冶金工程原理范文

时间:2023-12-11 18:21:25

冶金工程原理

冶金工程原理范文第1篇

关键词:冶金传输原理;教学创新;学生

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)13-0212-02

《冶金传输原理》是冶金工程、化工、热能工程、工程热物理、建筑与环境工程、制冷空调、水利水电等众多专业的重要专业基础课程,是一门既有很强的理论性又有很强的工程实际意义的课程[1]。本课程以高等数学、大学物理、物理化学等课程为基础,进一步向冶金应用方面所涉及的理论进行延伸,是《冶金工艺》课程的基础,在冶金工程整个专业课程的学习中具有承上启下的作用。《冶金传输原理基础》内容覆盖面广,包括动量传输、热量传输、质量传输以及三种传输现象的类比。随着课时不断地减少(全书由120学时压缩到80学时),但课程主要内容却没有减少,这就导致各部分内容讲授的不够深入,学生在学习过程中只处于了解水平,并没有真正掌握问题的实质。此外,传统的借助于重复强调概念和大量板书的教学方法容易使得学生感到烦琐、枯燥、乏味,进而对《冶金传输原理》课程的学习失去兴趣,教学难以达到预期的效果,广大师生普遍认为该课程“难教、难学”[2-4]。因此,针对以上问题,我们认为教师应该根据授课内容的特点,对相关的冶金传输原理能够做到讲解全面、重点突出、讲懂讲透,同时,教学方法要具有新颖性、多样性、趣味性,以充分激发学生的学习积极性。运用现代化的教学手段,寻求新的教育教学方式,对深化课程教学的改革创新无疑有着重要意义。

一、传统传输原理教学过程中的问题

经过几年的教学发现,《冶金传输原理》的教学若采用传统的教学模式会显得比较枯燥乏味,难以调动学生学习的积极性,难以做到师生互动,进而对教学效果产生一定的影响。而教学中常见问题如下。

1.单一的授课方式。《传统冶金传输原理》课程的教学手段一直是“黑板+粉笔”的单调形式,在这种课堂教学中,教师大多运用语言、文字作为信息载体,向学生传授知识,学生处于被动接受的地位,影响了其学习效果。为此,教师应采用多媒体教学手段,将文字、图片、声音、动画视频融为一体,这种图文并茂、有声有色的情境式教学环境,使传统教学中枯燥抽象、用单一语言文字和图形讲解难以理解的概念变得生动具体,令学生耳目一新、印象深刻,加深了对课程内容的理解和记忆。同时,激发了学生的学习兴趣,节省了板书时间,提高了授课效率,取得了传统教学手段所不能达到的效果。然而,多媒体教学在加强学生领悟能力、启发思维方面有其不利方面,并且教师在把握课堂节奏、学生记笔记方面也有一定的困难。如何做到板书教学与课件教学的有效结合的授课方式是我们主要研究的一个方面。

2.教学过程中完全以教师为中心,缺乏互动。基础理论课的教学对学生来说比较枯燥乏味,学生学习的积极性不高,很难对学生有吸引力,难于激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。对于教师来讲,教学方法单一、教师工作量巨大、灌输而非引导的教学模式,调动不了学生的学习热情和积极性,对学生分析问题、解决实际问题的能力不能起到积极的作用。《冶金传输原理》课程比较难学且枯燥,在授课过程中,需要有针对性地按课程的重点、难点,分层次设问、引导,调动学生主动学习的积极性。

3.不能突出动量传输、热量传输、质量传输,三种传输现象的关联性。传输理论是与力学、热力学以及电磁学等同等重要的工程技术基础课程,着眼于流体动力学、传热过程和传质过程,也就是传递过程或速率过程,这三种传输过程的类似具有统一性。在实际的冶金过程中,单独的传输过程很少,经常是两种或者三种传递过程耦合进行,虽然这三种传输过程具有类似的特点,但是对于初学者来说,理解上还是有一定的困难。因而,课程内容的安排是以动量传输为切入点,在随后进行热量传输和质量传输的教学中,采用依次递进的类比法。例如三种传输过程的类似性、对应传输系数的类似性以及三种传输方程形式的类似性等,通过这种类比法的合理应用,加深学生对传输过程的理解。

4.单一的成绩考核评定。《冶金传输原理》中的基本概念、基本定律、基本准数、基本方程等虽然简单,但它们蕴含着非常丰富的内容,完全采取闭卷的方式进行考查,很难了解学生掌握的程度,也不利于学生综合应用传输原理知识去解决实际问题,因而,《冶金传输原理》课程考试采取闭卷的形式,同时对所需要的复杂的公式以附录的形式给出。考试的侧重点在于考查学生对基本概念、基本定律、基本准数的相关应用,结合简单的工程应用,初步掌握解决实际问题的方法,考查学生综合应用冶金传输原理知识的能力。学生只有经过认真思考,在比较熟练地运用所学知识的基础上才能完成。

二、《冶金传输原理》课程教学的创新探索

鉴于传统《冶金传输原理》课程存在些许问题,我们相应地进行了分析并作出了一定的教学改革和具体的实践。

1.改进教学环节,提高教学质量。第一,在授课前,教师要根据学生的特点、专业方向进行需求分析,然后对课堂教学过程进行初步设计,编制教案。第二,教师在上完每节课后,及时总结上课情况、教学内容的安排情况、学生理解的情况、课件存在的问题、学生的合理要求和建议等,及时调整教学进度、教学内容,作出更合理的安排,同时处理好传授知识与能力培养、课堂讲授与学生自学的关系等,让学生具有学习主动性。第三,教师在上完课后,应布置一定量的作业,注意选择典型的、综合性的习题,要求学生保质、保量地独立完成。第四,课程组要定期对课堂教学效果进行测试与评价,将结果及时反馈给授课教师,以便教师及时对教学内容和方法进行调整与改进。

2.采用启发式教学。“启发式”教学是针对“填鸭式”教学而提出的。它既是一种教学指导思想,又是一种有效的教学方法,对调动学生的学习热情和积极性、增强学生分析问题的能力具有不可替代的作用。《冶金传输原理》课程比较难学且枯燥,在授课过程中,我们以学生为中心,从工程实际出发启发学生思维,有针对性地按课程的重点、难点,分层次设问、引导,调动学生主动学习的积极性。事实证明,这种目的明确、灵活多变的教学方式是非常受欢迎的,有效地提高了学生的学习自主性,培养了学生的创新意识。

3.采用板书与多媒体相结合的教学手段。教师应采用多媒体教学手段,将文字、图片、声音、动画视频融为一体,这种图文并茂、有声有色的情境式教学环境,使传统教学中枯燥抽象、用单一语言文字和图形讲解难以理解的概念变得生动具体,令学生耳目一新,印象深刻,加深了对课程内容的理解和记忆。同时,激发了学生的学习兴趣,节省了板书时间,提高了授课效率,取得了传统教学手段所不能达到的效果。

4.《冶金传输原理》课程考试的改革。改革后的《冶金传输原理》课程考试包括成绩考核与试卷分析。该课程的期末考试采取闭卷的方式进行,成绩评定主要包括:平时成绩占30%,期末考试成绩占70%,同时合理地建立起平时成绩、实验成绩以及动手编制相关程序与闭卷考试相结合的评价方法,这些对学生知识点的考查比较全面,教学活动对教师来说也是一个学习的过程。

