冶金工艺专业课教学新模式探讨

冶金工艺专业课教课新模式商议冶金学科可分为冶金基础类学科与冶金技术类学科两大类。冶金物理化学、冶金传输原理、金属学等属于基础类学科。技术类学科是指以问题也许任务为导向的学科，比方炼铁学、铝电解学等。本文所谈的冶金工艺专业课是指冶金技术类学科中以金属元素提取为目的的工艺设计类专业课。从目前的教课现状看，学生对冶金工艺类课程的学习兴趣不大，很简单出现教师单纯表达知识点而学生盲目背诵知识点的不良情况，不利于指引学生独立思虑与创新能力的培育。本文作者以为，冶金工艺设计是围绕金属元素的生成及金属元素与杂质分别两个根本任务睁开的，即冶金工艺知识系统是围绕解决“生成相”与“相分别”两大根本任务形成的，因此专业课的教课也应该从这个角度出发。一、技术类学科的“问题意识”学科系统中有一类叫技术类学科。什么是技术？核心就是解决问题的方法，比方一套操作程序、一些详细参数等。科学理论总是追求逻辑的谨慎性，而技术不追求这个标准。技术的根本鉴识标准是可否能有效解决问题。以大自然宽泛存在的石头为例。相同是面对一堆石头，化学家考虑石头的化学组成与各种性质等；物理学家可从力、热、光、电等各个角度研究石头的特点；在搞技术的工程师眼中，石头拥有较强的硬度可用来做房子地基。化学家研究发现了碳酸钙类石头加热分解后可获得石灰，于是工程师们开始研究石灰窑造石灰的各种技术问题。工程师看世界的视角都是从问题下手的，即有什么用？能做什么？若是把这个世界的知识不严格分为是什么（what）、为何（why）和怎么办（how），科学家不停地在世界的各个尺度上考虑是什么和为何，而工程师则不停地解决怎么办也许怎么用，也就是我们常说的“科学家研究已有的世界，工程师创立还没有的世界”。二、冶金工艺的两大任务――“生成相”与“相分别”冶金技术类学科的根本任务就是将各种矿石变为实用的金属资料，这是冶金学科要解决的根本问题。围绕这些问题，采纳物理、化学、生物、力学等各种学科供给的手段进行冶炼，形成了以冶炼方法命名的物理冶金、化学冶金、生物冶金、力学冶金、真空冶金等学科。围绕详细冶炼工艺问题，介绍工艺操作方法，形成了炼铁学、炼钢学、铁合金冶炼学等学科。经过对冶金工艺进一步归纳，我们把冶金工艺设计的根本任务总结为“生成相”与“相分别”两大根本任务。因为金属在自然界多以氧化物或硫化物形式存在，冶金工艺设计第一要经过化学反应实现金属相的生成，即完成“生成相”的任务。解决“生成相”这个问题，主若是利用化学供给的理论，特别是物理化学的知识来进行。即经过温度、压力、气氛等要素的控制不停构造条件去形成“生成相”。解决“相分别”这个问题，主要利用物理学科供给的知识进行。恰似淘米时依据米粒与石头的密度不同样把二者分开。相与相要分开，也得利用相之间的某些不同样性质来睁开。冶金工艺中的“相分别”所依据的性质有密度（气液分别与渣金分别）、界面张力、粘度等。“相分别”表现最显然的是在矿物预办理工艺中，即常说的选矿。选矿工艺的实质就是“相分别”的过程，依据分别依据的不同样性质可以分为重力选矿、浮选、磁选等。三、问题导向的冶金工艺专业课教课新模式结合冶金工艺中“生成相”与“相分别”两大根本任务，我们提出了冶金工艺专业课教课新模式。这类新模式主要分以下三大步骤讲课。1.介绍金属产品冶炼的原料与产品原料和产品恰似初步点与终点，冶炼工艺恰似中间的路线和过程。金属在自然界的存在形态和最后产品的化学组成是工艺设计的基础。本步骤教课中必然要加强“不同样原料特色有不同样的冶炼工艺”思想，引起学生对矿物原料的重视。比方，因为四氧化三锰拥有磁性，在冶炼工艺设计时，就提出了“磁化焙烧”这个富集工艺。因为碳化铁拥有磁性，对于低品位铁矿石，可以设计“气固还原生产碳化铁―磁选―电炉熔炼”的工艺路线，不同样冶炼方式对原料的要求也不同样。2.围绕“生成相”与“相分别”两大任务进行生产工艺教课明确了起点和终点，讲课教师开始对于已有的工艺路线进行详细介绍。讲课的思路是以“生成相”与“相分别”为目的睁开。某种金属的冶炼工艺不是一个工序就能完成了，比方老例的钢铁冶炼工艺包含了“矿石预处理―高炉炼铁―铁水预办理―炼钢（含精髓）―连铸”等多个工序。该工序中矿石预办理与连铸不属于冶金工艺类技术问题，不用依据“生成相”与“相分别”睁开介绍，对于高炉炼铁等其余三个工序，则均有“生成相”与“相分别”两大任务。对于高炉冶炼工序而言，“生成相”是铁水，“相分别”主要是铁水与气相和炉渣相的分别。高炉冶炼工序第一要构造“生成相”，围绕“生成相”可详细介绍在温度，压力，配料等各方面采纳的工艺举措。同样，围绕相分别也可对大批操作工艺进行睁开介绍。围绕“生成相”与“相分别”睁开研究性新工艺设计前两个教课阶段均以老师表达为主，本阶段的教课则以学生为主，进行研究性教课。讲课教师要熟习成熟工艺以外的冶炼新工艺，只管这些工艺仍停留在理论解析研究阶段。本阶段讲课时不要直接介绍新工艺，而要进行指引性教课，让学生参加交流议论自行得出结论。以上三阶段是问题导向下教课新模式的主要讲课方式，在针对详细某门专业课的教课过程中，教师可灵便选择安排课堂教课，只要整个讲课思路可以围绕“生成相”与“相分别”两大根本任务睁开即可。冶金工艺专业课教课已有近100年的历史，随着冶金工艺研究的深入，其讲课