時間:2023-12-13 11:21:34
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇鋼鐵冶金技術范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
1 概述
隨著我國社會經濟發展加快,我國鋼鐵制造行業取得了長足發展。市場經濟條件下,鋼鐵行業市場需求日益增多。我國的鋼鐵冶煉技術水平不斷發展,逐漸能夠適應市場快速發展需求。然而,在鋼鐵冶金流程中,很多鋼鐵冶金的企業單位在關注經濟效益的同時,卻忽略了能源節約問題,很大程度上鋼鐵冶金過程中造成了能源資源浪費。因此,對鋼鐵冶金流程節能實現及技術要點進行研究是十分有必要的,從而為鋼鐵企業單位創造更多經濟效益和社會效益。
2 在鋼鐵冶金流程中的節能問題
2.1 在煉鐵工序中的節能問題
在鋼鐵冶金的工藝流程中,燒結的工序會帶來很大的能耗問題,不管是傳統的燒結工藝還是先進的升級版燒結技術,產生的能耗是相同的。但是,實際上這兩種燒結工藝方式采用的原料球團并不是一樣的。由于相對于燒結礦的品味,球團的品味是完全不同的。球團的品味遠遠高于燒結礦的品味。從某種程度上說,增加品味能夠減少資源的能耗。因此,在燒結工藝中,原料球團的添加量增加,可以減少鋼鐵冶金制造流程中的生產成本。
2.2 在煉鋼工序中的節能問題
當今鋼鐵冶金中,轉爐工序是主要的工藝流程。在轉爐冶金中同樣涉及到節能問題,對于鋼鐵企業冶金流程節能也是十分重要的。轉爐工序中的主要能耗是由氣體資源、蒸汽能源、電力資源、水能源綜合組成的。其中,最高的消耗就是電力資源和水資源及氧氣的消耗。在鋼鐵冶金的轉爐工序中,通過汽化冷卻的這個過程是一個非常重要的消耗過程。大量的水蒸汽沒有進行充分的利用,被白白的蒸發掉。也就造成了大量的水資源的浪費。如果回收利用這些蒸發出的蒸汽,將能夠大大降低資源浪費,提高資源利用效率,從而實現鋼鐵冶金流程的節能。
3 鐵冶金流程節能實現的技術要點
3.1 煉鐵中節能的技術要點
在進行煉鐵工藝過程中,需要保障助燃劑的質量一定能夠保障煤粉可以充分進行燃燒徹底。添加爐中的雜質要盡量減少,熟料要多投入一些,從而,能夠確保爐中資源品味的質量,能夠提高冶金的質量保障。冶金流程中的干熄焦技術的運用,可以實現有效降低原料能源的投入量,從而減少能源的不必要浪費,實現節能,改善了冶金工藝對環境可能造成的污染問題。把焦和煤資源進行交換,通過采用煤原料進行鋼鐵冶煉,可以在很大程度上減少成本投入。同時要更加重視環保型煉鐵設備的使用,降低在助燃劑促進煤粉燃燒過程中產生大量的二氧化碳及一氧化碳等氣體造成環境污染。
3.2 煉鋼中節能的技術要點
煉鋼技術的應用實現煉鋼冶金流程的節能,需要回收轉爐煤氣,并進行轉爐煤氣的二次利用。另外,在進行轉爐煤氣的回收以及二次利用過程中,還要保障轉爐煤氣的質量。其中,需要注意的主要技術應用要點是,通過凈化處理轉爐的熱煙氣,同時進行相應的除塵處理,實現煤氣的回收。為了起到冷卻的作用,可以把塵灰再轉到轉爐里再加以利用。這樣就避免了采用水資源進行冷卻的消耗,避免了資源浪費的問題。在煉鋼過程中,這種方法可以有效改善轉爐的能耗問題。
3.3 其他節能技術要點
首先,環保型節能煉鋼設備的引進。在鋼鐵冶金的各個環節和流程中,涉及到多個方面技術應用以及原料資源的處理和加工流程,鋼鐵冶煉設備在整個流程中都起著十分關鍵的作用。因此,要更加重視環保型煉鋼冶金設備的投入使用。鋼鐵冶金企業自身原有的機械設備燃燒效率較低,冶煉過程中產生大量的污染物質造成環境破壞。雖然環保型鋼鐵冶金設備的投入成本較大,短時間會占用企業較大的資金投入比例,但是從長遠的可持續發展的角度來看,環保型鋼鐵冶金設備的投入使用,將會在很大程度上降低鋼鐵冶金過程中的能耗,進一步提高冶金煉鋼效率和質量,減少煉鋼造成的污染問題,為鋼鐵企業帶來較好的社會效益和經濟效益。
其次,在冶金中加入適當用品催化燃燒。在燒結流程中,燒結燃燒程度直接影響著冶煉的質量,更加充分的燃燒有助于提高冶煉質量。因此這個環節中能夠實現很大程度的節能。在燒結的時候,為了讓燒結燃燒的更加徹底,鋼鐵冶煉流程中會加入適量的助燃劑,從而提高燒結的效率,節省了很多資源以及能源消耗。與此同時,加入助燃劑還能進一步提高冶煉質量,為鋼鐵冶煉企業創造了良好的經濟效益。
最后,在轉爐工序中應注意的節能問題。一方面要注重操作人員的綜合能力的提高。操作員缺乏專業技術指導,或者再加上操作經驗上的不足,很有可能因操作的不當造成資源的浪費。因此,要提高操作人員的專業技術水平和實踐操作能力。另一方面,要提高操作人員節能意識。鋼鐵冶煉企業要制定相應的規章制度,建立完善的培養和管理體系,增強操作人員的節能意識,在鋼鐵冶煉流程中避免能源浪費,減少能耗,降低成本,提高經濟效益。
4 結束語
市場經濟條件下,鋼鐵行業市場需求日益增多。鋼鐵冶煉技術水平不斷發展,然而,在鋼鐵冶金流程中,很多鋼鐵冶金企業忽略了能源節約問題,造成了能源資源浪費。因此,鋼鐵企業單位要對鋼鐵冶金流程節能進行研究,實現可持續發展,從而創造更多的經濟效益和社會效益。
參考文獻
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Abstract: Iron and steel metallurgy industry as a pillar industry in China, plays a key role in the process of national economic development. In order to further enhance the quality of the industry's own development and production efficiency, control energy consumption and enhance the competitiveness of enterprises, iron and steel metallurgy enterprises should take electrical automation as the main direction of adjustment and constantly adjust and update the production mode and operating mode in the development process, and promote the healthy and rapid development of enterprises from the technical field. Taking the electrical automation technology as the research focus, under the guidance of relevant scientific theory, this paper comprehensively analyzes path for the iron and steel metallurgical industry to achieve the rational application of electrical automation technology, which provides a reference for the follow-up production practice.