《冶金传输原理》课程是历届学生反映比较难学的课程,要讲好该门课程并不容易。经过我们长期的教学改革研究,《冶金传输原理》课程教学内容的设置和教学方法的改进,符合冶金、材料等专业的培养要求,获得了广大师生的一致好评,有效地改善了《冶金传输原理》课程“难教、难学”的现象,并有效地克服了传统教学模式的缺陷。

参考文献:

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冶金工程原理范文第2篇

关键词:新工科,综合素质,冶金工程,人才培养

冶金工程专业以物理化学、冶金原理、传输原理为基本理论基础知识为基础,现已拓展到钢铁冶金、有色金属冶金、生物冶金及冶金能源与二次资源回收等方向。

1国内外冶金工程专业分布

我国冶金高校分布见表1所示。可见,冶金工程专业的分布,紧紧围绕资源而建。那么本专业毕业生需掌握基本原理及实验技能、具有一定的创新能力和实践能力,能在相关领域从事生产、设计、科研和管理工作的专业技术及管理人才。因此,除基础核心课程外,还应重视特色课程,比如:双语教学课程、研究型课程、讨论型课程和资源特色课程。根据贵州省的资源特色,贵州大学冶金特色课程有锰冶金学、钛冶金。另外一方面,随着时代的发展,各种信息技术的进步,国内外冶金工程专业正在缓慢的转型,国外冶金表现尤为突出。表2是国外传统冶金高校的分布。比如:化工冶金、矿物冶金,冶金材料和生物冶金等,这是顺应社会与市场发展的需要。同时,在本科教学的基础上,着重对其进行引导创新及高层次方向研究。因此,非常规冶金发展非常迅速,真空冶金、微波冶金、超重力冶金、超声波冶金等,并独树一帜。比如昆明理工大学的真空冶金与微波冶金,北京科技大学的超重力冶金,其无论是基础理论,还是在冶金领域的运用,效果都优于常规冶金,可能是未来的一个大的方向。

2新兴产业相关工科专业分布

最近,教育部高等教育司印发了“关于开展新工科研究与实践的通知”,“新工科”已经成为教育领域关注的热点,随后各个高校举行了相关专题讨论研讨会[1]。新工科建设需要重点把握教与学、创新创业与实践;新工科是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出[2]。因此,在这样基础氛围下,目前全国工科专业建设注重专业设置前瞻性,一些紧缺学科专业也加快建设和发展,2010年后相关新兴专业分布见表3所示。那么冶金工程专业的发展也应该顺应时代,强化自身专业素养,提高冶金工程工科专业的责任与使命感,回报社会。

3冶金专业人才培养面临的主要问题

基础课程建设培养方已问题不大,关键在于冶金工程专业实施专业英语及双语教学,因为其是培养高水平复合型人才的基本要求,是顺应我国冶金工程行业发展趋势的体现;也是为了服务国际化、全球化的中国钢铁行业,所以如何全面提高专业英语或双语教学已刻不容缓[4]。20世纪70年代,专业英语的教学理论和实践已在欧美、日本等很多国家得以普及。对于冶金工程专业的学生,简单地说专业英语不仅能帮助了解国际上本领域的研究现状,还能对日程英语的交流学习起到促进作用[5]。但通过某地区高校冶金专业英语教学调研可知:教材绝大多数是自编讲义,详见表4,而且授课语言基本上是“以汉语为主”[6]。由此可见,冶金专业英语教学过程问题较多,而且该领域专业的师资力量薄弱,远远达不到学生的需求,诸多问题严重影响了冶金专业英语教学质量和效果。

4结语

由于冶金工程专业的特殊性,课程涉及面广、实践性强,实习过程危险性大等,因此一些企业不愿意接待学生的认识实习与生产实习。但好在部分高校已经开始运行虚拟仿真实践教学平台系统。虚拟仿真包括高炉炼铁、转炉炼钢、板坯连铸、LF精炼及铝电解等各工艺过程的2D/3D动画、视频、教科书电子资源、论文电子资源等专业相关的素材库;这样让学生更直接行动形象地了解整个工艺过程,而且学生通过仿真系统可以在线学习,数值建模某个工艺流程,以获得较好的教学效果[7]。因此,仿真系统平台的建设是未来冶金工程教学教辅的必备平台。

参考文献

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冶金工程原理范文第3篇

实践教学体系形式多样,总体分为实践教学和实践训练两部分,且占总学分的比例不少于25%。(1)实践教学分为实验、课程设计、实习和毕业设计四大类。与理论课程相结合的实践教学有课程设计、专业基础、专业技术综合性和设计性实验环节与实习环节;独立的实践教学有开放性实验、认识实习、生产实习、毕业设计等。在校内进行的实验,充分利用校内基础实验室和专业实验室完成;企业实践要达到35周。(2)实践训练包括书面写作训练、科研训练、大学生创新性计划项目、学科竞赛、网络模拟炼钢竞赛、社会实践等。实践类课程训练加强了学生了解工程实际、综合运用多学科知识、各种技术和现代工具及仪器装备,通过实验、分析研究、计算等手段解决实际工程问题的能力。

二、开放性实验的定位及规划

冶金工程专业卓越工程师培养计划开放性实验项目的建设,是冶金工程专业卓越工程师培养计划实践教学的重要组成部分,使参与的学生具有冶金实验以及数据分析的能力,可运用实验方法和数据处理的理论方法,独立且优化完成实验设计、操作、结果分析等环节,为产品开发和质量提升提供合理的数据支持。

实验教学以培养学生能力为目标,教学内容分基础部分和综合提高部分,并突出在生产实践中的应用。这部分实验的考核成绩是根据学生实验操作情况和报告撰写情况综合给出。部分实验课题的内容结合科技工程发展,具有较强的创新意识、创造性思维能力,并在编制冶金生产工艺、制定冶金企业标准、调查分析冶金企业实际生产、优化实际生产过程、控制生产过程、实验以及数据分析、应用计算机及信息技术解决冶金工程实际问题的过程中得以体现。

冶金工程专业开放性实验要求学生重点掌握冶金实验室和生产实践环节常用检测仪器与设备的名称型号、结构、工作原理、使用方法、注意事项、维护等,以及掌握在冶金实验研究和生产工艺过程中常用的分析研究方法的原理与操作等。教学中教师应注重实验技术的讲解和归纳,实验课题除安排基本部分外,还应有不同深度的选做内容,以启发学生的思维和创新意识。所有实验均要求学生独立操作,选做内容和带有设计性、综合性的实验课题由学生自己设计实验步骤进行探索式实验。要求学生掌握实验目的、实验原理、实验数据处理和分析方法,掌握利用所学的实验技术和研究方法在生产实践中的运用,能够按要求完成实验报告。在实验前,要求学生认真学习实验指导书,了解实验原理和方法,掌握实验设备和仪器的使用方法。

1.开放性实验教学内容与要求

在冶金工程专业卓越工程师培养方案中为提高本科生的工程实践能力,在已经开设的“冶金专业实验”(12个综合性、设计性专业基础、专业技术实验,共计48学时)实践课程的基础上,开发了8个全新的综合性开放专业实验(32学时),实验学时增加到80学时。

冶金工程专业开放性实验教学利用基础理论讲授、实践操作和实验数据的分析与应用,加强和巩固了参与卓越工程师培养计划的学生的实验基础与操作技能,培养了学生综合运用实验技能去解决实际问题的能力、增强了工程实践能力;利用开放性实验培养了学生的创造性思维和科学创新的精神。开发的综合性开放专业实验项目有:

