冶金工程专业实践教学改革论文

一、充分利用网站资源，强化学生对冶金工艺过程的全局观

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

实践能力是大学生综合素质的重要组成部分，如何提高学生的工程实践能力是高校教育工作者应该长期思考的问题。目前我校的冶金工程专业根据自身的历史和专业特点，通过“两条腿走路”来探索实践教学改革，即分别从教师和学生两方面入手，通过下企业培训、顶岗实习和不定期走访等措施强化教师的实践能力和实践背景，为培养实践能力强的学生提供师资保证；通过改革实践教育模块——生产实习、实验室开放项目和毕业论文（设计），全面提升学生的实践能力。

作者：孙会兰 王波 国栋 代永娟 姚云峰 单位：河北科技大学材料科学与工程学院