P鍵詞:冶金行業;電氣自動化技術;應用方式
Key words: metallurgical industry;electrical automation technology;application mode
中圖分類號:F426;TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)16-0041-03
0 引言
我國鋼鐵冶金行業在過往制度紅利以及勞動力紅利的促進下,其生產規模、生產能力以及生產技術等方面獲得了長足進步,涌現出一大批具有世界影響力的鋼鐵冶金企業。隨著勞動力成本的增加,鋼鐵冶金企業在的運營成本與人員費用所有提升,為了保證鋼鐵企業的利潤空間,實現鋼鐵冶金企業的可持續發展,同時現階段供給側結構改革工作的持續進行,要求鋼鐵冶金企業立足于宏觀經濟發展需求,在現有的政策環境下,持續深入的提升生產效率,提升有效供給,發揮自身的經濟作用與社會價值[1]。因此越來越多的企業將電氣自動化技術應用與軋材、采礦、澆鑄、選礦以及冶煉等不同的工藝流程中,希望借助于電氣自動化技術的技術優勢,保證鋼鐵冶煉工程中電力資源、氧氣以及水資源的持續穩定供應,通過這種方式有效提升生產效率,減少不必要的資源浪費與損耗,控制企業運行成本,同時增強冶煉產品的質量水平,實現鋼鐵冶煉產業的有效供給,促進鋼鐵冶煉行業的可持續發展。文章立足于現階段鋼鐵聯合式生產模式的發展實際,全面分析冶金電氣自動化技術的特點與優勢,在此基礎上,將星型拓撲結構代替原有的總線結構,實現鋼鐵冶金行業電氣自動化技術應用方案的規劃設置,增強鋼鐵冶金行業的發展質量。
1 冶金行業電氣自動化技術的特點
1.1 電氣自動化技術體系復雜
鋼鐵冶金生產流程繁瑣、技術工藝要求較高,因此在實際生產的過程中,為了滿足電力資源的使用需求,保證生產加工的有序進行,需要將電氣自動化技術覆蓋于整個冶金流程作業之中,借助電氣自動化技術在電氣設備安裝、調試、維護以及技術升級等方面的優勢,實現鋼鐵冶金生產硬件與控制運行軟件之間的良性互動[2]。但是由于鋼鐵冶金生產工藝較為繁瑣,電氣自動化技術在覆蓋的過程中,需要大量的技術、資金與人力支持,這就在一定程度上增加了電氣自動化技術體系的復雜程度,也在增加了電氣自動化技術在冶金企業生產實踐過程中應用的困難性,使得冶金企業在短時間難以實現電氣自動化技術在冶金生產過程中的有效落實。
1.2 電氣自動化技術對電氣的依賴程度高
隨著我國產業結構調整工作的深入開展,國內大中型冶煉企業在發展的過程中,逐步認識到企業發展過程中電氣自動化技術的重要性,立足于企業發展的實際情況,不斷進行技術優化與升級,吸收國外冶金電氣自動化技術應用的有益經驗,逐步構建起現代化的自動化生產線,而自動化生產線的運行,需要以電氣技術為平臺,對生產線運行過程中的各類信息數據進行傳輸與信號轉換,增強了鋼鐵冶金企業生產線運行的流暢性與穩定性,提升了生產效率。
1.3 冶金生產技術較為廣泛
鋼鐵冶煉作為冶煉行業的重要分支,生產環節較多、生產內容多樣,冶煉過程中不僅涉及到化學變化,還包含了物理變化等多樣化的物質性態轉變,這就要求鋼鐵冶煉企業在進行冶煉作業的過程中,對生產過程中的影響因素以及原料特性進行梳理,嚴格控制冶煉過程中物理變化以及化學變化過程中的各類參數[3]。電氣自動化技術在應用的過程中,為了保證應用的質量與水平,需要從冶金流程出發,針對于不同的生產環節,推動冶金生產技術在冶金流程中的高效應用。
2 冶金行業電氣自動化技術的現實意義
2.1 電氣自動化技術在冶金行業中的應用能夠有效提升冶金行業自身的自動化水平,推動其健康快速發展。電氣自動化技術以信息技術為框架,實現了對鋼鐵冶煉流程的遠程監測與科學調控,對原有鋼鐵冶金過程中所使用的相關技術與組件進行優化與升級,推動了我國冶金行業生產工藝與技術的現代化。同時電氣自動化技術在很大程度上滿足了冶金行業對于自身管理能力的提升要求,增強了鋼鐵冶金企業管理工作的科學性與高效性。電氣自動化技術在冶金行業中的應用,在一定程度上促進了電冶金企業運行模式的改變,提升了企業自身的競爭能力,推動了冶金企業的健康快速發展。
