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冶金工程论文

时间:2022-02-26 13:39:41

冶金工程论文

第1篇

网络是现代社会良好的资源平台。在冶金行业,由国际钢铁协会发起成立的钢铁大学网站是行业内认可度较高的专业网站。该网站涵盖的知识面较广,主要使用对象为在校师生和企业员工。在网站上,可以使用钢铁生产的所有原理,包括基本知识、冶金工艺、热力学和动力学原理等。然而网站最突出的特色不是对这些知识的应用,而是一系列灵活的、涉及炼钢生产的像游戏般的模拟。这对于年轻大学生们来说,很具有吸引力。我校冶金工程专业自2010年开始对国际钢协举办的网络炼钢大赛给予了高度关注。经过两年时间对该赛事进行深入调研和初步探索之后,于2012年参加了由中国金属学会主办、武汉科技大学协办的“2012全国网络虚拟炼钢大赛培训班”,事后就培训的相关内容结合钢铁生产的基础知识和计算机操作技巧,发展成专门的一门课,并将这门课纳入到我校的“个性化教育”实践环节,同时每年筛选出成绩优异的学生参加全国炼钢大赛。2013年3~4月,还曾协助河北省冶金学会承办了河北省首届网络模拟炼钢大赛,获集体三等奖。

通过这两届“网络炼钢大赛”的开展,教师们发现学生参加大赛,有助于其将大学四年所学的知识尤其是专业知识融会贯通。例如,在网上模拟转炉炼钢工艺时,学生必须首先对炼钢的工艺过程有全面的了解和掌握,熟知钢铁料和造渣材料的加入时间与方式、氧枪的操控制度(何时开始吹氧、纯吹氧时间、氧流的大小)等各个知识点,并将这些知识点有机结合到一起,运用到冶炼过程中,最终炼得符合规格要求的钢种。事实上,网络模拟炼钢的过程,可以使学生真正体验到当“炉长”的感觉,并有助于其建立炼钢工艺的全局观。通过成功地冶炼一炉钢水,不仅使学生将整个钢铁生产串联起来,了解各生产工艺的原理、特点和操作,还极大地满足了他们的自我成就感,加深了学生与本行业的情感。最后,通过对毕业生的回访了解到,他们在进入企业参加工作轮岗时,在很多岗位上都有一种“似曾相识”的感觉,因为网络炼钢培训使其对工艺的各个环节有了较深刻的认识,也熟知了相应岗位上的操作。由此可见,网络炼钢训练对毕业生工程实践能力的提高起到了积极的作用。

二、开展实验室开放项目,提升学生的创新能力和动手能力

实验教学是实践教学体系中的一个重要组成部分,是培养学生实践能力和科技创新能力的关键环节。而实验室开放项目与普通的实验相比,在创新能力和动手能力方面的要求更高。作为成立不久的新专业,面对科研基础薄弱、设备和经费不足的局面,如何促进实验室开放项目的顺利开展并且保证实施的效果,是全体教师关注的焦点。为此,系里分别从硬件环境、软件师资和参研学生的筛选三个方面进行了充足准备。首先,冶金工程专业的实验中心经过了大规模的升级改造,不仅新增了感应炉、高温烧结炉等一系列教学科研设备,实验中心的布局及环境也得到了良好的提升,为实验室开放项目的开展提供了强有力的硬件保证。其次,在师资方面,经过自愿报名和专家组评选,最终挑选有经费、有能力的优秀教师指导开放项目,从而为项目的选题、经费和实施提供了保证。最后,在实验室开放项目的学生人选方面分三个阶段进行选定。第一阶段,对自愿报名的学生进行摸底调查,调查内容主要是学习成绩和学习时间的投入多少,选择成绩较好且学习时间投入较少的学生,这样能保证被选中的学生有比较充足的时间进行项目的执行;第二阶段,对选择出来的学生进行简单的项目背景介绍,引导其进入课题,之后分配给学生一到两个月的自学时间,深入全面地了解课题,这是为了考察学生的自学能力、创新能力和查阅文献的能力;第三阶段为课题答辩环节,学生需要将查阅的文献进行归纳总结、消化吸收,完全理解之后再在答辩环节表达出来。通过答辩的学生才是最终参加开放项目的人选。选定学生之后就可以深入开展项目,在项目执行过程中要严格遵循“以学生为主体”的原则,即从实验方法的选择、实验方案的制定到具体的实验操作,以及后期的数据处理等全部由学生来完成,教师则主要起到“三导”作用,即“引导、指导和督导”。因此,学生执行项目的过程实际上就是运用知识解决问题的过程,可以很好地锻炼其动手能力和创造力。

三、充分利用生产实习,强化学生的职业认识

我校的实践环节共包括以下几个部分:金工实习、生产实习、毕业实习、课程设计、个性化教育、专业技能培训、毕业设计(论文),其中在生产实习中,学生与企业的直接接触时间最长,且有充足的机会与现场工人师傅讨论交流,这是强化其职业认识的最佳途径。目前国内高校生产实习的主要方式有跟班式、参观式、现场讲座式以及座谈交流式。考虑到我校的生产实习周期短(一般2到3周)、任务重(炼焦车间、烧结车间、炼铁车间、炼钢车间、炼铸车间等)以及学生自身的安全问题,历年来的生产实习多采用“参观式”。整个实习下来给学生的感觉就是“走走看看”,学生缺乏对岗位的深入了解,印象不深刻,实习效果较差。为此,自2012年开始专业对“参观式”的实习方式进行了改进,并增加了现场讲座式和座谈交流式。在“现场参观”的过程中,要避免“走马观花”,首先要对学生们明确实习的目的,及时下放任务书及实习计划安排,然后有选择、有重点地参观:对有高炉、转炉、轧机等设备的车间,多分配时间,多做讲解;对炼焦炉、烧结机、制氧机、缓冷机等附属设备则“提纲挈领”式讲解。带队教师要尽量安排时间让学生向一线工人师傅取经,内容包括现场操作经验、岗位特点、工作制度等,使学生对各岗位有充分的认识。“现场讲座式”实习方式是邀请具有5年以上工作经验的工程师,为学生讲解其负责的设备(如烧结机、高炉等)特点及该设备在整个工艺流程中的位置和作用、基本原理等内容。有的工程师在讲座的过程中还进行现身说法,就大家敏感的考研、工作、自身职业发展和钢铁行业的历史规律、最新动态等内容进行互动交流,效果颇佳。“座谈交流式”实习主要是请有经验的现场人员为学生解答一些参观过程中遗留的与实际生产相关的问题,并就其多年的工作经验和对本行业的了解对学生的价值观进行引导,加深学生对本行业的认识,从而帮助学生树立良好的职业意识。

四、区别安排毕业论文(设计),促进毕业生与未来对接

毕业论文(设计)是我校冶金工程专业实践环节的最后一环,学生做完论文就面临着就业或者进入高校继续深造。由于我校的冶金工程专业暂时还没有硕士点,因此,毕业论文(设计)模式按照“985工程”或“211工程”等高校通常采用的“博士带硕士,硕士带本科生”的方式难以实施,近几年的毕业论文(设计)都是由指导教师亲自指导,“手把手”式地教学生如何一步步进行实验。这种方式存在以下三个问题:第一,由于每位教师指导的学生人数太多,而且学校要求“一人一题”,且四年内的论文题目不能相同和类似,因此每年的毕业论文题目都是教师们绞尽脑汁想出来的,缺乏必要的研究基础和课题的深度。第二,做实验需要有经费支撑,而指导教师大多参加工作时间尚短,处于课题研究的摸索探究期,未形成明确的研究方向,而且很少有经费入账,因此对于他们而言,大部分毕业论文的费用只能自己筹集。第三,从学生角度考虑,这一环节的安排还涉及到与毕业去向的对接问题:对于毕业之后攻读研究生的学生而言,跟着指导教师做科研是合适的和必需的,因为可以很好地锻炼其深入钻研课题的能力;但是对于毕业之后参加工作的学生而言,他们更需要多了解和熟悉工厂的布局、设备等情况,以缩短其就业后的适应期。根据师生的实际情况,并吸取兄弟院校的经验,自2012年起对我校冶金工程专业的毕业设计实践环节的实施进行了合理改革,在原来单一的“做实验”型毕业设计基础上,增加了设计型和在企业做课题的选题模式。安排的原则是:对毕业后参加工作的学生安排设计类课题和在签订工作的企业做课题,前者如设计工厂布局、高炉车间或转炉车间、高炉、转炉或轧机等,通过做设计让学生深入掌握现场的车间格局、设备构造,并通过对设备的掌握进一步加深对工艺原理基础知识的理解;而在企业做的课题往往是由企业提出,他们希望毕业生提前进入工作状态。指导教师则全程监督指导,保证论文质量。考研的学生则偏重于做毕业论文,通过文献的查阅和综述、实验方案的设计和实验过程的具体执行,培养学生的创新能力、思考问题和解决问题的能力,为考研学生日后继续深造奠定坚实的基础。

五、结语

第2篇

[关键词]冶金工程 课程设置 学分制 导师制

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)16-0024-03

《高等教育法》明确提出:“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。”高等教育是对在其中受教育的人施加教育影响,满足他们的求知愿望,帮助其实现个人目标。大学教育是完全意义的专业教育,重视人的品质、素养形成、重视“完人”教育。冶金工程专业的培养目标是培养德、智、体全面发展,具有坚实的冶金理论,掌握冶金生产的工艺、技术和设备知识,综合素质好,具有创新能力和组织管理能力的人才。随着我国教育体制的改革,从原来的学年制转变为现在的学分制,我校冶金工程专业的培养方案和课程设置经过了多次修订,在学分制人才培养模式下,课程设置的数量增加了,但是必修课程和限选课程太多,导致自由选修课学分少。虽然课程设置数目多,但是学生学习的选择空间小,难以实现“把学习的自交给学生”的教学理念。大学本科教育实际上是高等基础教育,作为大学教育的核心内容的课程设置应该以让学生奠定终身学习的基础,实现终身教育为目标进行设置。

一、我校冶金工程专业目前课程设置的现状

随着专业学科的合并和学分制的实行,打破了原有的教学课程体系,对课程体系进行了改革,但是新的课程设置中还存在原二级学科培养模式的思维,轻金属冶金、重金属冶金、稀有金属冶金以及钢铁冶金等专业界限明显,课程设置中必修课程的分量太重,选修课程的设置太多、过于凌乱。

我校冶金工程专业课程安排上,前两年主要是公共课程和大类课程的学习,公共课程和大类课程是根据教育部和学校要求设置的课程,与大多数的工科专业课程基本类似,从第三学年开始,进入专业课程的学习。冶金工程专业学生四年中共要求修满最低18分。专业课程分为专业主干课和专业选修课两类,专业主干课(必修课)要求的学分为42学分,包括必修主干课程17学分和必修实践课程25学分,专业选修课16学分,其中必选课程占了10学分,自由选修课程只有6学分,选修课程所占比例太低。开设的专业课程中,自由选修课程达到24门,学分超过48学分,而学生对自由选修课的需求总共只有6学分,由于课程开设太多,太过凌乱,造成了教学资源的严重浪费。

我校冶金工程专业的选修课程设置中分为有色金属冶金、钢铁冶金、冶金物理化学等三个模块,在有色金属冶金模块中又设置了重金属冶金学、轻金属冶金学、稀有金属冶金学;钢铁冶金模块设置了钢铁冶金学,这四门课程又分为I类和II类,I类课程设置了4个学分,II类课程设置了2学分。I类课程为必选其一,另外可以选修II类课程,但选修I类课程的学生不能选修同门课程的II。这种课程的设置还是根据原来传统专业思想,存在几个弊端:1.不适合于现在学校“大类招生大类培养”的思想要求;2.占用了更多学时,减少了学生选择其他课程机会,不适合学校“把学习的自交给学生”的培养原则;3.知识体系过于单一,在学生就业工作中缩小了选择的范围。

