李義兵+喻亮+羅鯤

【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、課程實驗的設(shè)置及考試方法的改進(jìn)等方面對該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了總結(jié)， 并對未來進(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

Teaching Reform of “Non-ferrous metal Metallurgy” Curriculum

LI Yi-bing YU Liang LUO Kun

（School of Material Science and Engineering， Guilin University of Technology， Guilin Guangxi 541004， China）

【Abstract】The teaching reform of “Non-ferrous metallurgy” course about the adjusting teaching content，diversification of teaching method， renewing the experiment and examination means of course is summarized in the paper. Some advice and imagine with further reform is suggest in the future.

【Key words】Metallurgy； Teaching reform； Suggestion

1 課程簡介

《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)的一門主修專業(yè)課，這門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、重點設(shè)備構(gòu)造和運行原理、工藝參數(shù)控制和操作實踐等知識。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)過程中已發(fā)現(xiàn)，某些出版周期較久的教材， 內(nèi)容過時陳舊， 新技術(shù)、新工藝涉及少。例如較典型的鉛冶煉工藝，現(xiàn)今查過好幾個版本的教科書和指導(dǎo)書，發(fā)現(xiàn)鉛冶煉工藝仍然以燒結(jié)焙燒-鼓風(fēng)爐煉鉛的知識進(jìn)行重點介紹，仍然統(tǒng)計為90%的粗鉛是采用該工藝生產(chǎn)；而實際情況是：近5年來我國鉛冶煉行業(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)奏完全沒有趕上工業(yè)界技術(shù)革新步伐。面對此現(xiàn)狀，必須要求授課老師改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，與時俱進(jìn)地與工業(yè)界發(fā)展態(tài)勢緊密聯(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，及時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)方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣， 化被動為主動， 讓他們?nèi)牍ぷ鲘徫恢埃?能較全面地了解行業(yè)發(fā)展方向及動態(tài)， 為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。筆者對此進(jìn)行了一些教學(xué)改革實踐， 并進(jìn)行了總結(jié)。

2 教學(xué)改革實踐

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。如上所述的鉛冶煉技術(shù)陳舊過時的內(nèi)容，在講授這部分內(nèi)容時，我們可以作為技術(shù)進(jìn)步的一個案例反襯說明冶金工業(yè)快速發(fā)展的歷程。針對新技術(shù)的發(fā)展，通過與相關(guān)冶煉企業(yè)緊密聯(lián)系、通過交流溝通，獲取行業(yè)內(nèi)多方的最新技術(shù)革新動態(tài)，經(jīng)講授老師自身的消化理解，再傳授給學(xué)生在教材上無法獲得的這些知識點。

冶金學(xué)是一門較老的專業(yè)課，隨著時代的變遷，知識結(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（兩型社會）時代，在專業(yè)課內(nèi)容上也要兼顧對環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約（節(jié)能、資源綜合利用）技術(shù)動態(tài)發(fā)展的介紹。從課堂開始，潛移默化地傳授給學(xué)生一個這樣的念頭，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題，是冶金專業(yè)技術(shù)人員在工藝開發(fā)和設(shè)計過程就必須考慮到，工藝設(shè)計者是工藝的源頭、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)約措施無縫地對接起來。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點串連上。

冶金工藝過程是一些物理化學(xué)方面的反應(yīng)原理或機(jī)理，對于這些理論知識點的介紹，學(xué)生聽講過程很容易覺得枯燥，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，我們要把該類金屬實際用途和應(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)生會迫不及待地想來反問老師這種金屬是如何分離提取的，如何去操作。通過這種拋磚引玉式的教學(xué)手段，吸引學(xué)生主動想去獲取知識的念頭，起到事半功倍的效果。講授中還可以穿插更多的知識來吸引學(xué)生的注意力，如有色金屬本身價格高，資源價值大，金屬的市場行情、行業(yè)狀況、技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平等穿插進(jìn)去。因為很多學(xué)生們都懷抱有早日實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)獨立的理想，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)過程中就能夠切身感受到未來所從事工作的價值和重要性。能夠把這樣的知識點傳授給學(xué)生，主講老師的備課功夫就不能膚淺，時常多了解行業(yè)動態(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，在講授工藝知識的時候，也可以聯(lián)系很多與行業(yè)相關(guān)的熱點新聞和事件，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)工作的社會責(zé)任感。學(xué)生有求知欲望的時候，教師順勢可以提供一些參考書籍、文章給學(xué)生， 讓他們進(jìn)行課外閱讀， 并要求提交讀書報告， 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)的主動性， 更好地吸取知識，使學(xué)生成為教學(xué)主體。

