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冶金工程教学改革论文
冶金工程教学改革论文 摘要：通过项目化模块式教学、对分课堂、小组讨论式学习，案例式教学，采 用多种方式提问，双师型教师授课等手段改进课堂教学气氛，变学生被动学习为 主动学习，改善了冶金工程设计课程教学效果，为培训具有创新性、集成性、综 合性冶金工程设计复合人才做出了贡献。关键词：冶金；
工程设计；
课程教学；
对分课堂；
教学改革 冶金工程设计是培养学生冶金工程设计能力的重要课程，在教学中培养学 生综合、实践、工程、创新能力与思维方式，培养学生工程设计能力，并不断掌 握新技术、新方法、新工艺是值得不断探索的课题。基于以上的认识，对冶金工 程设计课程教学进行了改革，目的在于发掘、培养和提高冶金专业毕业生的工程 设计创新精神和实践能力。
一、教学改革思路和目标 工程设计是在现实约束条件下为具体问题提供切实可行、可操作的解决方 案，是工程师重要职业技能之一，也是现代工程教育的基本内容之一[2]。麻省 理工学院（MIT）对工程活动提出了“构思、设计、实现、运行”四阶段模型[2-3]。
设计不仅是工程活动初始阶段的一个环节，而且贯穿整个过程。美、英、德等国 研究发现，投资回报率取决于产品质量和市场占有率；
在产品整个生命周期中， 设计非常关键，决定了成本、投入市场的速度和最终质量[2-3]。由于认识到工程 设计对于提高工业竞争力及综合国力的重要性，工程设计能力培养日益得到重视。
美国工程与技术认证委员会对21世纪新的工程人才提出11条评估标准中包括多 项与工程设计能力直接相关的要求[2]。中国冶金设计的现状是许多大型工程装 备由外国公司进行主体设计，国内只进行相应配套辅助设计，工程设计弱势凸显， 工程设计能力的提高已经迫在眉睫。设计的工艺水平、雅致外观、象征意义和人 性化内涵等“软”质量，可以使工程项目得到更大增值。工程设计能力是创新型工 程技术人员应该具备的能力，拥有高水平的设计和开发人员，特别是培训和重用 创新性设计人员，是产业与工程创新取得成功的根本[4]。本课程的目的使学生 理解冶金设计过程、要求，需要完成的工作和具体的设计计算方法，掌握必须提 交的各项工程文件，以达到综合运用、巩固、充实相关知识解决实际工程问题的 目的。
二、教学改革实践（一）教学内容。冶金工程设计作为工程设计类课程涉及多学科、多领域、 多方面知识内容，在实际应用中要考虑工艺、设备、生产操作、检修维护、技术 经济、设计规范、安全环保卫生消防等，不仅要讲授冶金设计基本理论，也要介 绍冶金设计规范及标准，并将技术经济、安全环保意识贯穿始终。建立基于项目 化的冶金设计教学模式，以一套完整的冶金产品生产车间（或厂）设计为主线， 涉及各个工序处理及物流运输、传递过程和设备设计，在教学中将整个工艺过程 分为几个模块进行。将全部内容分为7个模块进行模块化讲授。第1模块为基础通 用知识模块，包括绪论、工艺流程的选择与设计、厂址选择和总平面布置、车间 配置和管道设计，也就是各种冶金工程设计都必须涉及的基础与公共部分的知识。
其余6个模块为各种具体的冶金工程设计模块。各模块包含各自工艺所特殊要求 的独特知识内容与要求，具体有炼铁厂工艺设计模块、电炉炼钢工艺设计模块、 转炉炼钢工艺设计模块、铝电解车间工艺设计模块、铜电极精炼车间工艺设计模 块、锌精矿沸腾焙烧工艺设计模块。各工艺设计模块均包括各自独特的工艺概述、 技术条件及技术经济指标的选择、冶金计算、主体设备设计、辅助设备选择、车 间配置等内容。学生既学习了传统的工程设计通用知识，又学习了钢铁冶金、有 色冶金设计相关知识；
既学了火法冶金设计，又学习了湿法冶金设计、电冶金设 计的内容，保证了厚基础、宽口径、充分了解前沿发展动态的教学要求。教学内 容针对应用性强，提高了学生学习兴趣，提高了教学效果。工程设计师资质量是 保证工程设计教学质量的关键。为强化学生工程意识与教师的工程背景，从工厂、 设计院一线选用具有较深工程设计、施工、管理背景的拥有高职称的双师型教师 承担本课程的授课，要求尽可能采用案例式教学方法，以提高学生学习兴趣。
（二）优选教材。原来使用的教材《冶金工程设计》和《有色冶金工厂设计基础》， 分别在2003年与1991年出版，出版时间相对较早，不能很好反映本领域的技术更 新发展情况。为此，选用了2013年出版的《冶金工厂设计基础》作为教材，涵盖 了钢铁冶金、有色冶金内容，包括各自特色领域的前沿部分。（三）考核方式。
以往本课程的考核有两种方式。一种是期末开卷考试，只能考核单一的知识点， 不能考核学生综合设计水平的高低。另一种方式是学生期末提交一遍关于冶金工 厂建设或改、扩建的可行性研究报告，虽然能反映学生工程综合设计能力水平高 低，但无法检测出其基础知识掌握程度。为了提高学生冶金工程综合设计能力与 提高授课效果，综合发挥考试与撰写可行性研究报告的好处，改进了课程考核方 式，确定课程综合成绩为期末考试与撰写可行性研究报告各占50%。（四）授课 方式。一是采用小组讨论方式授课。将全班分成若干小组，在小组内每人轮流担 任组长。在上课前2天布置任务，要求学生预习准备相关资料。上课时各小组自 由讨论，由组长进行总结，得出结论。教师只针对小组长总结中存在的不足与错误进行纠正、引升、提炼、扩展。规定不进行认真准备的视为旷课，如在讲解转 炉车间竖向布置时，就布置了“哪些设备需布置在吊车下方”，“哪些设备不必布 置在吊车下方”，“吊车吊钩高度的确定要考虑哪些因素”。由于学生都主动参与 讨论，学习效率大大提高。二是教师举例为工程实践例子。学生对生产、设计、 施工过程中出现的实际例子很感兴趣。教师大量举生产中的实例，调动学生学习 热情。课堂教学中大量使用设问式、自问自答等方式提问，调动学生主动探究答 案的积极性。三是部分采用对分课堂教学。部分章节采用对分课堂模式教学[5]， 强化学生的参与程度，提高学生的自主学习能力，从而提高学习效果，增强学生 的工程化能力。