二、学生进行课程选择的问题

大学课程主体趋向多元化,终身教育思想对于高等教育及课程的发展产生影响。在培养方案的制订和课程设置中,现在要求“宽口径、培养个性化、出口多方向的制订原则”,学分制就是为了适应这些教育理念而实行的。

由于我国初等教育体制的原因,学生观念跟不上学年制到学分制的内在理念的转变。现行高考制度是“应试教育”最得力的指挥棒,使我国基础教育阶段青少年的创新意识惨遭扼杀。进入大学后,学生往往对自主学习、个性化自我教育认识不到位,学生经常没有明确的学习目标和计划,没有足够的学习动力和自主性。现在部分学生在选课时,由于缺乏具体科学的指引,导致学生缺乏科学的指导。部分学生为了能尽快修满学分,只考虑该课程学习的难易程度和学分是否容易拿到,多数学生不能规划自己的课程框架,而缺乏对专业知识结构和系统性的考虑,选课存在盲目性和随意性。由于现行的冶金工程专业课程设置中自由选修课要求的学分少,而课程设置数目太多,学生选课随意性更大,在学期中以各种理由要求退选或放弃某门课程,导致部分课程开设一段时间后不能继续进行,造成了教学资源的浪费。

三、进行课程设置改革的思路

学分制的本质就是要实行选修制,这是学分制的灵魂,强调个性的发展是学分制的重要特征,但是学分制也要实行目标的管理,相对学年制的过程管理,学分制实行目标管理,为了帮助学生实现学习的目标,针对性地实施过程管理也是有必要的。

(一)设置冶金工艺学课程

现代冶金工程教育应着眼于“大冶金”,以基础理论、基础知识为本,教学重点应由冶金工艺转向学习冶金方法和研究方法的训练,着力培养学生善学习、会思考、勤探索、能创造的能力,引导学生继续学习为目的进行课程设置。因此除了冶金原理等必修的基础课程外,取消冶金工程概论课,把冶金工程概论和选修课程中的轻金属冶金学、重金属冶金学、稀有金属冶金学和钢铁冶金学设置为冶金工艺学。冶金工艺学课程安排应避开原轻重稀和钢铁冶金的思维,按照冶金工艺方法重新编排课程。

(二)必修课程的设置

必修课程设置应以学生掌握本专业的基本知识、原理和方法来设置。冶金工程专业的必修基础课程可以设冶金原理、冶金工艺学、冶金设备和冶金课程设计四门课程,前三门课程的学分设置为每门课3-4学分,冶金课程设计为2学分。前三门课程可以涵盖冶金的原理、工艺和设备,是冶金专业的专业基础课程,第四门课是对学生进行设计能力训练的课程。通过这四门课程的学习,即可以了解冶金专业的基础知识,为后续的学习奠定基础。原来必修课中的材料科学基础和传递过程原理是工科专业的基础课程,可以设置在大类课程中,每门课的学分设为2学分。由于在专业基础课程中设置了冶金工艺学,因此取消原大类课程中的冶金工程概论。

冶金过程是一个物理化学变化过程,对冶金工作者来说,改进现有的冶金过程并探索新的冶金过程,确定最佳工艺,必须进行冶金工艺过程的研究。因此冶金物理化学研究方法是冶金工作者必须掌握的。在冶金过程控制和冶金工艺研究过程中,离不开分析检测技术,因此掌握现代分析检测技术也是冶金工作者必须具备的能力。所以可以把冶金物理化学研究方法和现代分析检测技术课设为必修课,学分设置为每门课2学分。必修的实践环节“文献检索与选读”、“认识实习”、“生产实习”、“毕业论文(设计)”的总学分为25学分。这样,专业必修课程的总学分仍控制在42学分左右。

(三)选修课程的设置

前武汉大学校长刘道玉说“创造性是一流大学之魂”,中南大学校长张尧学也提出“精简课程、优化教学内容、给学生更多的自主学习空间”。目前我校冶金工程专业的选修课程太多,加上许多课程是限选课程,学生自由选修的空间比较小。因此除了必修课程外,取消限选课程,把其他课程都设为自由选择课。根据专业特点,精简选修课程,优化课程内容。在学分设置上,没有实验的课程设为2学分,有实验的课程设为不超过3学分。根据学生的兴趣,把原来的轻金属冶金学、重金属冶金学、稀有金属冶金学和钢铁冶金学设为选修课程,但是在冶金工艺学中出现的内容不再出现在选修课的课程内容中。对其他的选修课程进行精简整合,选修课的安排以拓宽学生的知识面和创造能力为目标,避免灌输知识的教学模式。减少学生的课堂学习课时,让学生掌握更多的学习空间,选修一些感兴趣的其他专业的课程,应该是学分制的灵魂。

(四)加强实践能力的培养

我院冶金工程专业学生的培养向来都重视实践能力的培养,认识实习、生产实习和毕业论文等培养环节使学生的工程和实践能力得到了锻炼。“双结业”培养模式多年来得到了发展和实践的检验,但是由于“双结业”的工作量大,也出现了“双结业”环节影响毕业论文的情况。而且在专业面拓宽、课时减少的情况下,实验的学时数由于基础课的加强和教育投资的不足而受到削弱。在课程设置和教学内容的安排中,应加强实验的学时,能开设实验课的科目应开设实验课。改革“双结业”的培养模式,开设实验类的选修课,在学生进入专业课学习后,就进行“双结业”或实验选修课的教学环节,让学生更早地参与到教师的科研项目中来,培养学生的科研和创新的工作能力。

四、设置本科教育导师制

由于招生人数的扩大,高校加强了辅导员或班导师的管理模式,辅导员和班导师大多是从事管理岗位的老师或优秀的研究生补充到这个队伍中,因为专业知识或教育经验不足,难以指导学生培养计划的制订。

国外的本科教育中,导师制是比较普遍的,但是在国内,虽然很多的学者建议完善导师制,但是实际上实行还不够全面。应参考研究生导师的经验,给本科生配备导师。根据学生和专业的特点,在学生入学后两年内,指导学生制订培养计划和进行课程的选择,以避免学生选课的盲目性和随意性。现在试行的冶金工程试验班导师制是本科教育中实行导师制的有益探索,但是在工程试验班的导师制中,导师的主要任务是指导学生参与科研,而几乎没有参与到学生的日常学习中,没有参与到学生的培养计划的制订中。导师应指导学生制订培养计划、指导安排学生的课程框架和每个学期的学习计划,避免学生学习的课时过度集中,指导学生在本专业课程学习之余,可以选择其他专业的课程,从而全面提高学生的素质,增强学生的就业能力和增加就业渠道。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 肖朗,陈家顺.杨贤江的“全人生指导”思想――“人的全面发展”教育思想本土化的范例[J].教育研究,2006,(9):19-24.

[2] 蒋亦华.大学课程实施:专业本位的价值取向[J].现代大学教育,2010,(4):103-109.

[3] 中南大学教务处编.冶金与环境类本科生培养方案[M].中南大学本科生培养方案(2008版),2008:47-55.

[4] 李硕豪.论本科教育的本质属性[J].教育与现代化,2010,(3):12-16.

[5] 卢国良.提高高等教育人才培养质量再认识[J].现代大学教育,2010,(5):81-86.

[6] 高淑贞,李守义.高校学分制与大学生受教育权[J].中国地质教育,2007,16(1):88-92.

[7] 张尧学.改革创新促发展特色强校创一流――在中南大学三届二次教代会、工代会上的工作报告[EB/OL].中南大学新闻网,2012-2-29/2012-3-19.

[8] 滕明,戴曦.一个初见成效的实践:传统工科本科生“双结业”培养模式[J].现代大学教育,2003,(3):78-80.

[9] 张雪.美国学分制探析及对我国高等教育的启示[J].河北广播电视大学学报,2010,15(6):93-94.

[10] 朱士中.美国应用型人才培养模式对我国本科教育的启示[J].江苏高教,2010,(5):147-149.

第3篇

关键词:冶金原理;科研教学;实验教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)01-0094-02

冶金原理是冶金工程专业学生必修的一门重要的专业基础课,是深入学习钢铁冶金的基础和纽带,是贯穿整个冶金工程学习的基础知识和专业知识的桥梁[1,2]。同时,冶金原理实验是对冶金原理课程的具象化和本科教学的重要组成环节。

一、实验室建设

我校在上世纪80年代以后,将“炼铁”和“炼钢”教研室合二为一,成立了钢铁冶金系,并对课程体系、教学大纲、教学方法进行了大胆改革,冶金专业的学生既安排了炼铁方面的教学实验,也安排了炼钢方面的教学实验,使学生在学习书本专业知识的同时,也对整个钢铁冶金的工艺流程的学习及相关知识有了进一步的巩固和提高。

冶金工程系薛正良教授和周国凡教授于2008年出版的《钢铁冶金实验》教材,其包含传输原理实验、冶金原理实验和钢铁冶金实验三大模块。目前我们正在研究把课程建设与教育创新、社会发展相结合,进一步推进实验教学改革,不断提高教学质量和教学水平,培养出更多适应社会需求的学生。

二、实验教学中存在的问题

冶金原理实验是冶金工程专业的第一组专业实验,其包含了热电偶的检定、冶金熔体熔化温度测定、熔体粘度的测定以及熔体表面张力测定。这一组实验主要是学习有关冶金的理论知识和实验设备等方面的内容。冶金原理实验可以概括为两大类:即理论研究和专业实验,要求学生将课堂所学的专业知识转化为动手实验来对所学的专业知识进行论证,以培养学生的动手能力。冶金工程专业的实验教学也要根据时代环境的变化而变化,而今冶金原理实验教学仍存在一些问题[3],主要包括以下几点:

(一)实验目的不明确

针对2007级、2008级、2009级冶金工程专业共480名学生展开的问卷调查,学生普遍表示对为什么要做实验比较茫然,被动地按照实验指导书上所要求的实验目的和步骤进行重复实验,获得实验结果和数据。这种实验教学方法的突出缺陷就是以实验指导老师为中心,而忽视了学生认知过程中的主观能动性,束缚了学生的探索性思想,在一定程度上限制了对学生创新能力和创新精神的培养,从而使学生无法完成理论―实践―理论循环的实践过程。

(二)教学与实验结合不紧密

通过对480名学生的问卷调查以及上实验课所反应的情况,学生通过理论学习了解了热电偶工作原理、冶金熔体的温度定义、粘度定义和熔体表面张力的定义,但是学生对于这些所掌握的定义仅仅停留在表面,对这一系列的纯理论在实际中的应用没有一个较深层次的认知。

(三)学生对实验缺乏积极性

冶金原理实验由于是专业实验,在大三才开始授课。但是冶金实验是高温实验,实验周期长,实验设备少,实验老师在讲授的同时,实验已经进行。并且现阶段实验设备已经实现自动控制,学生并没有在实验的过程中动手操作。这导致老师在讲授实验操作、注意事项及实验的重点难点时,学生没有主动的配合老师积极思考问题,不时出现开小差的现象。

(四)实验考核机制单一

现阶段考核实验成绩的唯一方式是实验报告,但是抄袭实验报告的现象时有发生。

三、冶金原理实验改革措施

在建立创新型实验课程的前提下,对现有的教学机制进行改革,建立完善的实验考核机制以及科学、合理、先进的实验教学体系。

(一)明确实验目的

每一门实验讲义的开篇第一小节都是实验目的。以熔体粘度测试实验为例。实验目的介绍了熔体粘度对传热、传质以及流体流动过程有重要影响。冶炼过程的造渣、金属――熔渣间各种反应的完全程度和速度、金属与熔渣的分离、熔体对耐火材料内衬的冲刷侵蚀等都与熔体的粘度密切相关。但是从实验教学上来说缺乏具体的内容,学生还是要问为什么。所以以实验课来说,我们要将抽象的问题具体化、直观化。比如说实验要做的是Q235连铸结晶器保护渣的粘度。为了测试其粘度,首先要对此渣的熔点进行测试,测熔点要用到热电偶,用热电偶就要对热电偶进行校准。为了使钢坯更好的脱模,我们要进行粘度,表面张力等一系列实验。这样下来可以将冶金原理实验构成一个整体,学生带着目的性去完成一个整体实验项目。