2.2 電氣自動化技術在冶金行業中應用,降低了冶金行業設備維護與保養的成本,保證了電力資源的安全穩定供應。電氣自動化技術體系下,計算機與冶金行業中各個終端相互聯系,因此借助于相關軟件應用程序就可以對系統運行過程中出現的各類故障與問題進行及時診斷與排除,借助于這種方式,在滿足冶金行業中設備維護的基本需求的前提下,能夠大大減少工作人員的工作難度與壓力,提升了人力資源的利用效率,減少了不必要的費用支出[4]。
3 冶金行業電氣自動化技術應用遵循的原則
3.1 電氣自動化技術在鋼鐵冶金行業中的應用必須要遵循科學性的原則。電氣自動化技術在鋼鐵冶金中應用目標的實現,要充分體現科學性的原則,只有從科學的角度出發,對電氣自動化技術應用的現實意義以及技術操作流程,進行細致而全面的考量,才能最大限度地保證電氣自動化技術滿足鋼鐵冶金生產工作的客觀要求,只有在科學精神、科學手段、科學理念的指導下,我們才能夠以現有的技術條件為基礎,確保鋼鐵冶金行業電氣自動化技術應用工作的科學實現。
3.2 電氣自動化技術在鋼鐵冶金行業中的應用必須要遵循實用性的原則。由于電氣自動化技術工作大多位于室外,使得電氣自動化技術的應用環境較為簡陋,難以實現電氣自動化技術應用方案與相關施工技術的細致處理與操作。為了適應這一現實狀況,電氣自動化技術在進行實際應用的過程中,就要盡可能的增加自動化技術應用方案的容錯率,減少外部環境對電氣自動化技術應用活動的不利影響。電氣自動化技術以及相關技術應用流程必須進行簡化處理,降低操作的難度,提升應用方案的實用性能,使得在較短時間內,進行批量操作,保證鋼鐵冶金生產工作的順利開展,減少不必要的費用支出,節約生產成本。
4 電氣自動化技術在冶金行業中應用的途徑
電氣自動化技術在冶金行業生產環節中的應用是一個長期的過程中,在這一過程中,需要相關技術人員明確電氣自動化技術的特點與應用的現實意義,在科學性原則與實用性原則的指導下,以現有的技術為框架,促進電氣自動化技術在冶金行業中的應用。
4.1 繼電保護在冶金行業中的應用
冶金企業電力系統在運行的過程中,為了實現對電力故障有效隔離,減少電力故障對于冶金生產活動的不利影響,增強電力資源供應的可靠性,需要進行繼電保護機制的設置。電氣自動化技術在冶金行業應用的過程中,技術人員可以將繼電保護作為電氣自動化技術應用的切入點,實現電氣自動化技術體系下繼電保護工作的有序進行[5]。為了達到這一目的,一方面技術人員要在科學性原則的引導下,需要根據冶煉行業的電力需求,進行輸電線路縱連保護體系的建設,實現故障的有效排除,其結構如圖1所示。
在電氣化技術體系下,技術人員可以借助于縱連保護的結構優勢,一旦輸電線路發生故障,輸電線路兩側的開關根據電流與電壓的變化情況,及時進行跳閘操作,實現故障部位的有效隔離,并在隔離的過程中,借助于相關設備對線路兩側的判量關系,對線路故障類型進行分析,為故障排除方案的設定準備了必要的數據參考。在進行縱連保護的結構設計的過程中,為了提升繼電保護工作的效果,技術人員需要針對于單側電源網絡的電力特性,對短路電壓以及電流進行有效保護。冶金生產過程中,對于電力資源有著較為旺盛的使用需求,電力系統內部的電壓環境與電流情況與其他生產部門有著一定的差異,因此為了實現對電力系統內部電壓與電流的有效調節,減少輸電線路故障對于電壓電流的影響程度,確保生產流程的有序開展,在實際應用的過程中,技術人員可以進行特定值的設置,當線路故障發生時,電流電壓低于或者高于特定數值時,輸電線路中的斷路器自動斷開,實現電力故障的有效排除。另一方面對冶金生產設備進行接地與電網保護,電氣自動化技術應用于接地保護與電網距離保護的過程中,為了限制漏電電流,避免漏電電流對于設備的損耗,需要技術人員可實用性原則為指導,增加接地方案的實用性,實現電路保護裝置工作質量與效率的提升。對于電網距離的設置則應根據線路故障的發生位置以及反應保護裝置的距離,最終確定保護裝置安裝位置,從而最大程度的提升保護裝置的工作性能,增強繼電保護的實際應用效果。
4.2 PLC技術在冶金行業中的應用
PLC作為編程邏輯控制器,借助于自身內部存儲程序,實現了邏輯運算以及順序的定時控制,有效滿足了自動化生產線對于設備運行的客觀要求。PLC在冶金行業中的應用可以實現不同生產環節間,信息數據的有效溝通與交流,進行通信環狀網絡的構建,提升冶金生產流程信息交互的流暢度。其在冶金生產過程中應用,極大地提升了冶金工作的管理水平,實現了工藝流程操控的科學化,例如在對煉鋼吹風處理的過程中,可以使用PLC對風機的高低速M行編程,使其能夠根據實際情況調節風速,滿足生產需求。