(1)铁矿粉造球与球团矿抗压实验。球团矿是除烧结矿外另一种为高炉提供“精料”的造块方法。球团法是将细磨精矿制成能满足冶炼要求的块状物料的一个加工过程。通过实验掌握铁矿粉造球的原理,研究影响造球过程的诸因素,确定最适宜的因素;成球机理与固结机理的研究;掌握球团矿抗压强度机理。(2)精密火花直读光谱仪的应用与实践。通过实验了解和掌握METAL-LAB75/80J型精密火花直读光谱仪的基本结构、工作原理、基本操作方法、试样的制备、维护保养知识等。(3)红外测温仪和红外热像仪的应用与实践。通过实验了解和掌握3i-2MSC型红外测温仪与VST-H型便携式工业红外热像仪的基本结构、工作原理和基本操作方法等。(4)煤粉爆炸性测定实验。通过实验了解和掌握高炉喷吹煤粉长管式煤粉爆炸性测定仪测定机理。(5)煤的着火温度测定。通过实验了解和掌握高炉用喷吹煤粉的着火温度测定机理及试样制备等。(6)氧氮氢分析仪的应用与实践。通过实验了解和掌握G8GALILEO氧氮氢分析仪的基本结构、工作原理、基本操作方法、试样的制备等知识。(7)同步热分析仪的应用与实践。通过实验了解和掌握STA449F3综合热分析仪热重/差热同步分析仪基本结构、工作原理、基本操作方法、试样的制备等知识。(8)岩相显微镜观察与耐火材料荷重软熔点测定实验。通过实验了解和掌握岩相显微镜的矿物观察方法,以及耐火材料荷重软熔点测定设备的基本结构和工作原理。

本课程为实践性环节,通过本环节的学习使学生在完成“冶金传输原理”、“钢铁冶金原理”、“钢铁冶金学”、“冶金原料处理与工艺”、“冶金实验技术”等课程后,巩固了所学的冶金理论知识和冶金工艺流程等知识,掌握了冶金工程技术的基本实验研究技能,培养了动手能力、科学思维、工程意识,以及综合应用知识解决冶金工程实际问题的能力。综合应用知识解决冶金工程实际问题的能力包括制定冶金生产工艺、制定冶金工程相关标准、调查分析冶金企业实际生产、优化实际生产过程、控制生产过程、实验以及数据分析、应用计算机信息技术及软件解决冶金工程实际问题等的能力。例如铁矿粉造球与球团矿抗压实验教学环节从实验原理、实验设备到实验操作过程都是生产工艺的模拟,可以使完成实验的学生掌握铁矿粉造球的原理,针对物料特性研究制取生球团的方法和工艺,确定最佳工艺参数;研究影响造球过程的诸因素,确定最适宜的因素;成球机理与固结机理的研究;掌握球团矿抗压强度机理等。以提高学生生产实践和科学研究的综合素质为根本目的。

2.实验教学方式

本课程的教学过程包括理论知识讲授、实践操作、研讨与分析和实验分析报告四部分,是一门理论与实践结合较强的课程,学时分配见表2。要求学生重点掌握冶金实验室常用仪器、设备的名称、型号、结构、工作原理、操作方法、维护保养等,掌握在冶金实验研究与生产工艺过程中的实验研究技术。

实验前由指导教师讲解实验的目的、原理、任务、要求、实验守则及实验室安全制度等。学生根据各个实验的任务,10人一个实验小组,在规定时间内依据课前预习相关实验指导书的情况独立完成实验测定、数据处理与分析,并撰写实验报告。实验前,学生必须认真阅读实验指导书,理解实验的目的和原理,明确本次实验中的各参数、实验方法、仪器操作规程、条件控制以及安全问题等。这些检查合格后,方可进行实验。实验过程中,要求学生勤于动手、细心操作、敏锐观察、全面的思考分析钻研问题,准确记录原始数据。教师要对出现的异常实验现象向学生提问,引导学生深入思考并提出合理化的解决方案,提高综合考虑问题的能力,使学生学会分析和研究问题的方法。

开放性实验教学是与理论课程、生产实践相结合的实践教学环节,突出了实践操作能力和创新精神的培养。在校内进行的实验要充分利用校内专业实验室完成,这样既可以提高实验仪器设备的利用率,又可以节约大量的实践教学经费,同时还可以面向本专业和相近专业其他年级的学生开展开放性实验教学,充分发挥多元化开放实验室的作用。完善实验教学质量评估体系,不断提高实验教学质量,使实验课的内容以紧跟时代、紧跟现代化的生产实践为目标,更多地开发出现代实验、设计性、开发性实验和综合性研究实验。

三、结束语

冶金生产工艺的发展是一个持续的过程,冶金工程专业开放性实验是把参与卓越工程师培养计划的本科生在实践教学上提升到一个新的平台。“卓越工程师”开放性实验项目的实施还可吸收部分其他年级和专业的学生参与,给学生一个开展科学探索、增强创新意识的实验空间,为学生实践操作能力和创新精神的培养提供有力的保证,同时充分利用实验室新引进的各种大型精密仪器设备还可以提高设备使用率、为学校节约大量资金、降低本科生实验教学的成本。冶金工程专业“卓越工程师”开放性实验教学注重专业基础实验和专业技术实验并重的举措,增加了学生接触生产实践检测仪器设备的机会,加强了应用实践的操作能力,创造有利条件积极增加了学生的实验兴趣,进一步拓宽了学生的知识面。冶金工程专业卓越工程师培养计划开放性实验的开设在校内实践环节的培养模式上实现了突破,也必将为促进学生实践能力的提高做出贡献。

冶金工程原理范文第4篇

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[3]张玉柱,邢宏伟,郝素菊,胡长庆,蒋武锋.炼铁工艺课程的教学改革与探索[J].河北联合大学学报:社会科学版,2012,(3):69-71.

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冶金工程原理范文第5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.

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[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.

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[11] 李子华.学分制指导性教学计划制定的理性思考与实践探索[J].中国高等教育,2005,(7):67-69.

冶金工程原理范文第6篇

摘要:随着经济的发展,科技的建设与创新,冶金工程在发展中也取得了明显的进步。微波技术具有对提高金属的回收率、降低冶金工程中消耗的能源、降低工作时间等特点,所以在冶金工程的生产中得到广泛的运用。基于此,本文就微波技术在冶金工程中的运用进行科学有效的研究与分析。

关键词:微波技术;冶金工程;运用;研究与分析随着科学技术的快速发展,冶金行业也在发展过程中发生了巨大的转变。现如今,实际的生产的速度已经不能够满足在生产中的要求。微波技术自身具有的各种特点成为提炼金属的有利方法。

一、微波技术的简要分析

微波技术源于上个世纪初始时期,在种类繁多的冶金技术中,微波技术作为新型的技术在发展中独占鳌头,在市场中找到了前进的方向,并且得到社会各界的关注。因为微波技术具有稳定性等特点,其选择性加热的特征逐渐获得重视,在后期技术的发展阶段和均匀加热、内部加热以及快速加热等方式逐渐被人们的发掘出来。所以在冶金工程的利用中,人们根据其自身的各种特征对矿物的浸出、煅烧等进行冶炼。所以说,冶金工程在生产期间不能够没有微波技术的融入,在冶金工程中受到一定程度的重视。