(二)实验与理论结合

传统教学方式是理论课老师只讲理论,实验老师只管带学生做实验,理论课教师与实验教师之间缺乏交流与沟通。其教学方式可变为在理论课教师教授与实验相关的内容前,可以先和实验教师讨论,先由实验教师给学生讲授有关的实验知识,使学生在上理论前对基本概念在应用方面有初步了解,然后理论课老师在课堂上进行理论深化,形成实践理论的第一次循环;然后在理论课结束后,再来进行实际操作,完成理论实践的过程。这与工科提倡的从“实践中来,到实践中”去的教学目的相得益彰。

(三)提高学生实验积极性

1.建立科研与教学相结合的实验体系。鼓励学生积极申报大学生创新基金项目,自愿组合,对实验内容拟定实验方案,交由项目指导老师考查合理性,最后由实验教师带领学生进行验证。这种教学方式促进了学生之间的交流,形成了良好的科研协作习惯,培养了学生的团队精神。

2.改变实验指导方式。传统冶金实验授课方式以老师操作、讲解为主,缺乏对学生动手能力的培养。基于这些问题,建立学生为主,教师为辅的实验指导方针。建立实验预约系统,预约实验的学生通过实验教师的操作视频以及讲解来预习本实验的操作方式,了解实验设备运行原理。然后在实验室进行自主实验,实验教师在旁辅助指导,解决实验过程中出现的问题。

3.建立完善的奖励机制。对参与实验设计的学生,在评优、奖学金、评选等活动中给予一定的优先权以及学习和物质上的奖励。通过举办实验竞赛等方式,将实验课作为对学生创造力,动手能力和分析问题能力的综合评判,由系里专家进行最后的考核,给予证书认可。

(四)建立多元化考核机制

传统冶金原理实验评定成绩仅以实验报告为准,考核单一。为了改变这种现状,全面评价学生的实验能力,具体做法如下:将报告分数分为三大类,即平时成绩、实验操作成绩和实验报告成绩,平时成绩占40%、实验成绩占40%和报告成绩占20%。具体做法如下表1。

我校在加强冶金原理实验教学改革后,学生的观察能力得到了锻炼,组织协作及合作精神得到了培养,调动了大学生从事科研活动的主动性、积极性,为培养具有创新性的高技术人才提供了一条有效的途径。

参考文献:

[1]张利华,翟大成,胡翠.冶金工程专业实验教学模式的研究[J].实验室科学,2011,14(2).

第4篇

关键词:计算机软件 冶金自动化控制 应用分析

中图分类号:TP393.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(a)-0007-01

20世纪60年代以来,我国冶金控制系统逐渐迈向了自动化领域。到了80年代,随着PLC、DCS等现代控制系统的出现,为我国冶金行业的发展提供了重要的技术支持,极大的提高了冶金行业的生产率与生产质量,为我国现代化建设作出了巨大的贡献。近年来,随着计算机软件更新速度的加快,现代的冶金生产流程得到了很大程度的革新,其越来越向紧凑型、智能型方向发展了。因此,为了更好的确保冶金控制系统实现全自动化,不断改革生产管理控制系统,有关技术人员应该加大堆计算机编程和控制的关注程度,在新型产品与工艺的开发过程中,尽量采用最先进的流程技术,逐步实现人机交互的局面,将自动化理念全面渗透到每一个生产环节中去,最大限度的提高冶金行业的生产效率,为实现我国又好又快发展提供重要的物质支持。改革开放以来,我国冶金行业的发展速度得到了极大的提高。当前,冶金行业在国民经济中占据了极其关键的作用。因此,冶金产业生产质量与水平的高低直接影响着我国整体工业的发展速度,是我国工业竞争能力高低的重要体现。本文就现阶段计算机在冶金自动化控制中的应用进行了细致的分析,以求更好的促进我国冶金行业的发展。

1 分析计算机在冶金生产过程中的应用

现阶段,计算机在我国冶金过程控制方面取得了显著的成效,计算机过程监控系统几乎覆盖了所有冶金行业的每一个流程。且随着计算机应用技术的不断提高和软件的不断优化,这种趋势在近几年得到了更大幅度的提升。传统的PLC、DCS等系统逐步被现代计算机系统代替。尤其在这几年中,这种趋势更为明显。现场总线、工业以太网等科技得到了众多冶金生产者的高度重视。计算机在冶金过程控制中发挥着重要的作用,其能有效的将理论知识、数理图形、权威经验和先进工业完美的结合起来,构建出一个动态的数据系统,利用分布式的监控手段,将工业网络与各种冶金设备紧密的连接起来,使计算机系统能够实时监控到冶金的各个生产线和产品质量,大大提高了冶金行业的生产效率与生产水平,真正实现了冶金自动化系统。

2 分析计算机在冶金行业管理信息系统领域的使用

当前,大中型冶金企业主要由铁矿的开采、提炼、铸轧等工艺组成,同时,还需要利用水电等系统进行辅助生产。要想更好的实现冶金行业的经济效益,就需要将每一道工序进行细致的连接,尽量减少浪费、重复生产等损失的发展。因此,冶金企业主要管理人员应该不断协调质量管理、通信管理、调度管理等部门的工作任务,不断优化企业生产流程,实现经济效益。为此,建立采用计算机技术建立公司级的管理信息网络系统显得尤为关键,其在现代冶金行业得到了越来越广泛的应用。同时,全方位、多领域的管理信息网络系统,也为现代冶金行业的生产效率和产品质量提供了技术保证。拿涟钢为例,早在20世纪80年代末期,涟钢MIS系统工程就得到了大规模的使用。在公司,几乎全部厂房都涉及到了计算机软件,并通过全部联网的形式,将通信部门、采购部门、财务部门等的重要数据都传入网络系统中,充分发挥出了企业各类数据的共享优势。此外,该系统还通过系统化的思想全面整合了企业内部关键的资源,促使各单位、各部门分工合作,进而最大限度的完成资源的重组,为企业高层管理人员提供了重要的决策信息,以便更好的促进冶金行业的健康发展。

3 计算机为冶金自动化控制软件提供了巨大的发展空间

计算机控制技术在冶金产业的大规模使用,使得众多软件开发商将市场定位于冶金自动化设备和控制系统。因此,为了尽早抢占市场份额充分实现冶金产品生产线的自动化,第三方软件开发商纷纷开发了各类控制算法、控制器编程程序、数据监管系统产品。然而,不论是哪一类软件产品,在使用过程中都需要运用到计算机设备。尤其是在信息管理系统建立起来之后,软件自动化控制系统对计算机设备的依赖程度更是得到了极大的提升。这些年,外国众多制造生产商都在冶金软件产品开放性与互动性上投入了巨大的人力、物理、财力,极大的提高了现代冶金产业的生产能力,为我国经济、社会的高速发展提供了重要的物质保障。

4 分析计算机在冶金过程人工智能技术中的使用

现阶段,我国众多大中型钢铁冶金企业都实现了基础自动化向信息网络化的重大突破,成功迈向了全方位的自动化控制系统。随着现代信息网络技术的不断改进与革新,在现代冶金生产过程中各类信息与数据资料得到了最大程度的共享,大部分冶金生产工序、控制流程、技术决策都能在操控室中完成。同时,人工智能技术的不断发展与演进,充分展现了计算机运算的强大功能。通过人工智能技术能够通过各种仿真、模拟手段实现对全部冶金生产流程的离线演示,不断优化冶金产业的生产流程,对实际的冶金生产提供关键的指导作用。

5 计算机在冶金行业局域网络中的使用

冶金生产流程自动化设施质量、数量的高速提升,在提高冶金产业生产力的同时,也加大了对每一项机械设备监控的难度。当前,计算机网络技术对冶金产业的影响主要体现在如下两个方面:其一,计算机网络系统能够提高各类机械设备接收、传输各类指令的效率;其二,计算机网络系统能够保证设备与设备之间进行大规模数据的传送与交换,实现流程的优化。

6 结语

现代计算机技术的大规模使用,不断提高了冶金自动化控制的实现程度,为我国冶金行业带来了巨大的经济效益。

参考文献

[1] 冶金行业DCS的使用量逐步减少[J].现代制造,2009(42).

第5篇

关键词:冶金工程;人才培养模式;培养方案

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0114-02

一、课程体系改革势在必行

随着时代的发展,科学技术加速发展,知识积累呈指数增长,新的技术革命促进了信息化社会的发展,人类社会的学习方式、工作方式、生活方式、生产方式乃至思维方式也在不断改变,以知识传递为特征的传统课程体系已不适应21世纪对人才培养的客观要求,高等教育课程体系改革势在必行。我国现有的高等教育取得了空前的发展,但仍然面临着前所未有的困境和挑战。主要体现在高等教育体制改革不能适应社会主义市场经济发展的需要,教育思想、教育理念不能适应时代的要求,教学内容、教学方法不能适应创新型人才培养的要求等。因此,人才培养模式、专业设置、课程体系、教学内容和方法等的改革势不容缓。

二、高等教育的培养目标应是拓宽的专业教育

我国高等学校的办学模式是在当年的计划经济条件下形成的。建国初期主要是借鉴前苏联教育模式,按行业设置专业。不可否认这种教育模式在当时为冶金工业的发展做出了重大贡献。但是在新的历史时期,原有专业培养的人才已不能适应新时代要求;随着冶金及材料工程生产规模的迅速扩大,计算机自动控制的系统工程得到充分利用,现有的培养模式,已经不能适应新技术发展的要求。上个世纪80年代,将炼铁、炼钢、电冶金三个专业调整为钢铁冶金专业,专业面有所拓宽,但专业宏观结构不尽合理,严重影响着本科人才的培养质量。因此有人主张我国高等教育应尽快与国际接轨,培养“通才”。笔者认为,现阶段我国高等教育的培养目标还应是拓宽的专业教育,而不应是通才教育。为了培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的人才,更加适应社会发展的需要,必需改变过去过分强调专业对口的培养模式,拓宽专业口径,实现人才培养模式的转变。人才培养模式的转变,关键是从注重知识的继承与传授向注重能力和素质培养为主转变。2000年教育部本科专业设置目录将钢铁冶金、粉末冶金、有色冶金、冶金物理化学四个专业合并为“冶金工程”专业。这就是要强化基础教育,注重学科交叉与渗透,全面培养学生的各种能力。

三、加强学生基础理论的培养

面对未来要求,工程技术人才将是掌握整个工程技术系统所涉及的有关学科专业的知识和方法,能够在形势和任务多变的情况下,在群体的协调工作中对跨学科领域的问题进行综合考察和分析,求得最合理解决方法的“综合性复合型”人才。显然,在高等学校有限的学制内完全达到这一要求也是非常困难的,但是培养新型的工程技术人才已经成为当今世界许多先进国家高等工程教育发展的主流。

1.强化公共基础课教育。专业教学计划是高校按照培养目标对学生进行培养的具体设计图,是人才培养目标、培养规格的具体体现。主要包括专业培养目标、培养规格、学习年限、课程设置、学时配置、实践环节等项内容,其中培养方案中的目标和规格是制订教学计划的基本依据,课程体系的设置和课程内容的学时配置是教学计划的核心。为了适应高等人才目标的具体要求,充分体现拓宽专业、加强基础、学科交叉、注重能力和素质培养的模式,我们对教学计划作了如下调整:①调整课内理论总学时到2300学时以内,改变过去填鸭式、灌输式的教学方法,采取课堂精讲与课下多练相结合的方式,运用启发、引导、讨论和提问等教学方法,使学生变被动学习为主动学习,让学生从学会什么向会学什么转变。②加强公共基础课教学,增加总学时。重点是增加外语和计算机课总学时,并要求外语和计算机学习四年不间断。外语课除了240学时的公共外语课外,在三、四年级还开设48学时的专业外语。专业英语的内容由过去只讲钢铁冶金逐渐向科技英语拓宽;同时鼓励学生学习第二外语。在毕业设计(论文)中要求有一定数量的外文参考文献,并翻译1到2篇外文文献。计算机课内总学时由40学时增加到100学时,其内容由过去只讲Basic语言改为讲计算机原理、Fortran语言、网络技术和软件设计等内容。学生在课程设计和毕业设计中要求使用计算机进行设计计算、绘图,用计算机打印设计说明书和论文;同时在冶金数学模型课中充分利用计算机的优势,以提高学生应用计算机解决专业问题的能力。

