(dòng)態(tài)發(fā)展的介紹。從課堂開(kāi)始，潛移默化地傳授給學(xué)生一個(gè)這樣的念頭，環(huán)境保護(hù)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(wèn)題，是冶金專業(yè)技術(shù)人員在工藝開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)過(guò)程就必須考慮到，工藝設(shè)計(jì)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(hù)和能源節(jié)約措施無(wú)縫地對(duì)接起來(lái)。因此，教學(xué)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(shí)點(diǎn)串連上。 冶金工藝過(guò)程是一些物理化學(xué)方面的反應(yīng)原理或機(jī)理，對(duì)于這些理論知識(shí)點(diǎn)的介紹，學(xué)生聽(tīng)講過(guò)程很容易覺(jué)得枯燥，故教學(xué)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(shí)，我們要把該類金屬實(shí)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(xué)生會(huì)迫不及待地想來(lái)反問(wèn)老師這種金屬是如何分離提取的，如何去操作。通過(guò)這種拋磚引玉式的教學(xué)手段，吸引學(xué)生主動(dòng)想去獲取知識(shí)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(shí)來(lái)吸引學(xué)生的注意力，如有色金屬本身價(jià)格高，資源價(jià)值大，金屬的市場(chǎng)行情、行業(yè)狀況、技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平等穿插進(jìn)去。因?yàn)楹芏鄬W(xué)生們都懷抱有早日實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)獨(dú)立的理想，老師能補(bǔ)充技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中就能夠切身感受到未來(lái)所從事工作的價(jià)值和重要性。能夠把這樣的知識(shí)點(diǎn)傳授給學(xué)生，主講老師的備課功夫就不能膚淺，時(shí)常多了解行業(yè)動(dòng)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(xué)手段，在講授工藝知識(shí)的時(shí)候，也可以聯(lián)系很多與行業(yè)相關(guān)的熱點(diǎn)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(lái)啟示學(xué)生，以后作為從事這行的專業(yè)人才，冶金工藝還需更進(jìn)一步的改進(jìn)，少發(fā)生直至杜絕發(fā)生這樣的污染事件，引起學(xué)生追求技術(shù)進(jìn)步的求知欲望，以及從事專業(yè)工作的社會(huì)責(zé)任感。學(xué)生有求知欲望的時(shí)候，教師順勢(shì)可以提供一些參考書(shū)籍、文章給學(xué)生,讓他們進(jìn)行課外閱讀,并要求提交讀書(shū)報(bào)告,這種作法比單純布置具體的作業(yè)題目更能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,更好地吸取知識(shí)，使學(xué)生成為教學(xué)主體。 2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)置不僅可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、觀察能力、分析和歸納推理能力，從而提高學(xué)生的綜合能力。綜合性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)可以有效地激發(fā)學(xué)生的參與興趣，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。 針對(duì)濕法冶金工藝來(lái)說(shuō)，設(shè)置一個(gè)黃鉀鐵礬除鐵實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)具有很重要的代表性，因?yàn)橛猩苯鹛崛∵^(guò)程中，提取過(guò)程的實(shí)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(guò)程中不可繞過(guò)的環(huán)節(jié)，火法冶金采用添加輔料除鐵造渣過(guò)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(shí)驗(yàn)還具有一定綜合性，可以與冶金化學(xué)分析緊密聯(lián)系在一起。通過(guò)常規(guī)定量滴定法分析測(cè)試法，可以測(cè)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(xué)生自己動(dòng)手來(lái)進(jìn)行操作。這樣相對(duì)綜合性的課程實(shí)驗(yàn)，既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，又增加了學(xué)生對(duì)課程理論知識(shí)的理解。實(shí)驗(yàn)設(shè)置上的改革，激發(fā)了學(xué)生動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)的興趣，反過(guò)來(lái)調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)課程知識(shí)求知的積極性。 2.3考核方式改革 有色金屬冶金學(xué)是一門(mén)考試課程,傳統(tǒng)作法都是進(jìn)行閉卷考試。這種方法有一定的缺陷,容易造成學(xué)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(xué)生平時(shí)上課不聽(tīng)課,不做筆記,考試前將別人的筆記進(jìn)行復(fù)印,然后背熟,照樣得高分。專業(yè)知識(shí)是為了提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，將閉卷考試改為開(kāi)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(jià)金屬元素，試用所學(xué)過(guò)的知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)提取分離有價(jià)金屬元素的工藝流程，并對(duì)設(shè)計(jì)的流程步驟分別說(shuō)明之。這種試題沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案，完全是一種主觀性發(fā)揮的答卷方式，通過(guò)如此方式的改革，能夠鍛煉學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的靈活運(yùn)用。這種考核方式運(yùn)用后,同學(xué)們普遍反映如下:他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到了提高；所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)得到了綜合的應(yīng)用，不再是以前死記硬背的知識(shí)點(diǎn)，考完就忘記；對(duì)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的理解力得到了提高，專業(yè)知識(shí)掌握后信心也得到很好地提升。 3設(shè)想和建議 3.1實(shí)驗(yàn)課的加強(qiáng) 有色金屬冶金學(xué)理論課課時(shí)占用較多，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)少,只有10個(gè)學(xué)時(shí),加之以前實(shí)驗(yàn)設(shè)備少的限制,學(xué)生一般只能作23個(gè)實(shí)驗(yàn),這對(duì)于學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際不利?，F(xiàn)在學(xué)校對(duì)新辦專業(yè)支持力度較大，實(shí)驗(yàn)設(shè)備逐步在增多，因此可以適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)，另外，針對(duì)冶金工程專業(yè)的學(xué)生，可以實(shí)施開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和工作，甚至可以參與教師的科研項(xiàng)目研究,充分挖掘和發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造潛能，也可大大提高學(xué)生的動(dòng)手能力。 3.2教學(xué)方式不斷改進(jìn) 隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用，冶金過(guò)程仿真和三維動(dòng)畫(huà)模擬場(chǎng)景在教學(xué)過(guò)程的導(dǎo)入，學(xué)生對(duì)有色金屬冶金學(xué)知識(shí)的理解能夠更加直觀和形象，例如電解鋁工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的操作動(dòng)畫(huà)仿真，這些三維動(dòng)畫(huà)完全模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景，包括對(duì)主要設(shè)備構(gòu)造、工藝步驟進(jìn)行詳細(xì)的分解，學(xué)生可以利用仿真軟件模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)操作進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)訓(xùn)后，可以在仿真軟件平臺(tái)上操作并進(jìn)行考核評(píng)比2。隨著仿真軟件技術(shù)不斷升級(jí)和推廣，各種金屬冶金過(guò)程的仿真軟件開(kāi)發(fā)齊全后，對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提升非常有利，對(duì)學(xué)生理解理論知識(shí)、掌握工藝控制要點(diǎn)也是大有利處，包括部分課程實(shí)