冶金工程專業(yè)教育體制必須進(jìn)行改革,應(yīng)建立多層次的培養(yǎng)方式,依托《有色冶金原理》課程,重視教學(xué)模式創(chuàng)新,突破傳統(tǒng)的思維定勢(shì),發(fā)揮創(chuàng)造性思維,實(shí)施創(chuàng)新性教學(xué)改革,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,提高教學(xué)質(zhì)量,從而提高冶金工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。
冶金工程本科專業(yè)是教育部1998年進(jìn)行高等院校專業(yè)調(diào)整時(shí)將鋼鐵冶金、有色金屬冶金、冶金物理化學(xué)合并后的一個(gè)寬口徑專業(yè)。從學(xué)科特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)出發(fā),合理構(gòu)建學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),使課程內(nèi)容更注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),并突出專業(yè)培養(yǎng)特色,這對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量有著十分重要的意義。河南省“十一五”經(jīng)濟(jì)規(guī)劃要“建設(shè)河南科技大學(xué)教改項(xiàng)目(2007N-009)全國(guó)重要的有色工業(yè)基地”。因此河南科技大學(xué)冶金工程專業(yè)以有色金屬冶金為主,兼顧其它方向的發(fā)展。《有色冶金原理》是有色冶金專業(yè)必修的課之一,它是冶金專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課,該門課程在整個(gè)有色冶金專業(yè)課程體系中的位置極為重要。《有色冶金原理》課程教學(xué)質(zhì)量直接后續(xù)專業(yè)課的教學(xué)。
重視課程教材建設(shè)
從教學(xué)角度考慮,高等學(xué)校的教材工作是學(xué)校教學(xué)工作的重要組成部分,而教材建設(shè)則是課程建設(shè)的核心,是進(jìn)行教學(xué)工作、穩(wěn)定教學(xué)秩序和提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。因?qū)I(yè)教材建設(shè)是其教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。《有色冶金原理》的專業(yè)課程教材建設(shè)主要體現(xiàn)以下原則:其一,突出新形勢(shì)下專業(yè)特點(diǎn)。由于冶金工程專業(yè)具有較強(qiáng)的綜合性和較大的覆蓋范圍,新的專業(yè)教材內(nèi)容需要突出新的專業(yè)特點(diǎn),內(nèi)容涵蓋面要“廣”。其二,統(tǒng)籌安排,綜合平衡。具體地來(lái)說(shuō)《有色冶金原理》課程起到承上啟下作用,《有色冶金原理》是物理化學(xué)作用規(guī)律在有色冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用,《有色冶金原理》在各門專業(yè)課(主要是《冶金學(xué)》)中的應(yīng)用。其三,教材內(nèi)容應(yīng)具有先進(jìn)性。要培養(yǎng)好新世紀(jì)的高級(jí)工程技術(shù)人才,引入新技術(shù),改造“老”課程勢(shì)在必行,需要保證專業(yè)教材內(nèi)容和課程體系的先進(jìn)性,要跟蹤本學(xué)科的最新發(fā)展動(dòng)態(tài),使專業(yè)教材得到滾動(dòng)發(fā)展。
改進(jìn)教學(xué)方法
1 突出重點(diǎn)章節(jié),精講多練。《有色冶金原理》是研究和確定各種元素與其化合物等在冶煉過(guò)程中所遵循的具有普遍意義的物理化學(xué)規(guī)律,從而為有效地控制現(xiàn)有生產(chǎn)工藝。改造舊工藝和新發(fā)展工藝提供理論根據(jù)。目前通用的《有色冶金原理》教材,一般都包括冶金爐渣、化合物離解生成反應(yīng)、氧化物還原、硫化物火法冶金、氧化物和硫化物的火法氯化、物質(zhì)在水溶液中的穩(wěn)定性、礦物浸出、浸出液凈化、水溶液電解質(zhì)電解、熔鹽電解等內(nèi)容。結(jié)合課程內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系,突出重點(diǎn)章節(jié),精講多練。具體地說(shuō)就是要從火法冶金、濕法冶金這兩部分內(nèi)容出發(fā),重點(diǎn)講授化合物高解——生成反應(yīng)、冶金爐渣、物質(zhì)在水溶液中的穩(wěn)定性這三個(gè)章節(jié),使學(xué)生了解、掌握應(yīng)用渣系狀態(tài)圖、AG-T圖、E-PH圖;同時(shí)也對(duì)具有相同基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的章節(jié)教學(xué)打牢基礎(chǔ),讓學(xué)生能夠舉一反三、觸類旁通,增強(qiáng)自學(xué)能力。
2 引進(jìn)現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高授課質(zhì)量。(1)開(kāi)發(fā)和使用《有色冶金原理》多媒體教學(xué)課件(網(wǎng)絡(luò)版),通過(guò)課件的使用將傳統(tǒng)教學(xué)中難以處理的抽象概念用簡(jiǎn)潔明了、生動(dòng)形象的多媒體技術(shù)展現(xiàn)出來(lái),調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高了教學(xué)質(zhì)量。同時(shí),將教學(xué)內(nèi)容移到校園網(wǎng)上。(2)充分利用校園網(wǎng)及數(shù)字化圖書(shū)館的資源,結(jié)合課程教學(xué)進(jìn)度布置一些專門問(wèn)題,讓學(xué)生獨(dú)立自主地進(jìn)行學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)講授與自學(xué)的有機(jī)結(jié)合,轉(zhuǎn)變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)觀念,并進(jìn)行討論,達(dá)到教學(xué)良性互動(dòng)。