2.加强专业基础课教育。冶金热力学、冶金过程传输原理、金属学及热处理三门课为冶金专业的三大理论支柱,为拓宽专业口径,夯实专业基础理论,本次课程体系改革,我们对这三门课进行了认真细致的研究,对授课内容和学时都进行了调整。冶金炉热工基础为原钢铁冶金专业的另一门专业基础课,这次改革将本门课改为冶金过程传输原理,它侧重于冶金过程中三相间的动量、热量和质量传递规律,理论性较强、覆盖面宽,特别是加强了数学解析内容,增加了专业理论深度,有助于提高学生分析和解决问题能力的培养。未来的钢铁工业将由规模效益型向质量、品种效益型转变,新型材料不断涌现,为此,在金属学基础上增加一门属于金属学范畴的选修课——金属强韧化,为学生将来进行新材料的开发研究奠定理论基础。

第6篇

本文作者:刘晓荣 袁 悦 孙亚琴 陈建斌 胡继业 单位:上海应用技术学院

冶金工程是一门研究从资源中有效提取钢铁或有色金属材料并进行加工的学科,培养掌握现代科学和冶金工程相关基础理论和专业知识,能应用现代信息技术和管理技术、冶金环保与资源高效利用技术,进行冶金工程及相关领域的生产、管理经营、工程设计和科技创新的高级专门人才。冶金工程的特点主要体现在以下两个方面:一是通过冶金过程的优化和新技术开发最大限度地满足相关产业对高品质冶金材料的要求,二是最大限度地减少冶金生产的资源、能源消耗和环境污染。原冶金工程一级学科下设冶金物理化学、钢铁冶金和有色金属冶金3个二级学科。冶金物理化学专业方向的学习内容包括冶金新理论与新方法、冶金与材料物理化学、材料制备物理化学、冶金和能源电化学等。钢铁冶金和有色金属冶金专业方向的学习内容包括钢铁和有色金属冶金新工艺、新技术和新装备的研究、现代冶金基础理论和冶金工程软科学、冶金资源的综合利用、优质高附加值冶金产品的制造和特殊材料的制备技术等。近年来,由于能源与环境越来越受到重视,冶金能源与环境工程方向备受关注,该方向的学习内容包括冶金工程环境控制、燃料的清洁燃烧与能源极限利用、工艺节能与余能回收、工业固体废弃物、城市垃圾处理、大气污染控制、技术及新产品的开发与试验工作,等。这些分支领域构成了冶金工程的重要组成部分[1-2]。

一、上海高校冶金工程专业建设及产业发展

冶金工业是国民经济的基础和支柱产业之一,在社会经济发展过程中,城镇化、工业化量大面广,基础建设任务繁重,冶金产业发展强劲,市场对冶金工程专业人才的需求呈现旺盛状态。有关统计数据显示,市场需求是该专业实际毕业生人数的10倍,如此大的需求为该专业的学子提供了广阔的就业前景[3]。目前,全国已有30多所高校开设有冶金工程专业。上海地区开设冶金工程专业的高校有上海大学和上海应用技术学院。上海大学以培养冶金工程科学技术型人才为主,学科优势体现在钢铁冶金材料。上海应用技术学院冶金工程专业以培养钢铁冶金方向应用型工程技术人员为主,主要课程包括黑色和有色冶金基本理论、工艺和设备、实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用。多年来形成了“依托行业、服务企业,培养具有创新精神和实践能力的冶金工业一线工程师”的办学特色,人才培养质量受到社会各界普遍认可。上海“十一五”规划把重点发展产业分成现代服务业、先进制造业、信息产业三大块,要求优先发展现代服务业和先进制造业,把提高自主创新能力作为产业结构优化升级的中心环节,以信息化为基础提升产业能级,促进二、三产业融合发展。在上海先进制造业的内部结构调整过程中,钢铁工业占制造业的比重从12.38%下降到7.51%。近几年来,上海金融业、现代物流、高新技术产业及文化产业等的飞速发展,从客观上要求对产业结构进行调整,上海由生产型经济向服务型经济转变,形成服务经济为主的产业格局已成为必然的趋势。上海市“十二五”规划中“,现代服务业”再次被推向首位[4-5]。钢铁产业链主要指从生产制造为主的上游行业,到贸易流通为主的中游行业,再到消费使用为主的下游行业,形成钢铁产业主链。围绕着产业主链,又衍生出物流配送、融资担保、交易市场(包括现货交易、中远期交易和期货交易)、工程设计、结构安装、科研教育、节能环保、信息资讯、咨询管理、会展旅游以及企业信息化等产业支链,也就是围绕钢铁产业衍生出来的钢铁服务业。其服务对象不仅包括钢铁制造业,也包括与钢铁相关的制造业,如钢铁制造业的下游产业———船舶制造业、汽车制造业、装备制造业、建筑产业、家电制造业等,还包括钢铁制造业的上游企业,如铁矿石企业、生铁企业、废钢铁企业,等[6]。钢铁产业在经历了长期粗放型扩张后,面临产业结构调整和振兴的必然,淘汰落后产能、提高产业集中度、控制总量、提高钢铁产品的技术含量,促进钢铁产业平稳运行、健康发展已大势所趋。产业集中度提高后,上海地区钢铁冶炼企业仅存宝钢集团一家,上海钢铁产业特征转型为以钢铁服务业为主。对定位大力发展现代服务业的上海来说,钢铁服务业作为生产业的重要组成部分,不仅是发展现代服务业的重要内容,同时也成为钢铁产业发展的延伸和支撑,成为上海钢铁产业向产业链和价值链高端突破的重要载体。产业结构决定就业结构,就业结构又决定本科教育的专业设置和人才培养定位。因此,在上海地方经济发展和冶金产业结构调整变化之际,本文于2011年初对上海应用技术学院6届冶金工程专业本科毕业生的就业状况进行调研分析,为冶金工程专业人才培养定位和培养计划、课程体系的改革提供信息支持。

二、冶金专业毕业生就业情况调研分析

上海应用技术学院成立于2000年,是由原上海冶金高等专科学校、原上海化工高等专科学校、原上海轻工高等专科学校合并组建而成的应用型本科院校,冶金工程专业的办学历史已有50多年。合并建校之初,冶金工程专业是学院首批建设的一级学科本科专业,2007年调整为材料科学与工程学科冶金技术专业方向(以下仍称为冶金工程专业)。从合并建校至2010年,已培养了6届冶金工程专业本科毕业生,共计172人。本文采用问卷调查、电话访问及座谈的方式,对6届毕业生的就业和事业发展状况进行了调研,并对所回收的96份有效调研问卷进行了归纳、整理和分析。

(一)毕业生就业单位属性调研上海应用技术学院冶金工程专业6届毕业生就业单位所属行业性质分布情况可知,有35%的毕业生在钢铁冶炼、铸造等生产企业工作,有8%的毕业生在政府机构、党群组织工作。值得关注的是,有47%的毕业生就业于钢铁服务性行业。其中,有21%的毕业生在商贸企业工作,有15%在学校、科研单位工作,从事IT与计算机、物流业、自主创业等的毕业生占11%。本专业大部分毕业生学以致用,主要从事的行业与所学专业相关。在钢铁服务业工作的毕业生所占比例较大,这也符合上海经济发展的趋势及上海钢铁产业的变化特征。对毕业生就业企业的单位性质调研情况表明,本专业毕业生进入国企的占38%,工作与专业对口。进入民营企业的占39%,进入中外合资或外资企业的占16%,其他占7%,包括自主创业、考研及进入行业协会工作的学生。本专业毕业生就业方向较灵活,随着中国第三产业的快速增长,客观上也为大学生提供了较多的灵活就业岗位,中外合资企业和外资企业、民企逐渐成为吸纳大学毕业生就业的主力单位。

(二)毕业生工作现状调研结果表明,本专业的毕业生有43%在专业技术岗位从事一线工程师的工作。有17%的学生通过自身努力,已走上管理岗位。另有25%在行政岗位工作,有14%在供销岗位工作。从对毕业生所从事的实际工作与专业对口情况的调研结果可见,53%的毕业生实际工作与专业基本对口,47%的毕业生觉得自己的实际工作与专业不对口,说明目前的人才培养计划有待完善,以使知识结构更加符合地方经济与社会发展的需要。

三、人才培养应主动适应社会发展

人才培养定位是本科教育与社会需求的结合点,是毕业生就业畅通和本科院校办学质量的根本保证。冶金工程专业是一个实践性很强的专业,目前,多数高校以培养理论型、研究型的冶金人才为目的,这种培养理念符合冶金行业处于高速发展的初级阶段。随着冶金行业的成熟和稳定发展,企业需要有一定实践能力、能很快进入工作岗位角色的毕业生。因此,本校冶金工程专业以培养应用型人才为目标,面向行业、面向基层、培养卓越的一线工程师。针对服务于上海地区的冶金工程专业应用型人才培养,其定位必须充分体现本地区经济发展模式和经济成分的变化,产业、行业和职业结构的调整以及技术结构、劳动力结构、就业结构等的发展势态,培养行业和企业发展需要的各类技术应用型、现场管理型以及产品服务型人才。在保持专业设置的相对稳定性、体系性的同时,根据上海经济发展和冶金产业调整对人才需求变化的要求,冶金工程专业应以培养掌握钢铁冶金基础知识为主,融合钢铁产品服务相关知识的复合型人才为目标。根据毕业生的就业情况,可在课程设置中增加金属材料商品学、市场营销、物流管理、国内外贸易等产品服务类课程,形成涵盖冶金原料准备冶炼过程加工成型产品服务的系统专业知识链,主动适应社会的发展变化,拓宽学生的知识面,增加学生的就业能力,实现与产业的良好对接。同时,适当减少传输原理、计算机在冶金中的应用、材料基础等课程的学时,并不断更新课程内容,使专业和课程的设置保持可持续发展。

第7篇

[论文关键词] 高职院校 冶金工程 专业英语

[论文摘要] 编写适应高职院校冶金工程专业英语教学特点的教材是培养学生专业外语综合能力的基础。教材必须反映出专业英语交叉学科的特点,符合冶金技术发展的方向和学生应用的需要。

高职院校冶金工程专业学生培养外语能力的要求,开展冶金工程专业为了达到英语教学的需要,必须编写适应高职院校冶金工程专业特点的专业英语教材。

一、教材必须反映英语教学的共性以公共英语的思路编写突出对学生英语综合能力的培养

为了培养学生的专业英语的综合能力,进行听、说、读、写、译等五个方面的训练。必须转变以往专业英语教材编写过程中,重阅读、重翻译的思路;把专业英语按照公共英语的教学思路来进行编写,从词汇、句法、文法三个方面入手,利用专业英语的教材,来培养和训练学生的英语能力。明确专业英语教学的定位——特殊范围内的英语教学的两层含义。首先,是英语教学;其次是介绍的内容是有关冶金工程的内容英语教学。即英语教学是共性,专业英语教学是个性。教材的构成应用以下几个部分组成:正文、词汇表、词汇练习、句法练习、翻译、应用文训练等。