二、微波技术在冶金工程中的有效利用

(一)萃取的有效利用

在进行冶金工程的生产阶段,微波技术不能不被重视,其原因就是本身具有萃取辅助技术,在经济不断发展的过程中逐渐被利用。这种技术在萃取阶段,利用介质之间的传递促进物体的逐渐加热,这样才能够将萃取的过程有效的完成。有效的运用微波技术将萃取技术的结合,其目的就是能够最大限度的缩短萃取所利用的时间,提高萃取的效率。与此同时,更要注意的是,要想使得溶剂的活性程度有所提升,在进行萃取的初始阶段就应该选择易容效果好的溶液来完成生产。在对铂元素和钯元素的萃取过程中,所在的离子成分能够通过微波的辐射作用而发生一定的转变。由此可见,微波技术有效的利用在冶金工程当中,其技术能够在创新中,带来更多可以利用的价值。此外,萃取辅助技术的萃取率一般情况下都很高,所以冶金工程对金属资源的提取成本比以往的情况要低许多。

(二)浸出的有效利用

在微波技术浸出有效利用阶段,因为在冶金工程生产过程中,其材料在利用中经常有质量优劣不等的现象发生,这种情况下就造成了冶金原料在方式选择处理中有着较大的差异性。而现阶段冶金原料的质量都不能够符合标准,因此在方法的选择上经常选择湿法工艺来处理,处理妥善后才能够进行下一步的操作。虽说完成后的产品与其他技术方法之间的差距并不是很大,但是这种方法的浸出效果不是非常理想好。在处理的过程中加工的时间比较久,不能保证工作效率的问题。根据矿石自身的特殊性质而言,其总碳量的逐渐降低就使得与预期值更加靠近能。

(三)干燥处理的有效进行

在微波技术的处理阶段,因为微波技术本身存在许多特殊性质,在干燥处理过程中成为不可缺失的一项重要阶段。微波技术能够被水吸收,在干燥处理时常会触及到辐射等各个领域。根据微波技术自身情况开说,干燥水平不仅能够促进速率升高,在此期间也能够确保物品的完整性。在硼酸干燥的试验阶段,当微波技术的功率达到一定的范围时,实验对象在温度的变化中也会发生改变,虽说能够达到初始的目标,但是在下降中不能够实现水与实验对象的离析。在实验中硼酸的外表情况并未发生变化,就说明实验得到成功,同时意在表明在微波技术的干燥处理中,是非常成功的。

(四)热碳还原的有效利用

在利用微波技术进行冶金中,最重要的就是碳热的处理阶段,在进行处理时的工作原理是在高温的状态下可以吸收物质,在冶金过程中碳可以发挥出自身存在的微波状态下的反映状况,而实效高温的效果。在此阶段,碳可以根据还原剂作用将微波技术下放映出的物质吸收,这种方式就是微波碳热还原技术。现阶段主要运用的方式就是利用还原氧化物的形式来实现碳的吸收,在微波的作用中,可以冶炼出金属化合物。就微波技术而言,在加热时要尽量的防止冷中心问题,从而使得提炼能够达到最好状态。除此之外,微波技术自身的废渣处理也展现出其效果,特别是含有铁的废渣的处理中,可以把磁铁矿和碳进行同时处理,这样不但能够使原有的加热进程加快,也能将其中受到的铁进行回收利用。

综上所述,随着科学技术的不断发展,在现有的冶金工程中,微波技术是最有竞争力的一项技术,其自身拥有的各种特殊性质在业界中不断受到肯定。其中金属回收率技术不仅能够降低成本的开销,也能为社会节约更多的资源。对于企业的建设发展来看,这种技术能够在一定程度上减少工作的时间,在冶金行业中得到广泛的使用。

参考文献:

[1]刘能生,彭金辉,张利波,张泽彪.微波技术在稀贵金属冶金中的研究应用进展[J].贵金属,2009.

[2]艾立群,张彦龙,朱祎姮,张小妹.微波加热技术在冶金工业中的应用[J].冶金能源,2013.

[3]张惠,王质彬,綦雯雯,王静,林向阳.浅谈微波裂解技术在生物质能源中的应用[J].农产品加工(学刊),2011.

冶金工程原理范文第7篇

关键词 卓越计划 冶金工程专业 工程教育

中图分类号:G642 文献标识码:A

Thought and Practice of Metallurgical Engineering Specialty Applied

"Excellence Engineers" Innovative Talents Cultivation Plan

YU Xingchang[1][2], YAN Jun[1], CAO Hailian[1]

([1] School of Mechanical engineering, Qinghai University, Xining, Qinghai 810016;

[2] China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083)

Abstract Choose metallurgical engineering for engineering education research object, and follow outstanding engineers training plan concept, the whole process of the concept through professional learning. Thinking and practicing the excellence initiative education mode for the professional teaching and learning, put forward suitable for the professional personnel training mode. Thus improve students' ability of analysis and solving the problem, independent innovation, team cooperation.

Key words excellence program; metallurgical engineering; engineering education

伴随工业化进程的不断深入,产业机构和生产方法发生重大的变化,当前社会需要一大批具有工程实践能力和工程创新意识、专业面宽、动手能力强、综合素质高、能够解决生产一线实际问题的应用型人才,因此,教育部提出的“卓越工程师培养计划”(以下简称“卓越计划”)作为《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010-2020)》组织实施的一项重大项目,其宗旨在于从工程教育大国迈向工程教育强国。①通过借鉴世界上工程教育水平先进的国家的经验和方法,结合我国高校和企业的合作实际,以工程技术为主线,着重提高学生的工程意识和工程实践能力,培养一大批适应企业发展需要、创新能力强的卓越工程师。②

青海省教育厅和青海省国资委联合下文(青教高[2011]64号)批准青海大学四个专业开设卓越工程师教育培养计划,其中由机械工程学院承担冶金工程等三个专业开展卓越工程师培养工作。2011年年底,在机械工程学院2011级冶金工程专业92名学生中经过选拔、面试、公示等环节,组成“冶金工程”卓越班(32名)于2012年3月开展试点工作。经过2年多的摸索与实践,取得了一定的成绩,有了一些心得体会。

1 “卓越工程师”创新人才培养计划的目标和要求

发达国家美国与欧洲都是在保持科学基础前提下,强调加强工程实践,注重综合素质培养,在课程内容上强调综合和集成。③因此,结合我校高等教育现状,思索适合于西部高校的“卓越计划”培养模式。

以实施卓越计划为突破口,促进工程教育改革和创新,全面提高我省工程教育人才培养质量。探索产学研联合培养应用型人才的新途径,造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量高层次工程应用型技术人才,为实现青海省工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势。学生主要学习冶金的基础理论、生产工艺和设备,掌握实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识,进行冶炼工艺制定及工程设计的基本训练。具有分析和解决实际问题及探索新工艺等方面的基本能力。

