冶金工程專業本科畢業論文融合土木工程專業的教學實踐

摘 要：本文闡述了冶金工程專業本科畢業論文以鋼渣資源化綜合利用為課題的學科融合教學思路，探究冶金工程專業與土木工程專業學科融合教學的契合點，整合鋼渣和混凝土的科學知識，進行冶金工程專業本科畢業論文與土木工程專業學科融合教學的實踐，以期實現冶金工程專業本科畢業論文教學的培養目標。

關鍵詞：本科畢業論文；資源化綜合利用；融合教學

冶金工程專業學科是以冶金工程技術為專業方向建立的專業化和精深化的教學系統。隨著鋼鐵冶金行業的轉型升級，現代鋼鐵冶金工業對生產過程提出了綠色化清潔生產的要求，倡導節能降耗、循環經濟。在鋼鐵冶金工業煉鋼生產過程中，產生的固體廢棄物鋼渣要實現減量化、資源化綜合利用，單靠冶金工程專業的科學知識和技術不能解決鋼渣資源化的復雜問題。冶金工程專業本科畢業論文的教學，為了實現冶金工程專業知識理論精深化的教學目的，以鋼渣資源化為課題，必須與其他專業學科融合，結合其他專業的科學知識和技術，才能探究鋼渣資源化綜合利用這樣復雜的問題。

一、冶金工程專業本科畢業論文以鋼渣資源化綜合利用為課題的學科融合教學思路

學科融合教學是打破學科邊界，促進學科間相互滲透交叉的教學活動。根據鋼渣資源化綜合利用經驗途徑分析，鋼渣可作為土木工程建筑材料混凝土添加劑。以此為出發點，在冶金工程專業本科畢業論文教學中，可進行冶金工程專業與土木工程專業學科融合的教學實踐；在堅持冶金工程專業學科特質的前提下，與土木工程專業混凝土的科學知識和技術統一整合。這樣不僅能增進冶金工程專業學生對鋼渣物理化學性能精深化的學習，也培養了學生對于鋼渣資源化綜合利用的科學研究能力，能有效實現冶金工程專業本科畢業論文的教學目標。

二、冶金工程專業與土木工程專業學科融合教學的契合點

冶金工程專業本科畢業論文教學融合土木工程專業建筑材料混凝土的科學知識和技術，是基于以鋼渣資源化綜合利用為主題的教學需要的有效鏈接，必須分析鋼渣與混凝土內在的關聯性。依據對鋼渣成分組成的定性、定量分析，以及混凝土研究的文獻資料分析，內容如下。

第一，對轉爐煉鋼廠現場所取鋼渣樣的鋼種進行物料平衡和熱平衡的計算，計算結果進行定性、定量分析，得出轉爐鋼渣中的主要化學成分有CaO、SiO2、Fe2O3、FeO、MgO、Al2O3、P2O5、MnO、CaF2等，鋼渣的主要礦物成分有3CaO·SiO2（C3S）硅酸三鈣、2CaO·SiO2（C2S）硅酸二鈣等。

第二，混凝土是當代最主要的土木工程材料之一。混凝土是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統稱。科學研究文獻資料表明：混凝土是用水泥作膠凝材料，砂、碎石作集料與水按一定比例配合經攪拌而得的混合料，或經過硬化后形成堆聚結構的復合材料。混凝土中作為膠凝材料的水泥，其主要化學成分為CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3；水泥主要礦物組成為3CaO·SiO2（C3S）硅酸三鈣、2CaO·SiO2（C2S）硅酸二鈣、3CaO·Al2O3（C3A）鋁酸三鈣、4CaO·Al2O3·Fe2O3（C4AF）鐵鋁酸四鈣。轉爐鋼渣的主要礦物組成3CaO·SiO2（C3S）硅酸三鈣、2CaO·SiO2（C2S）硅酸二鈣與混凝土中水泥起膠凝作用的部分具有相同的礦物組成。由此可見，鋼渣可以作為混凝土的摻合料替代部分水泥，作為膠凝材料成為鋼渣混凝土，消耗鋼渣以實現鋼渣這種工業固體廢棄物的減量化、資源化綜合利用。因此，研究鋼渣作為混凝土摻合料的粒度指標、摻和量指標，對鋼渣混凝土的工作性能如抗壓強度、可泵性的影響具有現實意義。

三、冶金工程專業本科畢業論文與土木工程專業學科融合教學的實踐

冶金工程專業畢業論文以鋼渣資源化綜合利用為研究方向，整合鋼渣和混凝土的科學知識，聯合土木工程教研室和混凝土生產企業，開展鋼渣混凝土的科學研究。冶金工程本科畢業論文的教學目標是培養學生檢索鋼渣混凝土研究文獻的能力、轉爐煉鋼生產物料平衡和熱平衡的計算能力、研究轉爐鋼渣物理化學性能的能力、鋼渣混凝土工作性能指標實驗論證能力、計算機應用能力、科技論文的寫作能力。為了實現本科畢業論文的教學目標，依托冶金工程、土木工程教研室和混凝土生產企業的教學資源，具體教學過程如下：撰寫開題報告；擬定鋼渣混凝土課題研究的技術路線；擬定鋼渣混凝土課題研究的實驗方案；進行轉爐煉鋼物料平衡和熱平衡的計算并對鋼渣進行分析；進行課題混凝土工作性能的理論研究；實施鋼渣混凝土課題研究實驗；進行實驗結果數據分析并得出結論。

參考文獻：

陸啟威.學科融合不是簡單的跨學科教育[J].教學與管理，2016（32）：22-23.

注：本文系貴州師范大學課程-團隊項目：“鋼冶金學”。

作者簡介：耿芃（1968— ），女，山東金鄉人，副教授。