5 結語
為了推動冶煉行業的健康快速發展,提升我國冶煉行業的整體競爭能力,文章以電氣自動化技術為切入點,全面分析冶金行業電氣自動化技術的特點與優勢,在此基礎上以科學性原則與實用性原則為指導,從多個角度出發,采取多種形式,促進電子自動化技術在冶金行業中的科學高效應用。
參考文獻:
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《鋼鐵冶金概論》選修課存在學生專業差別大,授課方法單一,教學偏重理論,學生不重視該課程,學習態度不端正,考核方法簡單等問題。針對這些問題,在教學方法上,采用網絡模擬鋼鐵冶煉平臺教學、體驗或研討式教學、精講趣味式啟發教學、題庫式教學與考核方式改革。結果表明這些方法可以極大的活躍課堂的氣氛,調動學生的積極性,明顯改善了教學效率低下的現象。
關鍵詞:
教學改革;選修課;鋼鐵冶金概論;教學內容;教學方法
《鋼鐵冶金概論》是一門既具有理論性又兼有很強的實踐性的基礎課。本課程以鋼鐵冶金工藝流程及與鋼鐵冶煉相關的專業知識為主線,系統介紹采礦、選礦、鋼鐵生產用耐火材料、鐵礦粉造塊、焦化、高爐煉鐵、鐵水預處理、煉鋼、爐外精煉、連鑄、軋鋼等基本專業知識,給非冶金工程專業學生進行鋼鐵冶金及相關知識的普及教育,使從事與冶金工作有關的非冶金專業學生對鋼鐵聯合企業的生產過程有一個全面的了解,拓寬其知識面,使學生掌握將來從事與冶金相關的工作必須具備的冶金專業知識。
一、教學改革的背景
(一)非冶金類專業學生學習《鋼鐵冶金概論》的重要性
由于高校之間競爭激烈,加上科技發展的日新月異,我國高校也不斷朝著規模型與綜合型的方向發展[1,2]。同時,社會對畢業生的要求也向“多面手”型人才轉變。高校畢業生若有良好的綜合素質、較好的知識寬度與深度,則更受社會企業單位的青睞。高校選修課恰好在拓展學生知識面、挖掘學生潛在能力、優化知識結構方面有著很重要的作用。因此,國內高校也不斷進行教育改革,開展跨學科教育。例如,傳統以冶金為特色的綜合性院校,面對非冶金專業學生,開展《鋼鐵冶金概論》課程。我校面對全校非冶金專業學生開設《鋼鐵冶金概論》,一是提高學生的綜合素養,拓展知識面并開闊視野,使他們對冶金生產過程、國內外鋼鐵形勢等有一個初步的了解;二是我校傳統冶金類院校,每年有大量鋼鐵企業來招聘,許多非冶金專業學生會去鋼鐵企業工作,學習冶金概論可以使學生對冶金工業生產的特點和基本概貌、冶金工業部門之間及冶金工業與其他工業部門之間的聯系有一個基本的了解,了解自己本專業和冶金行業的聯系;三是學習這門課,更好地培養學生實際問題解決能力與綜合思維能力,在就業形勢日益嚴峻的今天,提高學生在社會的競爭力。因此,冶金概論課程教學對我校為冶金行業培養開放式人才、對學生發展都有著重要意義。
(二)傳統《鋼鐵冶金概論》教學中存在的問題
以武漢科技大學為例,我校屬于理工科為主的高校,但辦學模式趨于綜合性大學學科體系。在教育改革中,高校加強跨學科教育,本科生的教育課程也是各個學院相互交叉,我校作為冶金類的傳統高校,全校非冶金專業學生均設有20課時的《鋼鐵冶金概論》課程。然而,在《鋼鐵冶金概論》公選課上,仍然存在不少問題。(1)學生不重視該課程,學習態度不端正。學生對冶金概論不感興趣,選課具有盲目性與功利性[3],多數學生為了學分而選課,課堂上出現上課率低、參與率低、抬頭率低等“三低”現象。(2)上課學生專業差別大,由于非冶金專業學生對該課程認識不足,專業基礎又薄弱,授課內容及深度難以把握。(3)授課方法趨于單一的灌輸式教育。PPT上多以原理介紹、工藝流程、化學反應等,填鴨式教育不被學生接受。(4)教師采用統一式概論,偏重理論知識的講授,內容枯燥,學生缺乏興趣。(5)考核方式簡單化??己司且患埢_卷定成績,學生無壓力。
二、《鋼鐵冶金概論》教學應遵循的基本原則
(一)趣味性
心理學研究表明,通過適當的教育教學方式可以激發人的學習興趣和獨立思考能力[4]?!朵撹F冶金概論》這門公選課需要在形式與內容上做到新穎別致,才能引人入勝,激發學生興趣。在課程教學中,教師要以人為本,在了解學生的想法上,盡量使用形象化的教學語言,運用多樣化教學方法,激起學生的興趣。因此,從第一節課開始就要把學生的學習興趣調動起來。
