熱動專業(yè)《冶金工藝及熱過程》教學資源優(yōu)化整合

黃軍

摘 要：針對在熱能與動力工程專業(yè)講授《冶金工藝及熱過程》課程中出現(xiàn)的問題，提出了綜合校內外各種教學資源，以培養(yǎng)鋼鐵、稀土等行業(yè)高層次人才。

關鍵詞：熱能與動力工程 冶金工藝及熱過程 教學資源

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0140-01

內蒙古科技大學熱能工程組建于1956年，原隸屬于礦冶系熱工教研室，1985年組建冶金熱能系，從1991年開設招收冶金熱過程方向研究生。前期的學科建設和科學研究主要由賀友多教授、李保衛(wèi)教授領導下的冶金研究所完成。2001年與有關學科合并成立了能源與環(huán)境學院，2001年建立熱能工程碩士點，2005年增設工程熱物理碩士點。學科現(xiàn)有工程熱物理和熱能工程兩個工學碩士點，一個動力工程領域工程碩士點。

內蒙古科技大學熱能工程是自治區(qū)重點學科，熱能工程學科經過20多年的建設和發(fā)展，結合內蒙古地區(qū)的特點，已充分發(fā)揮了鋼鐵和煤炭資源優(yōu)勢，圍繞地區(qū)行業(yè)需求，形成了“高效潔凈燃燒技術”、“冶金熱過程”、“稀土冶金傳輸過程”等特色研究方向，建立了具有創(chuàng)新精神和團隊意識的優(yōu)秀學術梯隊，獲得了一批具有國內領先水平的產業(yè)化科技成果，培養(yǎng)了大批鋼鐵企業(yè)、熱能行業(yè)發(fā)展急需要的創(chuàng)新型高層次人才。

《冶金工藝與熱過程》是熱能與動力工程專業(yè)專業(yè)教育平臺的一門專業(yè)必修課，本課程使學生了解冶金工藝流程，掌握冶金領域的熱工過程、主要熱工設備的構造原理和結構特點，認識各種冶金設備在熱工方面的特點，培養(yǎng)學生學會綜合應用所學的專業(yè)基礎知識和熱工理論分析和解決實際工程問題的能力，用熱理論分析研究冶金工藝流程各環(huán)節(jié)的熱量變化和溫度變化情況。

鋼鐵及稀土冶金行業(yè)是內蒙古自治區(qū)的支柱產業(yè)之一，近幾年發(fā)展速度非?？欤瑸榱烁玫貫閮让晒抛灾螀^(qū)的鋼鐵、稀土等支柱產業(yè)結構更新的需要服務，在本科教學中優(yōu)化及整合教學資源，適應內蒙古自治區(qū)經濟發(fā)展對冶金和熱能高層次人才的需求。

1 課程基本情況

本課程所講授的冶金熱過程主要有：加熱、熔煉、燒結與煅燒、干燥、焦化、相變（凝固、結晶、汽化與冷凝等）；本課程主要涉及的熱工設備有：各類加熱爐、熱處理爐、燒結機、球團焙燒爐、回轉窯、各類熔煉爐窯、各類豎爐和流化床爐、連鑄相關的熱設備，各類熱回收設備（換熱器、蓄熱室、熱管、余熱鍋爐等）。本課程著重培養(yǎng)學生利用熱傳輸理論分析解決實際問題的能力，是一門重要的專業(yè)課程。

本課程涉及到了冶金的從燒結到連鑄的所有工藝，工藝繁復，設備眾多，涉及到的熱傳輸過程也是最重要的。課程中穿插有稀土冶金方面的四個學時，增加了課程的特色，但是內容較多。這些都為本課程的講授帶來較大的困難，同時本課程和實際冶金工藝結合眾多，非常需要現(xiàn)場的實際介紹，讓學生有了感性認識后，才能更好的看清設備背后的理論知識。但是從目前來看，很難找到這樣系統(tǒng)的見習機會。在本課程的教學中，由于沒有統(tǒng)一的教材，同時，本專業(yè)又非冶金專業(yè)，也為本課程教案的編排帶來很大困難，往往對于教學大綱的重點、難點把握不夠。