实行本科应用型工程师培养模式,工程教育实践贯穿于四年本科教育阶段,本科专业培养计划年限为3年,培养方式以理论教学为主,实践教学为辅;与企业联合培养年限为1年,培养方式以实践教学为主,由本专业教师和定点企业内的工程师共同培养。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:(1)掌握制图、机械、电工与电子技术和计算机应用等自然科学和冶金工程技术科学的基础理论;(2)掌握冶金原理、冶金传输原理、物理化学、工程材料、钢铁冶金学、轻金属冶金学、重金属冶金学等专业知识及相关的工程技术知识;(3)具有冶金工艺制定、生产组织、技术经济、企业管理、环境保护的基础知识和工业设计的初步能力;(4)具有分析和解决本专业生产中实际问题的能力,具备较强的实践能力和计算机应用能力,具有较强的自学能力,掌握不断扩展知识面及终身获取新知识的方法;(5)适应科学发展和经济建设的需要,具有较强的开拓创新能力,能够进行新工艺、新技术的探索,新设备和新材料的设计和研发。

2 “卓越工程师”创新人才培养计划思路与措施

改革和创新工程教育人才培养模式,创立高校与行业企业联合培养人才的新机制,着力提高学生服务企业和社会的责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。明确冶金工程专业卓越工程师培养的总体思路,建立以创新能力为核心的人才培养模式,改革课程内容、学习方式、考核方式和评价标准,加强实践教学及能力培养方式等关键环节,实施“全过程、递进式”的实践教学体系,培养学生的动手能力、基本技能、表达能力和工程综合能力,思索出一条行之有效的工程教育模式。

在常规课堂教学内容基础上,加强理论冶金工程应用方面的知识;加强实验与实践环节的教学,充分利用学校和企业实验室和校内外实习基地。具体将冶金工程专业的课程划分为主干课程、专业主干课程、主要实践教学性环节和主要专业实验4个部分。主干课程为冶金工厂设计基础、预焙槽炼铝、冶金传输原理;专业主干课程包括重金属冶金学、轻金属冶金学、钢铁冶金学、冶金自动检测与控制、冶金设备设计原理等;主要实践教学环节包括金工实习、综合性设计实验、校外教学实习基地实习以及毕业设计(论文)等;主要专业实验包括冶金检测技术、传输原理、熔体物性测定实验等。并且利用经培训获得国家创新工程师资格的师资队伍,对冶金卓越班学生开设创新方法公共选修课程,使学生TRIZ④理论中各种方法和工具,更好地将学习到的方法应用于实践,为将来成为创新型人才步入企业解决工程实际问题奠定基础。

冶金工程专业的知识体系分为校内阶段的培养和校企联合培养。在与中国铝业股份有限公司青海分公司签订的“战略合作框架协议”和“四年不间断工程实践”原则基础上,聘请企业富有工程实践经验的高级工程技术人员与专业教师共同对培养方案和教学计划进行优化完善,重点体现在冶金工厂设计基础、预焙槽炼铝、碳素生产等专业课程企业授课及配合课程进行生产工艺、设备运作、技术操作等方面的课程实习。

冶金工程专业实训具有产业链长、技术密集、工艺复杂、生产现场高危作业等特点。因校内生产性实训基地受到“高投入建设、高成本运行、高环保要求”的限制,学院正在投入巨资建设了填补国内空白的炼铁、炼钢仿真模拟实训系统,但像烧结、球团、高炉炼铁、转炉炼钢、焦化等生产性实训仍然无法进行,通过建立西部矿业、中国铝业青海分公司、西宁特殊钢集团等稳定的大型企业实习基地进行弥补。将产学研相结合的思想融入工程教育整体培养过程,通过教学、实践、科研和应用有机结合,把课程设计、毕业设计的内容与工程设计相结合,真正体现校企联合培养。

学生在企业实习期间,要进行工作质量和学习效果的评估。通过制定《青海省电解铝行业卓越工程师培养通用标准》,结合实际生产装置,密切跟踪最新的技术发展和各种技术规范,形成对培养人才进行监督和评估的标准和机制。

在教学方法上,改变了原来相对单一的教学方式,积极采取有效的新型教学方法,注重因材施教。根据学生的个人特点、就业方向等设计学习内容。实行本科生校企双导师制;专业基础课的分层次、分阶段教学;学生之间的合作学习;探索性和创新性的实验设计课、教师组织研讨课等等。对于在校内进行实验实训模式进行创新和改良,如利用实验室现有设备和实训模拟软件、鼓励学生自主设计实验内容,激发学生的兴趣。项目负责人已经获批2012年科技厅科技条件平台建设计划“基于TRIZ理论面向有色产业技术创新平台的建设”经费50万元,中国铝业股份有限公司青海分公司项目配套20万元,主要开展:(1)师资培养;(2)推广培训平台建设阶段;(3)专利技术创新平台建设,这将极大促进企业专利成果的孕育转化和产品创新设计,同时可组织冶金工程“卓越班”学生进行专利成果收集和申报,结合实际生产培养毕业生创新能力。

3 结束语

以“卓越计划”为指导,借鉴国内外一些先进的教学研究成果,注重因材施教,着重培养学生的实践能力和创新能力。课程改革应注意理论知识、工程能力和综合素质之间的关系,及时根据冶金行业实际发展更新教学内容。按照“实用、有效”的原则,对冶金工程专业的培养计划进行优化和完善。注重教学方法的改革,思索以学生为主体,理论知识、工程能力和综合素质共同发展的教学模式。

实施“卓越计划”精心设计后的课程,使学生在基础理论知识、分析和解决问题的方法、与创新理论工具应用得到有效的结合,具有系统性完整性,更利于学生综合能力的培养。

冶金工程专业是传统的高耗能产业相关的学科。当前轻、重金属冶金向高精密、合金化的方向转型,所以要打破现有僵局,在废弃物利用,冶金新工艺方面大力研究。这方面的高校教学落后于生产实际,迫切需要学生掌握最新的知识,为跟上冶金行业发展步伐,需要探索一条新的培养模式。

注释

① 叶树江,吴彪,李丹.论“卓越计划”工程应用型人才的培养模式[J].黑龙江高教研究,2011(4):110-112.

② 林健.“卓越工程师教育培养计划”学校工作方案研究[J].高等工程教育研究,2010(5):30-36.

③ 陈新艳,张安富.德国工程师培养模式及借鉴价值[J].理论月刊,2008(10):166-168.

冶金工程原理范文第8篇

我国冶金工程,可以追溯到青铜器时代。那时,丰富的冶铜技术就成为了中国冶金行业的源头,并迅速把整个青铜技术推到更高阶段,建立了世界上光辉灿烂的“青铜文明”。

之后,人们在漫长的冶炼过程中逐渐掌握了金属冶炼所需要的高温技术和冶金处理技术。如柔化处理技术、炒钢技术、百炼钢技术、灌钢技术等。在明带中叶,我国已开始大量生产金属锌。《天工开物》中有关于密封加热冶炼“倭铅”(即锌)方法的记载,同时还记载了我国古代冶金技术的许多成就,如冶炼生铁和熟铁的连续生产工艺,退火、正火、淬火等钢铁热处理工艺等。明代钱币“永乐通宝”也具有较高的含锌量。而欧洲到了十八世纪才开始冶炼锌。

新中国成立以来,国家一直非常重视冶金工业的发展。近年来,我国的钢产量连续居于世界前列,足见国家的重视和其迅速稳健发展的良好势头。诚然,现代科技的进步催生了一些高科技新材料的诞生和应用。但是,冶金材料在未来相当长的一段时期内,其优势和特性依然是其他材料所不可比拟和替代的。