(二)精簡性
概論課程課時較短,而且學生專業差別大,概論課內容不必詳細俱到,要“點到為止”,內容要關注重點及熱點,結合學生專業,有所選擇,有所側重。
(三)新穎性
“創新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力,一個政黨永葆生機的源泉”[5]。因此,在《鋼鐵冶金概論》教學上,也不可僅關注課本的死信息,要時刻更新課件,把新鮮的資料與信息及時補到課件中。
(四)多樣性
《鋼鐵冶金概論》課程學時短,學生對專業知識深度認識不夠,教學上也是主要讓學生達到初步認識為主。因此,考核上不適合一卷式及嚴考專業難題??蛇m當增加平時作業與開展討論等,增加平時成績比例;卷面題目以考核學生基礎知識為主,難度不宜太大。
三、《鋼鐵冶金概論》課程教學的改革
(一)教學內容的改革
對于非冶金專業的學生,可分為二類:第一類是與冶金專業聯系緊密的相關工科專業,第二類是其他工科類與文科類。前者在《鋼鐵冶金概論》學習上,對專業知識講解深度要求要更高一些。學生學習這門課的主要目的還是熟悉冶金工業的概貌與總體發展形勢,認知冶金生產的流程,了解冶金的節能、降成本與環保的知識,培養學生分析解決問題等綜合思維能力。對第二類學生,不要局限在傳統工藝與理論的詳細講解上,而是重在介紹生產歷史、現狀與發展趨勢上,可以讓學生對生產工藝有一定的了解,緊密聯系學生專業,時事政治、日常生活,提高學生的學習興趣;而對于第一類學生,除此以外,可適當增加基本理論和工藝原理的介紹。
(二)教學手段與方法的改革
1.多媒體與網絡教學
傳統的板書式教育,可以集中重點,控制教學速度,有它的優勢,但也存在諸多問題。現代的多媒體教學的介入,讓更多的知識可通過工程結構圖、彩圖、三位圖及動畫、視頻等方式展現出來,更加的豐富多彩。因此,通過多媒體網絡與板書相結合來展現更多的教學信息量與趣味性,豐富教學內容,尤其是冶金知識的工藝流程較多,許多反應均難以直接看到,通過流程圖、動畫與視頻,可以直觀了解冶煉過程,加深學生印象。其次,發起網絡教學方式。近年在各冶金高校與企業之間流行計算機網絡煉鋼挑戰賽。此平臺是由國際鋼鐵協會發起成立的,內容涵蓋鋼鐵生產等各個方面。網絡煉鋼平臺利用生動的動畫,展現了各種冶煉設備,介紹了冶金原理,核心為多個靈活的、涉及鋼鐵生產流程的游戲般的模擬。根據每一章內容,可向學生一步步展示相關章節的冶煉模擬,讓學生更加直觀地了解設備與工藝,而且生動有趣,可調動學生的學習興趣與主動性;課后學生可自由在自己電腦上模擬操作,可挖掘學生潛力,提高學習能力和綜合素質。
2.體驗式與研討式教學
針對學生的“三低”現象,有針對性地采取體驗式教學與研討式教學。體驗式教學,是指在教學過程中,組織學生參觀教育基地,或是布置專題題目,讓學生查閱資料后制作PPT、開展主題活動等[6]。而研討式教學是教師通過設計一定的教學情景,讓學生觀看視頻或圖片,然后根據所觀內容來進行交流討論,最后教師進行點評,讓學生獲得更深認識[6]。這二種教學方式的最大好處是,調動學生學習的主動性與積極性,并讓他們參與到其中,做到體驗式與啟發式教學[7]。在進行冶金概論的教學時,預先給定幾個與教學內容相關的主題。比如,鋼鐵發展史、轉爐煉鋼的發展過程、鋼鐵寒冬與企業重組,等等。提前告訴學生,讓大家去查閱并做好準備,到時可以讓每個小班派出代表上臺講解自己的PPT,而其他同學抽取幾名來點評補充,教師在中間扮演組織者與總結者的角色,鼓勵學生的積極性,引導學生大量搜集鋼鐵冶金資料與新聞,引發學生學習興趣,這部分也可以作為學生平時成績的考勤。還有就是對現場煉鐵與煉鋼視頻播放后,讓學生來談他們的觀后感與看法,加強師生互動,提高學生分辨能力,促使形成勤于思考的習慣,讓學生有較強的責任感與使命感,激發學生的探索熱情與創新潛力,提高教學效果。
3.精講啟發式趣味教學