二、教材必须反映冶金工程专业英语教学的个性,培养学生的专业英语能力

冶金工程专业英语的教材要反映出冶金基本单元操作,冶金过程中所涉及到其它学科的知识——如环保、经济指标评价、冶金过程的发展历史、冶金设备、典型金属的冶金原理及提取工艺和流程。紧紧抓住专业词汇的学习、训练这条主线,使学生能够通过专业英语的学习和训练,初步建立起用专业英语这一工具进行专业沟通的能力。

三、教材必须适应高职院校特点,拓展学生知识面

教材必须适应高职院校宽口径,重能力培养的特点,从“大冶金”的思路出发,教学内容要根据市场对冶金工程专业人才的需求和冶金技术发展的趋势来进行编写。做到“一进一退”来编写教材。“一进”是指教材应延伸到采矿、选矿部分,了解采矿、选矿的基础知识。“一退”是指还冶金工程材料科学分支的本来面目,介绍物理冶金及新材料研究与应用的相关内容。使学生通过专业英语的学习了解冶金技术的新进展及采选矿基础知识、材料科学的最新动态,拓宽知识面。

四、教材必须适应学生需要,培养学生专业英语的实际应用能力

根据学生在今后的学习和就业及工作中的实际需要,教材应突出对学生专业语实际应用能力的训练和培养——即突出应用之训练及常用交流方式的介绍。

按照先读后写,先听后说的思路来进行学生专业英语实际应用能力的培养。通过由学习模仿——应用的模式来重点培养以下几项能力——撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言、模拟求职对话。

学习的目的是为了应用,应用是学习的动力。学生一旦体会到能从冶金专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。

五、教材内容必须适中,符合高职冶金工程专业的教学计划

根据我校冶金工程专业的教学计划及学生的实际情况,教材内容应该在12~15单元,每单元可由a、b、c、d四篇文章组成,其中a、b两篇文章可作为精读材料;c、d两篇作为补充的阅读材料。这样既保证了教学,又可使学生有一定地自主学习的余地。使课堂的精讲多练与学生课余的自主学习相结合,形成冶金专业英语教学的良性互动,提高教学质量。

六、结束语

高职院校冶金工程专业英语教材的编写,只要把握好专业英语,专业与英语交叉的特点,根据高职教育要才培养模式,反映学生的实际需求,内容适中;就能更好地适应专业英语的教学要求,训练和培养学生的专业英语的综合能力。

参考文献:

[1]栾国颜.化学工程与工艺专业英语教学探讨与改革[j].化工高等教育,2007,(1).

[2]韩红.对专业英语教学的几点思考[j].考试周刊,2008,(29).

[3]胡仲禹.浅谈化学类专业英语的教学[j].南昌高专学报,2005,(2).

[4]孙涛,张莹.高职专业英语教学方法谈[j].科技信息(科学教研),2007,(13).

[5]张世云.专业英语教材建设的框架构想[j].重庆邮电学院学报(自然科学版),1999,(2).

第8篇

关键词:发展现状;冶金机械及自动化;发展前景

引言

冶金机械及自动化技术是冶金产业领域冶金技术的重要组成部分,并且冶金机械及自动化技术在冶金产业领域的应用已经取得了很大成效。由于冶金机械设备设计新技术、自动化水平、新工艺的发展,使冶金机械及自动化技术具有良好的发展前景。本文主要对冶金机械及自动化的应用与发展现状进行论述,并分析冶金机械及自动化的发展前景。

1冶金机械及自动化技术的应用

由于我国经济建设发展的需要,促进了冶金机械及自动化技术的发展。就目前而言,我国的冶金机械及自动化技术在自动化、新工艺、新技术方面的水平有所提升。冶金机械及自动化技术在钢铁产业领域的应用成果证明了冶金机械及自动化技术具有良好的发展前景。冶金机械自动化技术主要应用于冶金机械的设备以及工序的自动化控制,通过对冶金机械设备及冶金工序的自动化控制,实现自动化生产,不需要太多人工干预,冶金机械设备及冶金工序就能自动运转。冶金产业消耗的劳动力相对于别的行业来说比较大,并且相应的员工待遇也比较高,在一定程度上增加了冶金产业企业的经营成本,而冶金机械及自动化技术的引进,大大减少了冶金产业企业的人力资源浪费,缩减了用于工业生产的劳动力,节约了企业人力资源和经济资源,很大程度上推动了冶金产业的发展。

2冶金机械及自动化发展的现状

冶金工业产业是我国重要的经济支柱之一,国家经济取得良好的发展成效,冶金工业产业起到了重要的作用。自上世纪八十年代初,我国的冶金产业领域引进了冶金设备和冶金技术,年产钢量因此达到世界第一,然而,生产过程中浪费了大量的资源,消耗了国家经济,为此,我国开始了冶金机械及自动化技术的研发。几十年以来,我国的冶金机械及自动化技术已经取得了良好的发展成效,技术水平得以提升,提高了冶金机械及自动化技术的应用水平。但是,最近几年钢铁产业领域面临着剧烈的外部竞争,根据相关资料得知,我国的钢铁工业生产能耗占比为11%,随着经济的发展,钢铁材料的应用范围随之扩大,人们对钢铁产品品种、质量的要求也相应提高,从这两方面来看,我国冶金工业的发展存在着很大的威胁。更可悲的是,我国钢铁产能根本满足不了国家经济基础设施建设的需求,目前仍有三分之二的钢材需要从国外进口,综合来看,我国的冶金机械及自动化技术水平目前为止还不能满足我国未来发展的需求。

3制约我国冶金机械及自动化技术发展的因素

通过上文对我国冶金机械及自动化技术发展的现状论述可知,我国目前的冶金机械及自动化技术的发展还需要相关专业人士齐心努力,以突破该技术发展中的制约因素,使该技术的应用取得更大的成效。目前为止,制约我国冶金机械及自动化技术发展的因素有以下几点:(1)我国经济发展快速,使得资源的消耗量非常大,并且需要相应的产能为我国经济发展所需提供相应的物质条件,所以,各方面的生产产能必须提高,而生产产能的提高势必会消耗过多的资源,从而造成了我国各方面生产资源匮乏。根据目前我国钢铁消耗水平和使用需求,并结合我国现开采的矿产资源来看,根本无法保障冶金工业的生产需求和国家基础设施建设的需求。(2)虽然最近几年我国的冶金机械及自动化技术水平有了较大的提高,但是还不足以和国外发达国家的冶金机械及自动化技术水平相比较,两者之间的差距不是一朝一夕就能缩短的。从冶金机械设备上来看,我国的冶金机械设备相对落后,虽然我国的矿产资源位居世界前列,然而冶金机械设备落后,性能较低,生产过程中无法做到资源的有效利用,造成了高能耗低产能的现象,以至于人力、物力资源消耗过多。(3)就目前而言,国际上很多发达国家的冶金工序都相继进入了绿色生产阶段,主要推行污染小、优质、低能耗、产能高的绿色生产工序,我国虽然采取了相应的行动,但是无论技术还是力度都落后于其他发达国家,具体表现在设备、设备生产的产品质量、自动化管理以及自动化控制等方面的设施和技术都相对落后,绿色生产工序基本设施建设尚处于初级阶段。(4)从冶金机械设备方面来看,我国还不具备生产大型冶金设备的条件,主要是因为大型设备的生产要求较高,需要相应的技术水平、成本控制管理手段、经济水平等条件,我国虽然有相应的技术,但是在成本控制管理手段方面还有所欠缺,生产出来的设备使用成本高,使用年限也相对较短,总的来说不如进口设备。尤为严重的是,我国冶金产业企业的相应技术研发力度不足,缺乏创新理念,以至于生产的产品性能较低,且种类较少,因此,我国大多数的钢铁材料以及生产设备、自动化技术都需要从国外进口、引进。

4我国冶金机械及自动化技术发展前景分析

由于世界科技的不断革新,促进了计算机、微电子技术的发展,从而提升了工业生产技术以及工业生产控制技术的水平。近几年,冶金机械及自动化技术领域出现了很多先进实用的技术,比如运动控制卡、计算机可编程控制器、电极直线驱动技术等先进技术。这些技术的出现提高了冶金机械的使用性能并延长了使用寿命,整体的提高了冶金产业的效益。根据现阶段冶金机械及自动化技术的水平,结合世界冶金产品需求的有关资料,对冶金机械及自动化技术的发展前景进行分析。(1)随着仿真和数值模拟模拟技术的发展,未来冶金工业生产全流程精准设计、动态评估及分析有可能实现。(2)冶金生产过程中的能耗物耗、生产效率、环境指标,未来必须进行优化。(3)控制指标、运行指标、产品指标相互结合实现闭环控制。(4)软测量和先进的传感技术相互结合,对工艺参数进行连贯在线测量。(5)知识驱动和数据驱动相互结合,对复杂生产工序和先进生产工序的建模进行控制。(6)能量流和物质流优化对先进能源的控制和管理。

以上所述为国际冶金行业的发展前景,结合国际冶金行业发展前景,对我国冶金行业发展前景进行分析。(1)过程控制系统前景。由于冶金产业领域的相关技的不断研发与发展,未来几年我国可能实现冶金生产工序的在线监控和检测。(2)信息化前景。由于计算机技术以及计算机应用相关技术的发展,未来几年我国冶金工业可能实现冶金生产工序智能化。(3)生产管理系统前景。就目前而言,在其他领域很多产品的生产都实现了生产系统管理智能化,未来的冶金机械及自动化技术将会朝着这个方向发展,通过对生产资源进行优化配置,对生产工序进行智能管理,实现生产管理的智能化,有效的对生产成本、能源消耗、产品质量进行控制。

5结束语

由上文对冶金机械及自动化技术的应用、发展现状的论述可知,冶金机械自动化技术水平虽然有了提高,但还不足以和发达国家的冶金机械及自动化技术水平相比较。由于冶金机械及自动化技术的发展前景良好,因此,我国必须加大冶金机械及自动化技术的研发力度。

参考文献

[1]杜成.浅谈冶金机械及自动化[J].科技创新导报,2011(6).

[2]魏启方.浅谈冶金机械及自动化[J].科协论坛(下半月),2013(4).

第9篇

关键词:有色金属冶炼 废水处理 研究现状 展望

当前,有色金属的冶炼过程所排出的废水是的污染是非常严重的,已被列入高污染的领域中。其中,废水中重金属的污染是最为常见的,对环境以及人们的生活都造成了很大的困扰[1]。国家也针对有色金属行业的特殊性,制定并颁布了法规来治理废水的污染。所以,针对有色金属及其冶炼过程中产生的废水的水质特点,研究切实可行、成本低、便捷的废水处理方式,彻底解决当前有色金属冶炼过程中废水对环境和人们的影响,确保有色金属行业能良好的发展下去以及解决重金属废水的污染是非常关键的[2]。本文从有色金属在其冶炼过程中排放废水及废水的特点出发,对当前有色金属冶炼领域的污水处理的相关研究进行了统计,并以此为依据对其发展和趋势进行了展望。希望本文能对相关从业人员有所帮助。

一、冶炼过程中的废水

1.废水来源和性质

有色金属在其冶炼的过程中,冲洗液、冲渣水、烟气的净化水以及车间用水等都是废水的主要来源[3]有色金属的冶炼过程中,会用到多种冲洗液。包括各程序中多种酸的洗液、产生的废酸,颗粒清除的洗涤用水,硫酸环节的废液,点解过程的废液等都对车间排除水的污染有非常大的相关性。该过程中排出的各种废水在其理化性质上具有pH值低,重金属含量大的等特点火法冶炼过程中的冲渣水。在有色金属的火法冶炼过程中,需要对熔融态的残渣进行淬冷处理,这个过程通常是用水进行,相应的产生的废水也具有残渣颗粒多、重金属含量高以及水温度高的特点