什么是冶金工程专业

大楼、桥梁的骨架是什么?不锈钢用具是怎样来的?学习冶金工程你就会了解其中的奥秘,冶金工程专业是主要研究从矿石中提取钢铁与有色金属(比如铜、铅、汞等),并进行冶金工艺过程控制、产品设计开发等专业性比较强的一门应用性学科。基于资源开发利用和钢铁材料生产过程,其研究对象是在高温下进行的化学变化、物质的传输、凝固和相关转变过程以及相关工程技术问题。

培养目标有哪些

冶金工程专业是培养具备冶金物理化学、钢铁冶金和有色金属冶金等方面知识,能在冶金领域从事生产、设计、科研和管理工作的高级工程技术人才。学生主要学习黑色和有色金属(包括重、轻、稀有和贵金属)冶金的基本理论、生产工艺和设备、实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识,受到冶炼工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练。

毕业生应获得的知识和能力:掌握本专业所需的制图、机械、电工与电子技术和计算机应用的基本知识和技能;掌握黑色和有色金属冶金过程的基础理论和生产工艺知识;具有黑色和有色金属冶金生产组织、技术经济、科学管理、环境安全的基础知识和工业设计的初步能力;具有分析解决本专业生产中的实际问题以及进行科学研究,开发新技术、新工艺、新材料的初步能力;了解本专业和相关学科的科技发展动态。

课程是如何设置的

该专业的授课内容,是理论和现场实践相结合的。要想学好冶金,不仅要掌握数理化、外语、计算机等各项基础,还得精通理论专业知识——冶金物理化学、冶金传输理论、金融学、冶金过程热力学与动力学、钢铁冶金学等。在学习理论的同时,要通过做实验、计算机模拟和仿真以及到企业现场参观实习等手段来强化和完善自身的知识机构。

学生的主干学科是冶金工程,学习的主要课程有物理化学、金属学、冶金传输原理、冶金原理、钢铁冶金学、有色金属冶金学,实践包括金工实习、认识实习、生产实习、专业实验、计算机操作实验、课程设计等。

与其相近的专业有以下几种:材料化学、冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、材料科学与工程、复合材料与工程、焊接技术与工程、宝石及材料工艺学、再生资源科学与技术、稀土工程、非织造材料与工程。

请走出理解误区

一提到冶金工程专业,可能有些人把它和数不清的烟囱高炉、扫不尽的漫天尘土和冰冷的钢板铁材等联想起来。因此,很多考生在面临专业选择时,往往视其为“畏途”,鲜有人首选其为志愿专业。其实,这样的观念早已有悖于当今冶金工业的巨大变化。在科学技术高速发展的今天,随着各类新材料、新工艺的研究开发和应用,此专业也变成了一个充满科技含量的“朝阳专业”。

高新技术与学科发展的完美组合体

本专业的一大特点是高新技术和学科发展相结合。这主要体现在以下两方面: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;最大限度地减少冶金生产的资源和能源消耗,减少环境污染。同时,也是这个专业的前沿主攻方向。它不仅致力于研究流程中废弃物的“四化”(即减量化、再资源化、再能源化和无害化)处理综合技术,而且还对复合矿冶炼技术进行环保和经济意义上的评价和指导,并在此原则下开发复合矿的综合利用技术,最终实现我国高品质冶金材料的生态化生产。

它主要有冶金物理化学、冶金工程和能源与环境工程三大研究方向。其中,冶金物理化学学习内容有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;冶金工程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。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是能源与环境工程的学习内容。上述广泛的分支领域构成了冶金工程的重要组成部分,极大地推进了冶金材料行业的发展与国家的工业建设。

报考什么样的学校

冶金工程专业的录取分数线一般都很低,有时超过国家重点线就可以被重点院校录取。冶金工程专业在一些学校也称为钢铁冶金,国内设置了此专业的院校约有20所。北京科技大学、东北大学等实力较强。

北科大该专业下设的研究方向较前沿,包括高炉炼铁新工艺与新技术、直接还原与熔融还原、高品质钢的品种及质量研究、凝固理论与连铸技术、特殊钢冶金、新钢种冶金工艺、材料和冶金过程中反应的物理化学、冶金物理化学与反应工程、有色金属冶金新工艺新理论、有色冶金过程模拟控制和节能优化、冶金工业生态与环保、资源高附加值循环利用技术开发、冶金能源技术。这些研究方向大多来自学校教授目前正在从事的国家或企业急需的研究课题,有很强的针对性。

中南大学此专业下设色金属冶金、冶金物理化学、钢铁冶金、材料冶金、电化学工程、冶金环境工程6个二级学科。

东北大学材料与冶金学院下设有色金属冶金、冶金物理化学和钢铁冶金3个二级学科。有色金属冶金的研究方向包括有色金属资源生态化综合利用、先进材料制备技术等。冶金物理化学的研究方向包括材料物理化学、电池材料与电池、资源综合利用与环境物理化学等,钢铁冶金的研究方向包括现代高炉炼铁学与非高炉炼铁、现代炼钢学与特殊钢冶金等。

就业前景十分广阔

冶金是国民经济建设的基础,是国家实力和工业发展水平的标志,它为机械、能源、化工、交通、建筑、航空航天工业、国防军工等各行各业提供所需的材料产品。现代工业、农业、国防及科技的发展对冶金工业不断提出新要求并推动着其学科和工程技术的发展,反过来,冶金工程的发展又不断为人类文明进步提供新的物质基础。由于开设此专业的院校少,人才有限,市场需求量大,有人说该专业毕业生是“皇帝的女儿不愁嫁”。

冶金工程专业培养的学生基础宽厚、理论扎实、技能全面,同时,又具备冶金和金属材料加工等知识和技能。因而,毕业生择业面宽,适应能力强。他们可以到冶金、化工、材料、环境保护及其相关行业的生产、科研和管理部门从事生产技术管理、工程设计、技术开发、新型结构材料和功能材料的研制和开发等工作,也可以到高等院校和高等职业学校从事专业教学工作。

“感觉现在钢铁、冶金类专业的大学生太吃香了。”东北大学某年举办的毕业生双选会上,一位钢铁冶金类专业毕业生道出了该专业毕业生的就业好机遇。

向榜样看齐

比亚迪电子(国际)股份有限公司被人们熟知是因为它制造汽车,其实真正为比亚迪公司打开市场初始财富积累的是电池制造。其董事局主席兼总裁、主席王传福,毕业于中南矿冶学院(现已合并入中南大学)冶金物理化学专业(现已整合入冶金工程专业)。

他是一个非常专注的人,本科时,他就开始接触电池制造技术,研究生继续学电池,从事的工作仍是电池,听起来冷门的专业,却是王传福事业发展的基石,为他打开了事业和财富之门。

冶金工程原理范文第9篇

冶金工程是一门研究从矿石(或其他金属资源)中提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用学科,可以分为化学冶金学(Chemicalmetallurgy)和物理冶金学(Physicalmetallurgy),如图1所示。从矿石提取金属的生产过程称为化学冶金学;通过成型加工,制备有一定性能的金属或合金材料的学科称为物理冶金学。目前,冶金工程专业的课程设置以化学冶金学为主,包括钢铁冶金、冶金物理化学、冶金传输原理、有色金属冶金等课程。尽管也开设金属学,材料加工技术等课程,但内容较为宽泛,针对性不强。2007年,本文开始承担江苏大学冶金工程专业材料加工技术课程的教学任务,结合多年从事钢铁生产、科研的经历,根据自己对物理冶金和化学冶金的理解,以拓宽毕业生专业口径、提高学生的综合素质为目的,将教学重点调整为“塑性加工及物理冶金理论”,取得了良好的效果。