3 針對(duì)教學(xué)難點(diǎn),改進(jìn)教學(xué)方法。在三元相圖的學(xué)習(xí)中,三元合金的成分三角形及三元合金相圖均為學(xué)習(xí)的難點(diǎn),為此利用VBA對(duì)AuotCAD進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā),設(shè)計(jì)了三元合金成分三角形教學(xué)和練習(xí)及三元?jiǎng)蚓鄨D等教學(xué)程序。在三元合金成分三角形的學(xué)習(xí)程序中可實(shí)現(xiàn)教學(xué)和練習(xí)兩大功能,具體來(lái)說(shuō),有以下五個(gè)方面的功能:(1)在成分三角形中任意拾取一點(diǎn),即可在教學(xué)窗口中顯示出該點(diǎn)的成分值;(2)在教學(xué)窗口中輸入A、B、C三組元的成分,即可在成分三角形中顯示該點(diǎn);(3)在成分三角形中任意顯示一點(diǎn),要求學(xué)生在練習(xí)窗口中回答出該點(diǎn)的成分值;(4)在練習(xí)窗口中顯示出任意A、B、c三組元的成分,要求學(xué)習(xí)在成分三角形中標(biāo)示出該點(diǎn)。(5)以上教學(xué)和練習(xí)都可以在順時(shí)針三角形和逆時(shí)針三角形中分別進(jìn)行。
加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),-強(qiáng)化動(dòng)手能力培養(yǎng)
為了強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng),根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件,改革原來(lái)簡(jiǎn)單陳舊的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,增加“渣綜合性能測(cè)試”、“流態(tài)化焙燒”和“鐵-水系E-PH圖測(cè)定”等綜合實(shí)驗(yàn)。為了增加學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì),一方面要增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)批數(shù),減少每組實(shí)驗(yàn)人數(shù);另一方面在開(kāi)課學(xué)期,實(shí)驗(yàn)室安排對(duì)學(xué)生定時(shí)開(kāi)放。
河南科技大學(xué)冶金工程專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括金工實(shí)習(xí)(冷加工)、專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程綜合設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。為了強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力的訓(xùn)練,課程實(shí)驗(yàn)要重視對(duì)實(shí)驗(yàn)思路、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)綜合分析能力的培養(yǎng)。改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,建立新體系。改革后,可以按照現(xiàn)行理論教學(xué)開(kāi)設(shè)的主干專業(yè)課程,重新制訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,并編寫(xiě)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,更新,開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn),突出專業(yè)特點(diǎn),改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,通過(guò)基本實(shí)驗(yàn)到綜合實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,逐漸減少學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的依賴性。
搞好學(xué)科建設(shè)。促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量全面提高
河南科技大學(xué)冶金工程專業(yè)依托學(xué)校“中央和地方共建”項(xiàng)目資助,經(jīng)過(guò)多年的建設(shè),實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件明顯得到改善,形成了較穩(wěn)定的特色研究,學(xué)科整體實(shí)力不斷增強(qiáng),這也大大促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的全面提高。
電解鋁結(jié)晶動(dòng)力學(xué)及組織控制:建成了動(dòng)靜態(tài)腐蝕測(cè)試實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)口了先進(jìn)的電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng);購(gòu)置了電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)腐蝕測(cè)定儀。實(shí)驗(yàn)室完善了測(cè)試手段,拓寬了該學(xué)科方向的研究領(lǐng)域。
有色金屬及合金的精密成形:購(gòu)置了超音速噴涂設(shè)備、電弧噴涂設(shè)備;重點(diǎn)解決先進(jìn)材料連接接頭防護(hù),連接新工藝、新方法和焊接智能控制等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
先進(jìn)材料及其應(yīng)用:建成了冶金工藝實(shí)驗(yàn)室,購(gòu)置了真空中頻熔煉爐;購(gòu)置了離子減薄儀和線切割機(jī)等制樣設(shè)備;購(gòu)置了先進(jìn)圖像分析系統(tǒng)金相顯微鏡等。重點(diǎn)研發(fā)超細(xì)晶粒鋼、納米材料、超塑性材料等,先后承擔(dān)多項(xiàng)洛陽(yáng)市科學(xué)基金課題及省部級(jí)科研。
冶金工程專業(yè)作為1998年專業(yè)調(diào)整后設(shè)立的一個(gè)新專業(yè),其內(nèi)涵范圍較廣泛,涉及的內(nèi)容較繁雜。由于各高校具有不同的歷史背景,其改革內(nèi)容和方向均有所不同。在國(guó)家冶金行業(yè)不斷發(fā)展的新形勢(shì)下,對(duì)冶金工程專業(yè)人才的要求也在不斷變化,為了真正體現(xiàn)“基礎(chǔ)厚、口徑寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、多規(guī)格”的人才培養(yǎng)目標(biāo),保證人才培養(yǎng)質(zhì)量,仍需要進(jìn)行更深層的實(shí)踐探索,使課程內(nèi)容更注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以利于學(xué)生創(chuàng)新潛能的發(fā)掘,充分體現(xiàn)創(chuàng)新教育的價(jià)值取向。隨著其教學(xué)改革工作的不斷深入,必將取得更大的成果。