《鋼鐵冶金概論》課程面對的學生專業差別大,統一的課件方法是不行的,我校是要求所有非冶金專業學生必修此課程,建議修改此課程為選修,讓有興趣的學生,或是有意去鋼鐵企業相關行業就業的學生選修,顯得更加合理與人性化。而且,針對第一類與冶金專業聯系緊密的工科學生,可仍保持20學時課程;而對第二類與冶金專業聯系不太緊密工科或其他文科學生,可壓縮至10學時左右,只要求學生掌握最基本的冶金知識,降低學習難度,而且內容也只要采用講座式的教育,不必詳細展開具體工藝進行講解,即做到所謂的精講。結合學生專業,講解學生專業相關性的內容。比如說,針對金屬材料成型與控制專業學生,要細解鋼鐵是怎樣煉成的;而針對文法專業學生,可講解礦石進口談判等類似事件,增加學生的專業敏感度與興趣;而針對醫學院學生,可聯系我校醫學院早期是以職業病為出發點的發展歷程,講解鋼鐵相關的職業病,讓學生結合自己專業來學習概論課程;同時,采取各種討論模式與模擬冶煉計算機平臺的混合教學模式,增強趣味性。
4.題庫式教學與考核方式改革
在考核方式上,傳統的一紙化開卷考試,學生成績均較好,但實際上掌握的并不牢靠,容易遺忘,學生自主學習的主觀能動性也不高。建立一套多元化的題庫,試題類型可包括填空、選擇、判斷、名詞解釋、繪圖、填表、問答與分析等題型庫,把題庫向學生開放,讓學生自主學習與做題,考試試題從中挑選,適當做些改變,增加學生對知識的理解與印象,提高學生學習主動性。這樣可適當降低考試難度,而考核上則采取閉卷考試的方式。同時,由單一的考試,改變為平時考勤、課堂討論與發言、話題論文、作業及閉卷考試的綜合考核方法,這樣可避免學生的抄襲現象。通過這種嚴格考核方式,既可以保證考核的公平公正性,也可減少學生對該課程不重視的現象。
四、結束語
在遵循《鋼鐵冶金概論》教學改革的基本原則上,針對課程的教學內容、教學方法進行了相關的改革與實踐,結果表明這些方法可以極大地活躍課堂的氣氛,調動學生的積極性,讓學生主動去查閱資料,上臺演講,或者是分組討論,豐富了教學方法,拓寬學生的知識面,大大改善“三低”現象。同時,學生對該教學改革持肯定態度,尤其是對計算機模擬煉鋼表示了濃厚的興趣與較高的評價,做到了寓教于樂,有學生課后還自加練習,不懂課后還來提問,甚至還主動參加學校的年度全球煉鋼挑戰大賽比賽。這一切極大地鼓舞了我們教學改革的信心?!朵撹F冶金概論》公選課教學方法及內容的改進,對該課程教學效果的提高有著至關重要的作用。它不但可以讓學生從中學到知識,并可培養學生自主學習的獨立性與主動性。同時,考核方式的改變,也能讓學生更加重視選修課,讓學生對知識的掌握更加牢靠。對于我校這門公選課,只有將該課程的教學與我校人才培養的目標緊密結合,保證教學內容的合適度與趣味性,采用合理的教學方法和考核方式,才能保證教學質量。同時,也與我校開設《鋼鐵冶金概論》公選課的背景相吻合,有利于培養適應社會發展的復合型高素質人才。
作者:成日金 張華 周建安 何環宇 詹瑋婷 單位:武漢科技大學材料與冶金學院冶金工程系
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[5]本書編寫組.思想和中國特色社會主義理論體系概論[M].北京:高等教育出版社,2011:57-58.
關鍵詞 冶金工程 質量工程 培養模式
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
Reform Training Model to Improve the Quality of the Innovative Talents
ZHANG Yuzhu, LI Yungang, AI Liqun, FENG Juhe, LI Junguo
(College of Metallurgy and Energy, Hebei United University, Tangshan, Hebei 063009)
Abstract Take quality engineering construction, promote the development of disciplines as the goal, this article summarizes the main work of Metallurgical Engineering on reform training mode, optimizing course system and strengthen the practice teaching.