2.2 實驗教學(xué)改革

合理的實驗設(shè)置不僅可以加深學(xué)生對理論知識的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生動手能力、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。綜合性實驗的開設(shè)可以有效地激發(fā)學(xué)生的參與興趣，提高學(xué)生的動手能力。

針對濕法冶金工藝來說，設(shè)置一個黃鉀鐵礬除鐵實驗，這個實驗具有很重要的代表性，因為有色冶金提取過程中，提取過程的實質(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程中不可繞過的環(huán)節(jié)，火法冶金采用添加輔料除鐵造渣過程，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；該實驗還具有一定綜合性，可以與冶金化學(xué)分析緊密聯(lián)系在一起。通過常規(guī)定量滴定法分析測試法，可以測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)生自己動手來進(jìn)行操作。這樣相對綜合性的課程實驗，既鍛煉了學(xué)生的動手能力，又增加了學(xué)生對課程理論知識的理解。實驗設(shè)置上的改革，激發(fā)了學(xué)生動手參與實驗的興趣，反過來調(diào)動了學(xué)生對課程知識求知的積極性。

2.3 考核方式改革（下轉(zhuǎn)第35頁）

（上接第24頁）《有色金屬冶金學(xué)》是一門考試課程， 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)生平時上課不聽課， 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)知識是為了提高學(xué)生對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力，將閉卷考試改為開卷考試，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金屬元素，試用所學(xué)過的知識設(shè)計一個提取分離有價金屬元素的工藝流程，并對設(shè)計的流程步驟分別說明之。這種試題沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，完全是一種主觀性發(fā)揮的答卷方式，通過如此方式的改革，能夠鍛煉學(xué)生對專業(yè)知識的靈活運用。這種考核方式運用后， 同學(xué)們普遍反映如下： 他們的學(xué)習(xí)主動性得到了提高；所學(xué)的知識點得到了綜合的應(yīng)用，不再是以前死記硬背的知識點，考完就忘記；對專業(yè)知識點的理解力得到了提高，專業(yè)知識掌握后信心也得到很好地提升。

3 設(shè)想和建議

3.1 實驗課的加強(qiáng)

《有色金屬冶金學(xué)》理論課課時占用較多，現(xiàn)有的實驗課學(xué)時少， 只有10個學(xué)時， 加之以前實驗設(shè)備少的限制， 學(xué)生一般只能作2～3個實驗， 這對于學(xué)生理論聯(lián)系實際不利?，F(xiàn)在學(xué)校對新辦專業(yè)支持力度較大，實驗設(shè)備逐步在增多，因此可以適當(dāng)增加實驗課的學(xué)時，另外，針對冶金工程專業(yè)的學(xué)生，可以實施開放式實驗室， 學(xué)生可以隨時進(jìn)實驗室學(xué)習(xí)和工作，甚至可以參與教師的科研項目研究， 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)生的動手能力。

3.2 教學(xué)方式不斷改進(jìn)

隨著計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用，冶金過程仿真和三維動畫模擬場景在教學(xué)過程的導(dǎo)入，學(xué)生對有色金屬冶金學(xué)知識的理解能夠更加直觀和形象，例如電解鋁工業(yè)現(xiàn)場的操作動畫仿真，這些三維動畫完全模擬工業(yè)現(xiàn)場場景，包括對主要設(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)場操作進(jìn)行實訓(xùn)，經(jīng)過一段時間的實訓(xùn)后，可以在仿真軟件平臺上操作并進(jìn)行考核評比[2]。隨著仿真軟件技術(shù)不斷升級和推廣，各種金屬冶金過程的仿真軟件開發(fā)齊全后，對教學(xué)質(zhì)量的提升非常有利，對學(xué)生理解理論知識、掌握工藝控制要點也是大有利處，包括部分課程實驗、見識實習(xí)都可以用三維動畫仿真軟件所替代。

總之， 教改手段都是為了把學(xué)生培養(yǎng)成為具有高素質(zhì)的人才，教師的任務(wù)除了傳授知識， 還要更專注學(xué)生創(chuàng)新能力、運用知識能力的培養(yǎng)，只有這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生才能在充滿競爭中立于不敗之地。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李明照.有色金屬冶金工藝[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2010：75-90.

[2]童長仁，李明周，等.開放式冶金過程仿真平臺在實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].江西理工大學(xué)學(xué)報.2011（2）：25-27.

[責(zé)任編輯：鄧麗麗]