一、增加物理冶金教学内容的思路

为适应社会发展和需求,拓宽专业、宽口径专业教育已成为冶金领域培养人才的重要模式。目前,冶金工程专业设置涵盖了钢铁冶金专业、有色冶金专业和冶金物理化学专业,改变了过去专业划分过细的弊端,增强了学生的适应性,提高了学生独立工作的能力。这体现了教育思想观念由“对口”向“适应”转变的进程。但是,也应认识到,随着冶金技术的进步,物理过程在冶金中的重要性日显突出,物理冶金和化学冶金(传统冶金)同等重要。冶金工程专业的教学重点以化学冶金学为主是毋庸置疑的,但适当增加、补充和生产密切相关的物理冶金学的教学内容也是大有裨益的。首先,物理冶金学和化学冶金学是冶金工程学科不可分割的组成部分。例如钢铁生产是从铁矿石中提取钢铁并加工成钢材的过程,包括炼铁(焦化、烧结)、炼钢、精炼、连铸、轧钢、热处理等工艺环节。钢铁生产的集成技术已经打破了冶金、轧钢和热处理的明确分工,尤其是薄板坯连铸连轧技术的兴起,更是将炼钢、连铸、轧钢等工艺环节有效地联系在一起。为了得到性能合格的钢材,需要控制钢材的化学成分和组织结构,化学冶金学可以解决化学成分控制的问题,在钢铁生产中由连铸之前的工艺环节完成,最终的组织状态则通过后续的成型加工和热处理实现。可见,钢铁生产需要化学冶金学和物理冶金学的综合知识,只有把两者结合才能解释并解决钢铁生产中出现的问题。目前,冶金工程专业的主要教学内容为化学冶金,尽管也开设了金属学等课程,但内容宽泛,针对性不强,学生对钢材加工和热处理过程中组织、结构和性能的变化不甚了了,无法对钢铁生产建立起系统、全面的认识。其次,物理冶金学和化学冶金学的内容是互相联系的,通过物理冶金学的学习,能够促进对化学冶金学的深入理解。例如:冶金过程热力学中自由能的计算,是判别、变更或控制化学反应发生的趋势、方向和达到平衡态的手段,运用热力学计算可以分析钢中元素的氧化还原问题。由于Cu氧化的标准自由能和铁相比更高,在炼钢吹氧过程中,将被铁保护而不被氧化。而铜是钢材热加工产生热脆的有害元素,这是由于加热过程中铁被氧化,铜在轧件表面富集,成为液相后沿奥氏体晶界渗透,弱化晶界而造成热塑性降低。所以,只有通过配料降低钢中的Cu含量。这样,就会对Cu在钢中的危害、控制及氧化还原的热力学条件有了系统的认识。可见,通过物理冶金的学习,冶金工程专业的学生可以更加深刻地理解冶金过程热力学中元素氧化还原的规律性,认识到合理控制化学成分的必要性。另外,物理冶金课程在冶金工程专业的引入能够拓宽学生的知识面,增加毕业生的适应性,促进将来工作和事业的发展。钢铁生产中需要专才,更需要通才。钢铁生产的集成技术已经打破了冶金、轧钢和热处理的明确分工,化学冶金学和物理冶金学的知识相互联系、相互融合。只有具备了化学冶金学和物理冶金学的综合知识,才能使毕业生对操作岗位的工艺特点和目的要求有更深刻的认识;在产品出现质量问题时,才能对复杂工艺环节的影响因素做出准确判断,并制定出切实可行的解决方案。市场疲软和原材料涨价的双重影响,压缩了钢铁行业的利润率空间,而且产品的同质化竞争日趋激烈,产品开发日益受到重视,新产品开发更需要具备化学冶金学和物理冶金学的综合知识,对冶金工程专业的毕业生在知识面和综合能力上提出了更高的要求。例如,Ti微合金化高强钢的开发主要是利用了纳米尺寸TiC的沉淀强化作用,需要通过控制轧制和控制冷却来实现,但由于钛容易氧化的特点,必须在精炼后期用铝充分脱氧后加入钛才能提高其收得率。通过类似产品开发的实例,将枯燥的书本知识和生产实际结合,使学生加深对物理冶金学和化学冶金学的理解,提高综合运用知识的能力。

二、增加物理冶金教学内容的实践

依据冶金工程的专业特点,结合多年现场生产和科学研究的经历,本文自2007年起在冶金工程专业开设了“塑性加工及物理冶金理论“课程。由于江苏大学冶金工程专业毕业生的分配去向主要是武钢、沙钢、兴澄等钢铁企业,课程重点针对钢材塑性加工过程中的物理冶金问题,讲解塑性加工的原理、工艺以及物理冶金学理论,包括化学冶金的产品再加工和热处理产生的金属及合金组织、结构的变化,以及由此造成的金属材料的机械、物理、化学、工艺性能的变化。课程设置在大四上学期,此时钢铁冶金、冶金物化和金属学等相关教学已经结束,学生具备了化学冶金的基础知识,通过认识实习和生产实习,对钢铁生产流程和工艺环节有了一定的了解。课程设置为30学时,教学内容包括以下5个部分:(A)介绍大型钢铁企业的生产流程,及物理冶金在其中的地位和作用;(B)介绍钢材的分类,重点使学生认识钢材的用途,以及由此带来的对成分、组织和性能的要求;(C)轧制工艺学,包括轧钢生产基本工序、轧机分类、组成和布置形式、厚度和板型控制等;(D)轧制原理介绍,包括塑形加工基本概念、轧制过程基本概念、实现轧制过程的条件、延伸和宽展等;(E)物理冶金概论,强韧化机制,热变形和冷却过程中的组织变化,控制轧制和控制冷却,微合金化元素的作用,等。采用计算机多媒体教学方式授课,大大提高了教学的效率。由于教学内容是本文多年学习和科研工作的总结,并加入许多最新成果和图片,知识贴近实际而新鲜;注意收集国内外文献、会议资料和各大钢厂的生产实例,内容生动直观,激发起学生强烈的学习兴趣。例如,关于钢材按用途分类,结合西气东输的工程建设讲述管线钢的强度级别和性能要求;建筑用钢的讲解则展示了鸟巢、水立方美仑美奂的图片及其中钢材的使用情况。授课过程中摈弃了按部就班、照本宣科的填鸭式教学,采用融会贯通、举一反三的教学方法。以不锈钢为例,先介绍不锈钢的相关知识,由不锈钢的金属学问题、耐蚀原理讲述配料熔炼法、返回吹氧法和高碳真空吹炼法3个阶段的发展历史。最后,重点讲述碳的选择性氧化———奥氏体不锈钢冶炼的去碳保铬问题。这样就会使学生对不锈钢的生产工艺以及化学冶金学和物理冶金学在生产中的应用有了深入的理解。在课堂教学外,注重生产实习和实践环节中物理冶金的教学。在钢铁企业的认识实习和生产实习期间,结合对中厚板、热轧带钢和棒线材生产线的参观,在介绍生产工艺和生产设备的基础上,为学生重点讲解轧制和冷却过程中的组织、性能变化及微合金化元素的固溶和析出规律。使学生认识到轧制和冷却中组织复杂的演变过程,其中加工硬化、回复、再结晶、相变和第二相粒子的析出过程交织在一起。在为大三学生开设的专业讲座中,也注意把物理冶金学的知识贯穿其中:以瑞典SSAB公司为例,用英文幻灯片讲述钢铁的生产流程;结合最新资料介绍国际和国内钢铁生产的历史、现状和发展趋势;运用物理冶金和化学冶金的综合知识介绍管线钢、汽车板等专用钢种的产品开发实践。在指导本科生的毕业设计时,依据自己的科研方向,确定产品开发、组织性能分析、强韧化机理等紧密联系生产实际的题目,加深毕业生对物理冶金学的认识并掌握物理冶金的研究方法,注重培养他们综合运用知识分析问题和解决问题的能力,为踏入工作岗位或继续深造做好准备。