為了解決以上的問題，有必要組織與整合冶金工藝的教學資源，例如現(xiàn)場錄像，冶金工藝動畫等，首先讓學生對整個冶金過程有一個感性的認識[1]。同時編寫適合熱能與動力工程專業(yè)，冶金工藝及熱過程的教案，滿足非冶金專業(yè)冶金教學的要求。

2 組織與整合教學資源手段

（1）利用當地優(yōu)勢，邀請包鋼技術人員在課程開始的前兩個學時對冶金行業(yè)和冶金工藝進行介紹。冶金行業(yè)是整個工業(yè)的基礎行業(yè)，通過這兩個學時工程技術人員的講解，能夠讓學生對整個冶金工藝有一個整體的認識，并且激發(fā)學生的學習興趣。

（2）收集及整合冶金工藝方面的錄像、動畫等，重要的是，合理的穿插到課程的教學工作中。對于連鑄過程中，鋼液的液-固變化，及后續(xù)的冷卻，可以用動畫演示，增強教學效果[2]。在有關工藝及設備的教學工作中，通過模擬動畫和工程錄像對冶金工藝及設備進行解剖和分析，使原來黑板上難以講解透徹的內容形象、生動的展現(xiàn)在學生面前。提高學生的學習興趣和學習熱情，加深學生對所學知識的理解及掌握。

（3）隨著科學技術的不斷發(fā)展，對冶金過程及其熱工過程理論提出了更高的要求。20世紀60年代，國外許多大專院校的工程專業(yè)相繼開設了有關“傳輸現(xiàn)象”的課程，傳輸理論成為與力學、熱力學及電磁學等具有同等地位的工程技術基礎課程。70年代初，美國蓋格教授主編的“冶金中的傳熱傳質現(xiàn)象”出版。該書將傳輸理論引入冶金熱工過程，使冶金熱工理論有了質的飛躍。將傳輸的相關知識，特別是熱量傳輸的知識附著在工藝上，講授給學生，讓其用專業(yè)和理論的觀點觀察冶金工藝的方方面面[3]。

（4）在完善《冶金工藝及熱過程》的教學大綱的基礎上，編寫新的《冶金工藝及熱過程》教案。教案的編寫本著以學生為本的原則，不僅起教的作用，而著重起導學的作用。在認真研究教學大綱的基礎上，并參考三到四本精品教材，同時吸收優(yōu)秀課程的成果，同時照顧到非冶金專業(yè)的特點。參考其他院校的冶金工藝課程教案，結合多套教材，進行編寫，做到涉及方面廣，適度的深入。同時希望能找到一本適合非冶金專業(yè)用的冶金教材，也為學生們學習找到一本好的參考書。開發(fā)系列課件，改善內容的條理性，有效解決專業(yè)課時壓縮和信息量大的矛盾。將課程相關資源上網，并為學生提供了大量的相關擴充性資料索引，包括相關教材、相關的教學網站和資源等，有利于同學自主學習和研究性學習。

（5）利用我校在鋼鐵冶金上的教學優(yōu)勢，安排專項實驗，內容包括基本原理驗證、主要技能訓練等內容。使學生掌握冶金過程的基本原理，能夠運用相應的方法分析解決冶金生產的實際問題。

3 課程教學資源優(yōu)化整合效果

通過本課程的學習使學生了解鋼鐵冶金流程及工藝，拓展有色冶金及稀土冶金的認識，對主要的工藝及設備有必要的了解，同時對冶金傳輸現(xiàn)象在冶金過程中的作用有比較好的掌握，順利地轉入后續(xù)專業(yè)課程的學習，逐步適應今后不斷發(fā)展變化的工作任務的專業(yè)能力。

致謝：內蒙古科技大學校級教學改革項目（3072034）的資助。

參考文獻

[1] 朱光俊，楊艷華，曾紅.“冶金傳輸原理”課程的教學改革與實踐[J].教學與職業(yè)，2009（8）：133-135.

[2] 張華，倪紅衛(wèi)，何環(huán)宇，等.冶金工程專業(yè)生產實習教學改革探索[J].中國冶金教育，2009（4）：58-60.

[3] 岳強.冶金工程專業(yè)傳輸原理課程教學的創(chuàng)新探索與實踐[J].教育教學論壇，2014（13）：212-213.endprint