冲洗过程带来的废水中也将烟气中的各种杂质都带到了废水中冶炼过程中车间冲洗产生的废水。在有色金属的冶炼过程中,需要用水对各种设备、车间地板、物料等进行冲洗处理。这个过程中设备表面所残留的各种原料和产物以及点解车间电解液的滴漏等情况都使得清洗用的废水中含有大量的重金属和酸性物质有色冶炼过程中设备冷却过程中的用水。这里主要是指冶炼过程中对炉窑等进行冷却的环节中所产生的废水。该废水由于仅作为循环用的冷却水,不会接触到设备的表面和原料,因此其除了温度较高外,基本上没有重金属、酸性等的污染。

2.废水的危害性[4]

首先,在有色金属冶炼过程所排出的废水中,主要的污染物可以说是重金属。其在废水中具有含量高的特点,而且其对周围的环境、动植物等有非常大的危害。例如当前报道的湖南的镉超标的毒大米等,从物种的角度会最终影响到整个环境及人类。

其次,有色金属在其冶炼过程中所产生和排除的废水,不经处理其中的重金属和强酸性都会对物种造成危害,包括植物的死亡以及动物的灭绝等,最终对人类造成危害。

再次,有色金属在其冶炼中所排除的废水中,还有着各用酸环节中带出的强酸性的污染物。需要对其进行严格的处理,否则最终会导致饮用水的pH的降低,对动植物的生存也造成极大的危害。此外,污水中的强酸性物质及其挥发造成的酸雨等会对各中建筑中的金属及墙体结构造成严重的破坏。

二、有色金属行业排放废水有效处理的研究状况

随着人们对环境保护的重视以及技术的提升,当前对于有色金属冶炼过程中排放的废水进行综合治理得到了人们广泛的重视。从企业到学校再到可以机构都会废水的处理展开了研究,并取得了很好的研究成果。本文以《中国知网》等电子资源,对2000年1月至2013年1月间有关有色冶炼过程排放废水的文章进行了查阅。共发现有300多篇相关的研究。从的时间上看,呈逐年增加的趋势。在2005年之前,研究相对较少,每年仅几篇相关的研究。但进入2010年后,研究论文呈几何倍数递增。这主要是人们对环境治理要求的增加以及当前出现的各种环境污染等问题引起的。

在当前的研究过程中,研究人员主要就“中和法”进行了大量的研究[5]。“中和法”的技术在其原理上主要是用石灰对废水进行中和处理,相关研究也从初期的一级、多级处理改进为当前的HDS改良方法。并以HDS技术为基础研究发开出了大量的综合性处理方法。从2005 年开始,在有色金属废水的处理中,人们引入了膜法以及吸附法,并取得了很好的效果。由此,这两种方法也被大量的研究,并有着代替传统中和法的趋势。但是其固有的缺点限制了其应用的推广。其缺点主要是其使用过程中,吸附剂使用后需要进行再生,而再生环节非常频繁,这对吸附法的使用造成很大的影响。

三、有色金属冶炼过程产生废水的处理的发展趋势展望

随着人们对环境治理的重视和相关技术的提升,有色金属冶炼过程所排除的废水在其处理过程的相关研究在当前有了新的趋势[6]。

1.高技术含量的处理方法及联合处理方法代替传统的处理方法

当前,在有色金属冶炼行业中,对于排放废水的处理通常以传统的一级或者多级的“中和法”进行。该废水处理方式具有操作简便、成本小等的优点,但在处理的过程中也存在着沉淀难处理、工艺处理结果变化大等问题。基于上述废水处理中存在的问题,对“中和法”进行改进,并研究开发出了很多效果好的处理方法。

案例:某锌业股份有限公司采用高浓度泥浆法(HDS)对排放污水中的酸性污染物进行处理。

该公司对于冶炼过程中制酸环节所排出的废水中的酸性污染物进行环保处理。当前,该冶炼工段的废水中强酸性物的生产为80 m3/h,其中硫酸的含量为2%,浓度约为20 g/L;而且重金属含量也严重超标,Zn离子的含量高达1600 mg/L,Cd离子的含量高达400 mg/L,Pb离子的含量高达500 mg/L,As离子的含量高达1500 mg/L。从这个检查结果看,该冶炼过程排出的废水属于严重的重金属超标和强酸性污染水。利用改进型的处理工艺:高浓度的泥浆法(HDS)+铁盐,对废水进行处理。该废水的处理过程中,总的投资成本为1200万元人民币,每天可处理污水2000 吨,此过程中每立方污染废水的处理成本仅3.96 元。该强酸高重金属的废水经改工艺处理后,水质完全符合《污水综合排放标准》GB 8978-1996)的标准。

2.从过去传统的污染废水的处理向当前重金属的回收和水的重复利用转化

在当前的有色金属冶炼行业中,对于强酸及重金属超标的污染废水,企业在处理过程中通常是采用传统的一级或者多级的石灰中和法进行处理,进而到达国家规定的标准后进行排放处理。在企业的废水的处理过程中,每吨的成本也较高,重金属离子经处理后会以沉淀的形式随着废水排除,这样的处理方式,使得废水中的重金属无法得到回收利用,相当一部分的重金属都这样被浪费掉,进而对环境也造成了严重的影响。当前,人们认识到环境保护的重要性以及潜在的重金属回收的价值,开始对废水中的重金属回收进行了大量的研究,也成为了为了研究的方向之一。

当前的新技术-膜分离在使用过程中不仅能够将重金属离子回收,对废水处理后能完全达到国家对于污水排放的要求。当前的研究结果表明,膜分离技术能有效的对重金属离子进行截留,当前的研究的截留效果高于百分之八十五,相比与传统的常规处理方式,截留效果能提升五个百分点。同时,膜分离技术的处理工艺过程可以实现自动化,这样就使得对于处理工艺的维护等非常的便捷。此外,膜分离技术进行污水处理,占用的场地是传统方法的三分之一。杨晓松等在其研究过程中对于韶关冶炼厂的膜分离技术进行了研究。该厂当前使用的废水处理方式为具有超滤和纳滤功能的膜分离技术的结合,在实际的应用过程中,有着非常好的废水处理效果。采用该复合膜分离技术后,这个水处理的过程的脱盐率超过了百分之八十以上,水经过处理后满足了工业上循环用水的标准。该标准为Ca2+离子浓度小于100 mg/L,F-离子浓度小于10 mg/L,SO42-离子浓度小于100 mg/L,溶液的电导率小于250 μs/cm,Pb2+离子浓度小于0.05 mg/L,Zn2+离子浓度小于0.05 mg/L,Cd2+离子浓度小于0.005 mg/L。 废水经过双层膜分离技术处理后,重金属离子的浓度也得到了极大的降低,也完全满足了国家污水排放的要求。其中超滤膜分离过程水的产出率高于百分之九十,纳滤膜分离过程水的产出率大于百分之七十五,污水处理过程的总水的产出回收率大于百分之六十五。该水处理工艺的成本价格为4元每吨。

常皓等人在其研究研究中采用复合吸附法进行近身离子的吸附,结果表明在金属离子的富集过程中,采用有效的“生物制剂A 配位+二段水解+深度脱钙”的工艺。该工艺能实现重金属离子例如Zn2+离子浓度、Cu2+离子浓度等到达国家用水标准。Pb2+离子浓度可控制在0.05 mg/L,Cd2+离子浓度控制在0.05 mg/L ,也非常接近国家水质的标准。王勇等在其研究中对于铜冶炼中的废水进行了处理,结果表明向废水中加入一定量的硫酸铜,可以让废水中的砷离子转化为亚砷酸铜,进一步的就可以利用二氧化硫对其进行还原,最终可以得到三氧化二砷。该工艺技术过程在一定程度上完成了对含有砷的废水进行处理的目的。此外,对回收的残渣进行氧化反应就可以将硫酸铜进行回收处理,在很大程度上使得硫酸铜可以在改技术工艺过程中进行循环使用。

四、结语

综上所述,当前对于有色金属冶炼过程中排放的废水的有效处理的研究呈逐年增加的趋势。且从研究的重点来看,除了传统的“中和法”工艺技术的改进,也出现了新的膜法和其他技术。这些研究开发的综合性技术在当前的废水处理过程中发挥了重要的作用。从相关研究的重点上也能够看出,未来有色冶炼废水研究的趋势是将传统的“中和法”进行改进以及开发综合型处理工艺。此外,当前很多研究也集中在从过去废水的处理向重金属的回收以及水的重复利用的方向转化的趋势。相信随着研究的进一步深入,我们的有色金属冶炼领域所产生的废水,将得到有效的控制,并能进一步的提升行业的利润空间。

参考文献

[1] 王勇. 含砷废水制备三氧化二砷及处理[C]//2009 年全国硫酸工业技术交流会论文集,2009.

[2] 王绍文,邹元龙,杨晓莉. 冶金工业废水处理技术及工程实例[M]. 北京:化学工业出版社,2009.

[3] 常皓. 生物制剂深度净化高浓度重金属废水的研究[D].长沙:中南大学,2007.

[4] 杨晓松, 刘峰彪. 高密度泥浆法处理铅锌冶炼综合废水[J]. 有色金属,2009,61(4):166-169.

第10篇

 

高等教育的根本目标是培养学生自我获取知识、更新知识与技能的能力,由此实现自身职业发展和人类社会发展的可持续,而通识教育是实现高等教育根本目标的重要途径。环境科学是一门新兴的多领域交叉、综合性很强的学科,其发展极为迅速,已成为21世纪最活跃的学科之一。作为一门涉及社会科学、技术科学和自然科学的边缘学科,环境科学不能仅仅局限于专业环境教育,而应该向通识教育发展,尤其要向非环境专业学生普及环境科学知识。针对冶金领域的重污染状况,依据中南大学的学科特色和环境工程学科体系的建设规律,依托冶金工程一级学科,学校建设与发展了有鲜明特色的冶金环境工程学科。冶金工程与环境工程互相促进共同发展。《环境科学概论》是冶金工程专业学生的一门选修课。对于冶金工程专业的学生,其培养目标的侧重点与环境科学与环境工程专业学生应有较大差别,需培养其学习与今后工作过程中的整体性、系统性、综合性、复杂性的环境科学思维模式、可持续发展的观念、清洁冶金与循环经济的意识。本人从2003年开始承担冶金特色环境工程专业《环境科学概论》课程的教学任务,经过多年教学实践,认识到要开好《环境科学概论》这门课程,必须重视在课时有限的教学过程中,激发学生的学习兴趣,促使学生更好地了解、熟悉、掌握环境科学的基本理论、基本知识和基本技能。结合近年来在冶金工程专业《环境科学概论》教学中的经验与体会,谈几点该课程教学改革与创新之处,旨在充分发挥交叉重点学科群的优势,培养具有环境保护思想和环境科学思维的冶金工程高级复合型人才。

 

一、课程性质与专业特点的结合

 

相对于传统的课程,《环境科学概论》具有明显的特点:①学科任务是以人类面临的环境问题为导向,规范与调整人类的伦理、意识和行为规范,实现经济、社会与环境的协调发展,最终为人类提供舒适、便利和安全的生活环境。②始终贯彻公平公正的环境观,环境乃至地球整个系统都不是全部属于人类,而是地球上全体生命及其后代生存与发展所必须的资源与基础,故要求人类尊重自然、协调人与自然的关系。③学科领域覆盖面广,学科知识交叉性强,其涵盖社会科学、自然科学和工程技术诸多领域,涉及地学、化学、生态学、数学、毒理学、物理学、法学、经济学、管理学、心理学、伦理学、教育学等多学科知识。④环境科学仍是一个年轻和发展迅速的学科,新名词层出不穷,如生态足迹、绿色壁垒、绿色消费、循环经济、清洁生产、生态旅游、环境承载力等。⑤课程内容与实际结合密切,如各种污染物控制技术的原理与工程设计、工程实践紧密相关。⑥研究方法综合性强,环境问题具有综合性、复杂性,因此解决问题的方案具有多样性,各种方法论如系统论、信息论、控制论等在环境科学的研究中均有广泛的应用。⑦知识更新快。环境科学正处于快速发展期,新观点、新技术日新月异,环境热点不断变化,环境质量动态变迁。冶金工业属于高能耗、高污染行业,要实现其可持续发展,必须走低能耗、低污染的环境保护、清洁生产及循环经济之路。因此,使他们在今后工作中有能力对冶金行业的环境问题开展全面分析与提出解决方案,因此在知识广度、深度与侧重点上有别于环境科学与环境工程专业。