三、开设物理冶金课程的作用

冶金工程原理范文第10篇

关键词:技工院校 冶金专业 课程设置

时下,随着社会的不断发展,可开采金属品位不断降低,冶金工艺日渐复杂,国内冶金行业对员工的要求不断提高,急缺生产、服务、管理等第一线的实用性复合技能型人才。冶金专业是个系统的专业,涉及到方方面面的内容,如何在短短两年时间内培养出基础薄弱、好动不好学的技能人才,如何培养现代冶金企业所需的“高、尖、精”技能人才,冶金专业的课程设置就显得尤为重要。技工院校冶金专业人才的就业方向一般是钢铁冶金、有色金属冶金、材料、机械、模具、航天航空、化工、环保等行业及科研、教学、技术管理和技术贸易等方向。针对就业方向加强专业课程设置,确保冶金专业人才毕业就能上岗。笔者认为,在设置技工院校冶金专业课程过程中,基本要考虑以下三点内容:第一,应设置冶金工程专业普适性强的专业基础课程及专业方向课程,在横向上扩大学生的就业面以及提升就业能力;第二,准确定位,大力发展基层骨干型、应用型、专门型的技术人才,和其他的本科高校面向企业中高层就业的市场定位给予区分开来;第三,立足地方特色,充分利用地方的冶金资源特色,为地方区域性经济的发展提供人才支持。[1]

一、学时的总体设置

按照国家关于职业技能学校的规定,高中生学制为两年,初中生为三年。以初中生来算,在校学习两年,企业顶岗实习一年,总学时可达3800学时。开设课程主要有公共课、专业基础课、专业课和顶岗实习课。其中,可以开设公共基础性课程模块为400个学时,冶金专业基础性课程模块为600个学时,冶金专业课又分为技能课和理论课,技能课程模块为600个学时,冶金专业理论课模块为400个学时,各个环节的实践课程模块为200个学时,顶岗实习课程模块为1600学时。[2]

二、课程模块的设计

公共基础性课程模块应开设计算机应用基础、数学及应用、无机化学、三生教育与应用文写作、普通话、德育与职业指导等课程。

在专业基础性课程的模块当中, 课程设计重点由以下元素构成:(1)新生刚入学的时候,先设置一科专业教育性课程,主要传授冶金工程专业的概况和今后的就业趋势与状况等。(2)设置工科基础性课程,如工程绘图与CAD、电工电子技术、材料力学以及科技文献检索等, 促使为学生将来的就业需要拓宽途径,并为冶金专业学科的学习打好基础。(3)设置冶金工程专业基础性课程,包括了材料化学(其中有无机化学、有机化学、分析化学等内容)、物理化学、冶金原理、冶金设备、冶金过程检测与控制、金属学、矿物加工概论、冶金资源与环保、粉末冶金工艺与设备、冶金工艺工程设计、冶金工程研究方法(4)设置和冶金相关联的材料学概论。(5)设置冶金企业管理课程,促使学生为今后胜任管理工作做好铺垫。(6)为了学生今后得到就业发展考虑,设置就业指导以及职业生涯设计课程。

在冶金专业技能性课程模块当中,开设了金属加工职业技能鉴定、冶炼生产职业技能鉴定、化学检验职业技能鉴定这3门科目,学生可任意挑其中选一科,以凸显技能型人才的发展目标。

在冶金专业方向性的编排方面,设置钢铁冶金与有色冶金这2个方向,而对于理论性相对突出的冶金物化的方向先考虑。在钢铁冶金这一方向当中的炼铁学与炼钢学必须是正常开设的, 辅助工序开设炼焦工艺及设备、铁矿石造块工艺及设备、铁合金工艺及设备、连续铸钢课程, 保障学生具有相当的专业视野面; 为使学生能够更好地适应于有色冶金这一行业的就业,设置有色冶金概论课程,为他们的就业打下良好基础。

在对有色冶金这个方向的课程设置中,可以安排重金属冶金学、轻金属冶金学、稀有金属冶金学等课程;而针对电解与电镀方向,则可以开设冶金电化学;同时针对技工院校学生的就业出路,比如可能到化工企业就业,则可以适当开设湿法冶金工艺及设备以及化工原理等多门课程。为了让学生能适应钢铁冶金行业的就业,可以开设钢铁冶金概论以及有色冶金前沿技术。

实践教学是冶金专业人才培养的重点环节, 为此,对所有的实验应该结合学校的实际情况将其单列成为一门独立课程, 比如,可以开设钢铁冶金综合实践、钢铁冶金综合设计性实验、有色冶金综合实践、有色冶金综合设计性实验、材料化学实验、物理化学实验、冶金原理实验、冶金传输原理实验、金属学实验等实践课程。[3]

单纯的理论教学培养不出技能人才,除了理论课程外必须增加实训课,而实训内容可分为校内与校外。校内课程可以根据学校实际情况增设冶金工艺仿真实训课,例如开设钢铁生产仿真,铜、铝等各种金属生产仿真,让学生身临其境的参与动手学习。此外,购买一些电解与电镀设备也是需要的,根据火法和湿法生产工艺应用熔炼炉、精炼炉、电解槽等参与教学。冶金专业离不开金属加工处理,根据熔炼对金属压铸、挤压、浇铸、锻压、冷轧、抛光、电镀等金属处理,分析检测金相组织、晶体生长、表面致密光滑等都可涉及一些。校外实习根据学生所学,对应企业生产进行顶岗实习,参与实际冶炼生产工作。[4]

三、结语

综上所述,冶金专业是个系统性专业,也是个艰苦专业,需要掌握的知识很多,而对高技能人才的要求也很高,技工院校开设冶金工程专业,立足本地区实际情况,对当地基础经济发展有着不可忽视的作用。只有科学合理设置冶金专业课程,面向基层, 大力培养应用型技术型行业人才, 才能办出特色专业,才能实现可持续发展,才能满足冶金企业对高技能专业人才的需要。[5]

参考文献:

[1] 吕玉国. 浅谈技工学校冶金专业的建设和研究 [J]. 教育教学论坛, 2014(16) .

[2] 邹建新, 伍维根, 周建国. 高校材料专业职业应用型人才培养知识体系的构建[J]. 中国冶金教育, 2006(2) .

[3] 翟玉春. 优化课程体系, 改革教学手段材料类专业基础课及实验课程体系与整体优化的研究与实践[J]. 高教研究, 2003 (6) .

[4] 翟玉春, 施月循. 冶金工程专业人才培养方案及课程体系改革[J].贵州工业大学学报( 社会科学版) , 2000(1) .

[5] 杜长坤, 吕俊杰, 朱光俊. 冶金工程专业培养高素质创新人才的探索与实践[J]. 中国冶金教育, 2005(6).

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