Key words Metallurgical Engineering; quality engineering; training model
為貫徹“高等教育的發展要全面貫徹科學發展觀,切實把重點放在提高質量上”的戰略要求。教育部、財政部制定了《實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》,這些政策的出臺為高等教育的發展提供了千載難逢的機遇,為此,我們以抓質量工程建設為手段促進學科發展。改革培養模式,以提高大學生創新精神與實踐能力為目標,全面提高高等學校的人才培養質量。
通過抓質量工程建設,有力地促進了學科發展,辦學條件進一步改善,師資水平和教學質量進一步提高。目前冶金工程專業已經建設成為國家級特色專業,河北省優秀重點專業,省級優秀教學團隊;現代冶金技術實驗室已建設成為省部共建教育部重點實驗室,同時為河北省和唐山市重點實驗室。冶金傳輸原理和煉鋼學兩門課程為河北省精品課程。為提高人才培養質量奠定了堅實的基礎。
1 優化課程體系,適應創新型人才培養需要
按照“重基礎、寬口徑、應用型、高素質”的人才培養模式,培養德、智、體全面發展的,了解現代冶金和材料學科發展,掌握現代冶金工程(冶金物理化學、鋼鐵冶金和有色金屬冶金)相關基礎理論、專業知識和基本技能,善于應用現代信息技術和管理技術,從事冶金工程及相關領域的生產、管理及經營、工程設計和科學研究的熱愛鋼鐵行業,基礎扎實,知識面寬、工程實踐能力強,具有創新精神的高素質應用型人才。
冶金工業是典型的流程制造業,其現展不再僅僅滿足于解決某一工序節點上的技術或工藝問題,而需要站在整個“大冶金”工業鏈流程的工程科學高度,為此增加了一系列材料成型、金屬材料、冶金能源、耐火材料等方面的課程,并在實習環節將實習廠由原鋼廠、鐵廠、燒結廠拓展到鋼鐵生產全流程工業鏈廠,從而保證將專業教育延伸到鋼鐵工業主體產業鏈。
構建“4個平臺”即通識教育平臺、公共基礎平臺、專業基礎平臺、專業方向選修平臺。各類課程共計208.5學分。
通識教育平臺(必修、46.5學分,22.3%):綱要,基礎,原理,概論;大學英語,體育計算機文化基礎,大學生職業生涯規劃,軍事訓練。
公共基礎平臺(必修、59.5學分、28.5%):高等數學、大學物理、無機化學,線性代數,概率統計,電工電子學,機械制圖,機械設計,工程力學,物理化學等。
學科基礎平臺(必修、13.5學分、6.5%):冶金原理,冶金傳輸原理,金屬學及熱處理。
專業方向選修平臺:(8分、42.7%,);由專業限選課(68學分,32.6%)和任選課(21學分,10.1%)組成。專業限選課設鋼鐵冶金方向和有色冶金方向兩個方向課,限選一個方向。
鋼鐵冶金方向的專業限選課:鋼鐵冶金學,鋼鐵冶金設計原理,有色冶金概論,爐外精煉,凝固理論,非高爐煉鐵,專業英語,冶金實驗研究方法,專業實驗,專業實習,專業課程設計,畢業實習及設計。
有色冶金方向的專業限選課:輕金屬冶金學,重金屬冶金學,化工過程與設備,電化學,鋼鐵冶金學,冶金實驗研究方法,專業實驗,專業實習,專業課程設計,畢業實習及設計。
任選課由公共任選課(15學分、7.2%)和專業任選課(6學分,2.9%)組成。
全校公共選修課,要求學生至少選學15學分,具體要求為:VB程序設計4學分或者C++程序設計4學分必選一門,AutoCAD基礎2學分;文學類課程2學分;經濟管理類課程1.5學分。其它任意類課程至少選修5.5學分。
專業任選課:冶金反應工程學,近終型連鑄,高爐噴煤,潔凈鋼與品種鋼冶煉,冶金輔助材料,耐火材料概論,冶金環境保護,冶金資源綜合利用,科技文獻檢索,金屬壓力加工概論,冶金能源,冶金流程工程學,冶金史,金屬材料概論,共計15.5學分,從中任選6學分。
2 強化實踐教學,突出工程實踐能力培養
鑒于國內鋼鐵企業技術發展的不平衡和設備裝備的差異性,為使學生通過實習了解主體工藝設備、掌握工藝方法,近幾年在唐山鋼鐵公司、唐山國豐鋼鐵公司、石家莊鋼鐵公司等省內穩定的實習基地基礎上,又積極開拓了寶山鋼鐵公司、武漢鋼鐵公司、鞍山鋼鐵公司等大型鋼鐵公司為專業實習基地。與唐山鋼鐵公司、邯鄲鋼鐵公司建立了校企全面戰略伙伴關系。
在冶金工程專業本科培養方案中設置三次專業實習(共10周),專業課程設計,畢業設計(論文)15周,實踐性教學總計76學分,占總學分的36%。近幾年,為了進一步提高實習效果,教學采用立體設計方案:安排實習周每周第一天在校進行課堂教學,利用所購買的《鋼鐵生產概論》、《寶鋼生產技術》等多媒體教材和錄像,通過課堂講解與多媒體生產工藝設備觀摩相結合的方式進行?,F場實習、課堂講解、多媒體演示與生產廠技術人員的生產實踐講座相結合,保證了實習效果。
近年來,加強了實習指導教師隊伍的建設,在保證原每班兩名教師的基礎上,安排本專業研二研究生協助指導,有效加強了實習管理工作。
為客觀評價實習效果和評定學生成績,實習成績采用平時表現、實習報告、閉卷考試三者相結合的方式進行,有效抑制了過去主要依據實習報告評定成績時,部分學生抄襲實習報告的現象。
3 教學全過程中培養學生的創新意識