 

二、教学内容的精选

 

1.按专业性质精选内容,详略得当。本课程内容涉及专业领域广、内容多。在实际教学中,因授课学时所限,不可能面面俱到,理应“因材施教”。对于非环境专业的学生,在选择授课内容时除了兼顾全面系统外,更要突出重点,即授课内容要包含环境保护的基本内容,并在有限的课时内突出环境科学的重要问题、热点问题,尤其是与学生专业相关的环境知识。根据冶金工程专业学生的关注点及培养方向,有针对性地进行了详略选择。在讲解的过程中主要以现有冶金企业面临的环境问题为案例,讨论冶金行业三废高效治理与资源化,循环经济与清洁生产的主要途径,重点在于让学生建立环境意识,将环境科学与冶金科学融为一体。

 

2.按专题备课,补充与调整教学内容。备课是教学的首要环节,备课质量对教学质量有很大影响。传统的按节备课法缺乏灵活性和适应性,难以根据课本外的大量新信息补充、调整和组织教学内容。本课程结合专业特点,在简要讲解环境科学基本概念、基础理论、技术与方法等学科知识体系的基础上,结合本人长期从事冶金行业三废治理与资源化的科研与工程实践,以及在典型冶炼企业开展企业博士后研究工作期间积累的工作经验,按冶金过程中有色冶金污染源、冶炼烟气与粉尘污染控制技术、重金属废水深度处理与回用、重金属废渣资源综合利用、冶金过程中物理污染与控制、清洁冶金及有色冶金污染控制相关法律法规等专题进行模块式备课,并详细介绍环境科学在新技术方法手段的最新进展、发展趋势及其在冶金行业的应用。这种根据专业特色精选、补充、调整与重组教学内容的方式充分体现了教学的针对性。实践表明按专题进行备课和讲解起到了非常好的教学效果,从很大程度上提高了学生学习的积极性。

 

三、教学方法与模式的改革

 

环境科学概论课程涉及多方面内容,知识点多,结构有一定的复杂性,因而在教学实践中涉及相应的教学手段也应有所不同。经过多年的实践和完善,本课程形成了较为有效的教学组织方式及教学方法。课程教学过程中始终以冶金过程中的环境问题为导向,以学生为主体的教学理念,紧密结合学科发展动态,以案例为核心,融科研成果、工程实践于教学,并集成优化多种教学模式,实现科研促教学、教学促科研的良性循环,为学生提供了足够的创新与发展空间。另外,当前大多数高校均强调综合素质的培养,学时数大幅度压缩,课堂授课时间很有限。这些新特点对传统的教学方法与教学模式提出了挑战。所以教学过程中要精心设计教学的各个环节,巧妙表达教学内容,善于调节课堂气氛,增强课堂教学的艺术性和感染力,使讲课真正成为一门艺术,让学生在获得知识的同时,还能得到美的享受。本人在具体教学过程中采用了如下的教学方法与模式。

 

1.互动式教学。教学过程本身应是教学相长,课堂上师生之间要通过互动来完成教学任务。师生互动改变了过去老师在上面讲,学生在下面被动听的单向信息流的局面,形成老师引导、学生主动参与其中的信息双向交流的过程。所以,教师要避免授课过程中一味地演示课件,而应不时地走下讲台通过提问、肢体语言等方式与学生进行交流,有必要板书的地方一定要板书,这样才能活跃课堂气氛,让学生对学习产生兴趣。为了增加与学生间的互动,活跃课堂气氛,在教学实践中采取了各种做法:根据冶金工程专业特点,列出如下专题:试分析历史上八大环境事件中有几起是由重金属污染引发的及其内在原因;与重金属有关的湖南湘江镉污染事件、广东北江镉污染事件、湖南岳塘砷污染事件,等等的原因及对环境的影响,开展分析与讨论。采用学生准备、课堂上分组讨论或上台讲解等方式,把教学形式从以教师为中心转变到师生互动,甚至以学生为中心。如讲解物理污染时,将噪声污染、光污染、热污染、电磁辐射污染、放射性污染、冶炼企业物理污染及防治对策等内容提前布置给学生,给以一定的材料,让学生以小组为单位对小专题进行备课,推举一名学生上台讲解。

 

2.模块式教学。模块式教学具有如下特点:(1)条理清晰,实用性更强,更能引起学生学习的兴趣。(2)更能充分发挥教师备课的创造性,有效避免照本宣科。教师可以根据自己的理解,依据自己的特点,选取不同的模块,同一模块也有不同的侧重。(3)更能激发学生学习的兴趣。模块式教学从内容上满足了学生的要求,选取他们感兴趣的知识;此外多样化的教学方式更加激发了学生自觉、主动学习的积极性。(4)更有利于培养学生独立思考问题的能力。这种方式是一种鼓励学生积极参与、反应和创造,并逐步养成独立思考习惯的教学方法。实践表明模块式教学中围绕主题将最新颖、最前沿的内容形成条理清楚、逻辑性强的系统化知识教授给学生,起到了很好的教学效果。

 

3.案例式教学。环境科学概论这门课程理论性比较强,内容以概述性为主。如果采用传统的教学方法对课本中的概念、原理等逐条讲解,就会出现授课内容枯燥无味、学生不耐烦的局面,从而导致学生失去学习的兴趣。案例教学法是由西德教育家瓦·根舍因提出的,强调从日常生活中选取蕴含科学本质的范例进行教学。在教学实践中运用案例教学,让学生有身临其境之感,使学生在听“故事”、看“故事”中轻松愉快地学习到应该掌握的知识点。案例的引入包括以案例引出本次课要讲解的知识点、讲授中形象生动的多个实例、穿插案例,等等。结合承担的科研课题及工程实践(重金属废水生物制剂处理新技术、重金属重污染土壤的原位修复、重金属废渣硫固定与资源化等)开展深入的分析,讲解创新思路的提出、新工艺的设计、工业试验中碰到问题的解决思路、工程实践的运行,等等,并开展相应的环境评价分析。尤其是在讲授重金属废水治理技术时,将本人作为主要技术负责人开发的生物制剂法直接深度处理重金属废水、生物制剂法处理冶炼企业烟气洗涤含汞污酸这一世界性难题的工业试验及生产运行现场的录像资料播放给学生,此种科技知识转化为工程应用的实例激发了学生的创新性,引起了学生的极大兴趣。实践表明通过案例教学,用案例引路有效增加了教学过程的生动性,提高了学生的记忆效果,培养了学生的创新思维、独立思考及综合分析问题的能力,效果非常显著,真正达到了学以致用。

 

4.实践式教学。课堂讲授对学生来说缺乏直观认识,空泛的灌输也会影响学生听课的积极性,在活动课中插入一些调查研究性的任务,让学生们深入社会生产生活实践中,一方面调动了学生的积极性,另一方面通过理论与实际相联系,可以使课堂更加生动活泼。鼓励学生在课外亲自动手搜集相关资料,比如我国的三河三湖七大水系存在的环境问题及水质现状,各大城市大气质量现状及环境质量公报,历年来国际环境日主题等,就某个问题展开讨论,阐述自己的思想,力求大胆创新。为了调动学生的积极主动性,以小组为单位,以环境问题为主线,布置环境状况相关调研任务,并要求提出相应的对策,题目包括校园学生区生活垃圾成分、堆放及处置状况调研;校园教职工区生活垃圾成分、堆放及处置状况调研;学校学生区用水状况及废水性质调研;学校各马路汽车尾气排放状况调研;校园及周边环境噪声污染状况调研;桔子洲头沿线湘江水污染源调研;桔子洲尾沿线湘江水污染源调研;主校区大门口及公交车站大气污染状况调研;主校区荷花池、铁螺塘及南校区半月湖的水质状况调研等。多年的实践表明,学生通过以上简单的小课题的调研与实践主动去探求解决环境问题的途径和最佳方案,掌握并灵活运用了环境科学基础知识、基本理论和研究方法,学生非常喜欢这种主动参与的方式,通过调研他们的实践调研能力、创新思维能力和团队合作能力等方面均得到了全面的提升,学生在牢固掌握基础知识的同时,具备了一定的科学素养和个人能力。

 

5.多媒体教学。课件是多媒体教学的主要形式,课件的优劣直接影响教学质量的高低。备课时,以课程内容为基础,精心制作多媒体课件,注重色彩、图案和文字的选择与排版,为学生提供一个图文并茂的学习环境。在播放环境污染状况的图片时充分体现了其直观性,激发了学生的环保意识。概论性质的课程本身具有内容多、信息量大的特点,多媒体教学恰好可以增加课堂容量及信息传授量,这样更能引发学生的好奇心,吸引学生的注意力,加深其对学科知识系统的记忆和领悟能力,促进教学效率的提高。在教学过程中以使用PPT电子教案为主,课堂教学充分应用了动画等多媒体技术,发现学生对动画图片和视频材料感兴趣,比教师单纯讲课更有吸引力,所以在教学中精心筛选了与教材内容相关性高的图片和视频材料。多媒体教学有诸多优势,如多媒体课件呈现信息的速度快,某些课程存在教师要很好地控制教学进度的问题,但对于《环境科学概论》这门概论性质的课程,教学过程中发现不存在学生跟不上进度的问题。当然,在多媒体教学过程中,适当辅之以黑板板书等传统教学手段,把两者有机地结合起来,才能真正实现“高效、高质、高量”的教学目标。

 

在教学的过程中理顺教师和学生的“双主体”关系,充分采用模块式教学、互动式教学、案例式教学、实践式教学等教学手段,并让学生上台参与课程内容的讲解;在讲授基本方法与知识的同时穿插最新研究动态和发展趋势,培养学生的学习兴趣;强调学生创新能力的培养,结合冶炼行业的工艺特点,用原理启发式分析冶金行业的环境污染及“三废”处理工程实例;强调科研促教学模式,将本人及课题组的科研工作思路与成果传输给学生,以培养学生缜密的逻辑思维能力;让学生明白环境问题仅靠采取一些新的治理措施、关闭一些污染源,或发布一些新法令是解决不了的,环境问题的解决植根于更深层次的人类社会改革中,它包括对经济目标、社会结构和民众意识的根本变革。这样培养出来的学生更能满足市场需要,在以后的实际工作中更具有环保意识和创新能力。

第11篇

更新教学内容及教材,密切结合冶金工业最新进展

目前,国内钢铁冶金课程基本上都是按照炼铁学和炼钢学两门课程进行分别授课的。主要中外文教材如表1、2所示。由表1、2可知,国外冶金工程教材的编写时间都在20世纪80、90年代,最新教材编于2008年(印度)。利用国家级双语师范课的资助资金,购买了国外的大部分原版教材。通过对比分析发现,国外教材中的数据和技术相对陈旧。即使2008年的新书,所用数据也为20世纪末的统计。此外,很多近年来新出现的技术和工艺也未见说明。例如,基于流态化还原的Finex工艺,在韩国已经实现了工业化,但在教科书中未见任何说明。其它非高炉炼铁工艺如ITMK3、Hismelt等也鲜见论述。另外一个很明显的例子,随着近几年转底炉工艺的广泛应用,直接压块工艺已经初具规模,但教科书中未见对该技术的系统总结。国内教材中,最新出版的教材对于炼钢工艺尤其是连铸工艺的介绍比较全面,但对于炼铁工艺和技术的进步总结较为缺乏。针对上述情况,补充、丰富了原教材中关于非高炉炼铁工艺及炼铁的理论前沿。补充更新内容如表3所示。除对最近发展起来的冶金新工艺或新技术缺乏报道外,现有教材中对于钢铁企业主要经济和技术指标的数据也大都过时。例如,中国目前高炉的容积大小及分布已经和10年甚至5年前相去甚远。10年前,各地普遍存在300~500m3小高炉,2000m3以上的高炉已经称为大高炉。目前4000m3以上才可称作大高炉,1000m3以下的高炉已经基本淘汰。高炉的煤比和焦比也有了很大改善。目前,全国重点企业喷煤量在150~200kg/吨铁水,而10年前不足100kg/吨铁水。类似的问题在炼铁学教科书上比比皆是。为使得课堂上的数据及时更新,对各种指标数据进行跟踪。但是,从现有的文献报道中筛选出可靠、具有一定可比性数据的工作量非常大,仅仅依靠教师很难完成。因此,教研组协商后决定建立以学生为主、教师为辅的多个关键技术经济指标调查小组进行该项工作(具体形式和工作内容将在本文第三部分作介绍)。

丰富教学手段,增加课堂教学生动性

冶金工程是一门与生产实际结合性很强的学科,工艺过程中既有冶金物理化学又有各种机械自动化设备及分析检测手段。但是,课堂教学在一定程度上限制了对工艺过程的感性认识。随着多媒体技术手段的进步和互联网的发展,冶金工程的教学手段也在不断丰富。教研组充分利用网络资源和多媒体手段,尽量传授给学生生动形象的知识。推广Steeluniversity网站,鼓励学生利用其资源扩充学习内容,并积极参加网站上比赛等各项活动;增加了钢铁冶金工程课程学习的趣味性,变学习为“游戏”。对工艺流程的介绍和讲述,多采用实物图片或动画的形式,提高其生动性。近几年课题组搜集采用了很多与生产和设备相关的视频和动画资料,收到了良好的教学效果。对于反应器内温度场和流场分布规律的课程内容,多采用计算流体力学软件的二、三维模拟结果。建立了用于课程教学交流的qq群,教师和学生随时可以共享自己的资料。开辟了第二课堂,为师生间的交流建立了平台。对于很多共性问题,教师可以在群讨论中建立常见问题解答(FQA),提高了课堂效率。为活跃学术氛围,促进学科发展,每年聘请若干国内外同行专家学者来校讲学,鼓励学生敢于向报告人提出问题,这对于锻炼学生学术交流能力有显著效果。

改革成绩考核方案,提高学生学习兴趣

课外作业是大学教学的必要构成部分。作为专业骨干课,如何设计课外作业,使其既提高学生对所学知识的融汇贯通能力,又提高学生对课外作业的积极性,这是摆在教研组面前的现实问题。经验证明,课外作业过于枯燥会出现学生随意应付的情况,达不到应有的目的。为突出素质教育,分别从成绩考核方案、作业内容设计、作业评比制度等3方面激发学生的热情。对学生成绩的考核分成3部分:课堂成绩(10%)、作业成绩(30%)和考试成绩(60%)。提高课后作业在最后成绩中的权重,提高学生认真完成作业的积极性。该方案对成绩较差的学生尤为有效。课外作业的内容围绕国内外钢铁企业各项经济指标的调研和统计。例如,烧结机经济指标情况调查(涉及烧结机利用系数、垂直烧结速度等),烧结矿技术指标情况调查(涉及成品率、落下强度、转炉强度、还原度、低温粉化等),烧结冷却过程热量回收情况调查(涉及回收工艺的选择,回收效率等),高炉经济技术指标调查(焦比、煤比、高炉冶炼强度、高炉利用系数等),高炉原料入炉品位及成分的变化情况,等。要求所有调查围绕国内重点企业近10年的生产情况,据此解决了教材中的数据陈旧问题为提高学生作业质量,任课教师对学生提交作业的初稿提出修改意见,学生在此基础上对调查报告进行修改,达到要求后,能获得20分的作业成绩。对完成作业优秀者,最高可得到30分的满分成绩,20分到30分的成绩分布符合正态分布。为提高学生对完成作业的荣誉感,要求在所有的调查报告上面都要有作者简介,并附上照片,教研组最后把所有的作业制作成论文集,并将该论文集发给每位学生。等到下一届学生学习该课程的时候,一方面将这些报告作为教学课外阅读材料发给他们;另一方面,要求低年级学生对上一届学生调查报告提出补充和修改方案,并通过课程学习期间,进一步阅读参考文献和网络的数据,对所研内容进行补充完善,并编写修改说明。由于是双语课程,试卷是英文的,鉴于冶金专业学生英语水平参差不齐,如果答题也全部用英文,对于大部分学生来说难度较大。目前采用的是答题方式是允许中文,但是同时规定了选择用英文答题的学生将得到5~10分的奖励。

结语

通过连续6年来的钢铁冶金双语教学实践,使本专业的本科生在知识结构、阅读英文文献能力、把握现代冶金工业发展等方面得到了较大的发展和进步。教学方法及内容得到学生的首肯,大多数学生认为,这种教学方式、方法及教学内容有助于他们更快、更好地掌握专业英语知识,了解世界冶金发展前沿动态。部分学习过钢铁冶金双语教学课程的学生,大学毕业后留在本校继续攻读硕士、博士学位,或者被保送到了北京科技大学、东北大学、中国科学院金属所、钢铁研究总院等读研究生,这些学生的英语应用能力有显著的提高,在国外学术期刊上发表了不少高水平的学术论文。钢铁冶金双语教学经过循序渐进的教学实践与改进,在教材建设、课堂教学、课外学习、实践环节等方面取得了很好的效果,形成了自身特色。学生逐渐达到了英文阅读、听力和理解等方面的要求,较好地掌握了钢铁冶金工艺技术及原理,实现了课程的教学目标。课程需要在教材体系和内容、课堂教学形式的丰富性上做进一步的改进,以构建更完善的钢铁冶金双语教学体系。

作者:吕学伟邱贵宝白晨光单位:重庆大学

第12篇

关键词:冶金;机械设备;安装;关键问题

中图分类号:F407.42 文献标识码:A 文章编号:

冶金机械设备的工作环境一般比较复杂与恶劣,一旦出现故障,不仅会带来极大的经济损失,而且还会延误整个生产过程,因此,从安装阶段就保证其精确度显得异常重要,特别是在我国冶金工程发展迅速,冶金机械设备安装工程也逐年增加的背景之下,进行这方面的研究非常有价值和意义。

1冶金机械设备安装的工艺流程

冶金机械设备安装的工艺流程比较复杂,不过为了保证冶金机械设备安装的精确度,必须在安装的过程中,严格遵守这一流程和步骤。具体来讲,主要有以下几个方面,即安装前的准备工作、机械设备清点检查与处理、设备安装、设备密封面处理、调试试运。

1.1装前的准备工作

安装前必须进行一定的准备,比如技术准备、工具准备、场地准备等。首先,技术准备。安装前,各种图纸、设备运输方案等必须到位,只有这样,才能为后期工作提供指导,使其有序进行;其次,工具准备。安装需要使用到的工具、材料等都必须在安装前准备完毕,以避免后期安装过程中的手忙脚乱;最后,场地准备。对机械设备进行安装的施工场地也必须作出相应的准备。

1.2机械设备清点检查与处理

将冶金机械设备运往施工现场之后,必须对设备的型号、材质等进行检查与记录,以专业的眼光对设备进行检测,观察其在尺寸、深度、中心线、螺栓孔坐标等方面是否符合要求与规定,一旦发现问题,还必须进行及时的处理,以避免在安装过程中造成更大的危害。

1.3设备安装

设备安装是比较关键的一个环节。在进行设备安装的过程中,如果发现制造方面的缺陷,应及时联系制造商,而不能随意进行处理。除此之外,在安装时,还必须进行认真复查,以保证安装的牢固性,切忌在配制机座架的过程中任意焊接与切割设备。

1.4设备密封面处理

安装完成后,还需要对设备的密封面进行涂色处理。如果经检查,没有达到相应的要求,还需要进行研制。对于丝扣联接件还必须涂相应的涂料和垫料,以保证联接的牢固性。除此之外,还需要保证主要阀门的密封面是连续接触的,没有间断,符合规定和要求。

1.5调试试运

在完成对冶金机械设备的安装后,还必须进行调试试运。只有达到设计要求与标准时,才能交付使用。具体的调试试运步骤为空载、带载、单机、系统、联动。调试试运必须细致认真进行,从各个方面、各个部件开始进行,合格后,还需要进行整体试运,只有这样才能保证冶金机械设备的安装符合要求,减少故障的发生。

2冶金机械设备安装的关键问题

在冶金机械设备安装过程中,有不少需要注意的问题,不过,鉴于篇幅有限,我们重点对其关键性问题进行分析。总体上,我们可以将其归纳为设备的基础验收、设备的定位和调整以及垫板施工几个方面。

2.1设备的基础验收

在对机械设备进行安装前,必须按照图纸要求以及施工验收规范进行基础验收,包括几何尺寸、中心线的标高等。除此之外,还必须对预埋螺栓的高度、规格、长度以及表面的清洁度进行验收,在验收时还需要仔细检查预留孔的中心位置、垂直度、深度等。如果在这些项目的验收检查过程中出现了达不到要求和标准的情况,还需要进行及时的处理,直到达到标准即可。

2.2设备的定位和调整

这个问题包括三个方面,即设备的平面定位、设备的标高调整和设备的水平度调整。首先,设备的平面定位。设备的定位必须按照中心标板以及基准线的设定来进行确定;其次,设备的标高调整。一般来说,设备的安装标高应以设备的主要工作面为测量基准,对于一些比较重要的设备,还必须采用比较精密的仪器和设备进行辅助;最后,设备的水平度调整。对设备进行水平度调整时,通常采用的方法是整体设备法和分体设备法。无论采用何种方法,都必须用精密的仪器进行测量,以保证调整的误差维持在一定的限度范围之内。

2.3垫板施工

垫板施工也是非常重要和关键的一个环节。安装施工前,需要对设备布置图、设备基础螺栓布置图以及设备底座外形图进行深入细致的分析,以更好的确定垫板的大小尺寸、数量等,为后续施工奠定基础和前提。

3冶金机械设备安装的未来发展

随着我国冶金工程的迅速发展,以及冶金机械设备安装工程逐年增加的趋势,除了加强对冶金机械设备安装关键问题的研究,还需要对其未来的发展趋势进行基本的了解与把握,以更好的促进和推动冶金机械设备安装工程的发展。总体来看,我国冶金机械设备安装的未来发展趋势可以被归纳为技术标准的提高、无垫板安装法的应用、大部件安装法的运用等几个方面。

3.1技术标准的提高

未来冶金机械设备的安装必然会朝着高保准的方向发展。技术标准的提高必将对设备安装质量也产生较大的影响。这种高水平的技术标准主要是从设备的设计、制造与安装这一全过程来得到体现的。技术标准的提高可以更好的保证冶金机械设备的精确安装,从而使机械能够正常运转。

3.2无垫板安装法的应用

目前,在机械设备的安装过程中,所采用的基本上还是有垫板安装,未来,这种方法将会被无垫板安装法逐步取代。无垫板安装法与传统的安装方法相比,具有很多的优势,比如它可以有效减轻许多不必要的繁重劳动工序,同时还能节省不少的钢材。这都能够大大减少进行冶金机械设备安装的成本。

3.3大部件安装法的运用

大部件安装法具有比较明显的优势,所以其在未来得到较为广泛的应用也是必然的。首先,大部件安装法可以从整体上缩短施工工期,降低施工成本,保证施工的有序性和条理性;其次,这种安装方法还可以保证安装的精确性与可靠性。

4结束语

为了适应冶金机械设备安装工程逐年增加的趋势以及冶金机械设备安装的要求,本文从冶金机械设备安装的工艺流程、冶金机械设备安装的关键问题以及冶金机械设备安装的未来发展等几个方面进行了阐述,希望可以为相关的研究和实践提供某些有价值的参考和借鉴。在具体进行论述的过程中,可能由于各种各样的原因,存在这样那样的问题,在以后的研究和实践中要加以规避。

参考文献

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