將學生創新意識、創新思維、創新人格與創新能力的培養體現到各個教學環節與過程之中。在各個課程教學環節,注重以鋼鐵產業的歷史進程觀,研討進程中重大工藝技術創新背景及其歷史貢獻,了解未來發展的前沿課題與現存問題,培養、激發學生的創新意識;以知識基礎上的方法論教育,代替知識教育,培養學生創新思維與方法;以人文、科技、社會實踐和專業教育,代替狹義專業教育,培養學生創新人格;以實踐教育為中心,加強工具教育、論文寫作與表述訓練,培養學生創新技能與動手能力。
為此,在注重教學體系與內容的相對系統性的基礎上,加強了開放性建設;在相對共性教育的基礎上,加強了學生差異性教育建設;在教學過程中突出了學生主體建設。在培養方案層面,構建了課程教學、實驗教學、實習教學、課外創新、社會實踐、講座與論壇、設計(論文)與專題等相對獨立又立體交叉銜接的、逐步完善的教學體系。在注重工程素養與工程能力培養的傳統上,加強了創新意識與能力培養。采取的主要措施有:
(1)以聽課制、督導制切實改變教師授課方法與組織方式,考查目標由知識學習變為知識基礎上的方法培養;授課方式由教師主體傳授式變為引導式為主的啟發式、研討式、研究式、案例式;授課內容由照搬教材變為以教材為基本知識點的開放式。
(2)開設部分前沿性、綜合性專業課程,提高學生分析問題、解決問題的能力。如近幾年分別增設了非高爐煉鐵、高爐噴煤、近終形連鑄、品種鋼與純凈鋼冶煉等課程。
(3)利用重點實驗室的開放條件,為學生自主課外創新科技活動和實驗提供指導教師和必要的條件支持。
(4)鼓勵學生自大三始進入教師科研團隊工作,并由教師提供工作補貼。通過實際科研課題鍛煉、培養創新能力與工程能力。
(5)在專業課程設計保證工程設計基本能力的基礎上,學生自主選擇進行畢業設計或科研論文工作,鍛煉學生實際工作經驗。畢業設計真題真做的比例不斷提高,有二分之一以上的學生畢業論文題目是參與教師的科研課題,如邯鋼板坯中心偏析的成因、唐鋼結晶器優化研究、鋼水覆蓋劑的研究等,通過真題真作使學生受到從選題、開題到撰寫論文的科研訓練,并累計取得近3000萬元的經濟效益,有的研究結果與教師聯名。
(6)強化工具類課程教學。除計算機文化基礎課程外,開設文獻檢索、科技寫作、專業外語(三個學期連續開設)課程,并在畢業設計(論文)中明確要求翻譯與課題相關的1~2篇外文文獻。Visual BASIC、AutoCAD納入學生必選課程等。使學生的計算機應用能力、外語能力和文獻檢索能力以及分析問題和解決問題的能力顯著提高。為此,唐山電視臺熱點透視節目做了專訪報道,并給予了較高的評價。
(7)為學生開設系列專題講座涉及專業前沿、工藝技術研究、創新人格品質等。
4 綜合性、設計性及研究性實驗教學體系改革
實驗教學是實踐能力與創新意識培養的重要環節,自2004年來,充分利用教育部省部共建重點實驗室、河北省重點實驗室的資源條件與開放管理的運行條件,全新構造了基本實驗、綜合性實驗、設計性實驗與研究性實驗以及學生自主命題科技創新實驗等多層次實驗教學與實驗研究體系。在本科生培養方案中,將基本實驗、綜合性實驗、設計性實驗納入實驗教學計劃與實驗課程,將研究性實驗與學生自主命題科技創新實驗納入學生科技創新學分。未納入實驗課程之中的實驗由團隊指定指導教師。完成的主要課題包括國家自然基金、省自然基金、國家重點推廣項目、企業合作項目等。學生完成的自主命題科技創新實驗有推渣機的設計、教室自動紅外光控照明燈、超高導熱納米材料研制等。
5 改革教學方法和手段,提高教學質量
冶金傳輸原理、鋼鐵冶金學、煉鋼設計原理、煉鐵設計原理、爐外精煉等全部主要課程自主開發了適于課程教學的多媒體課件或網絡教學與學習系統,所開發課件大多在教育部、學校組織的課件大賽中獲獎。配備有本專業現場生產工藝錄像與東北大學工藝教學多媒體動畫課件。課程組可根據課程教學內容性質自主確定授課方式,可于課堂上實現傳統板書、多媒體教學、工藝錄像三者間的任意切換,并與現場觀模與實習教學相結合,實踐中收到了良好的效果。
按照創新人才培養的要求,在課堂教學方面,近些年加大了融能力培養于課堂講授之中方面的教學研究與實踐力度,不斷改進課堂教學方法,提高學生自主分析問題解決問題能力。例如,采用典型鋼種冶金案例教學的品種鋼與純凈鋼冶煉課程、根據不同煤種,研究配煤、制煤、噴煤工藝、噴吹量與噴煤極限案例教學的高爐噴煤課程等。這些課程結合冶金案例,采用講授與研討相結合的方式,使學生提高了在特定冶金條件下,利用專業知識分析工藝過程、確定工藝方案與工藝參數的基本能力。再如,非高爐煉鐵、近終形連鑄、生態冶金等冶金前沿課程使學生掌握了前沿設備、工藝現狀與研發歷程、動態;近代冶金技術史教學使學生了解冶金技術發展、冶金設備與工藝改進的歷史進程,掌握各歷史階段主要設備工藝的產生背景、研發過程、工藝特點、優勢與局限,為提高學生創新性思維與創新能力培養奠定了基礎。
將學生創新意識、創新思維、創新人格與創新能力的培養體現到各個教學環節與過程之中。在各個課程教學環節,注重以鋼鐵產業的歷史進程觀,研討進程中重大工藝技術創新背景及其歷史貢獻,了解未來發展的前沿課題與現存問題,培養、激發學生的創新意識;以知識基礎上的方法論教育,代替知識教育,培養學生創新思維與方法;以人文、科技、社會實踐和專業拓展教育,代替狹義專業教育,培養學生創新人格;以實踐教育為中心,加強工具教育、論文寫作與表述訓練,培養學生創新技能與動手能力。
教學過程中,必修課以應用為主線學習專業必需的知識和技術;精簡課時,給應用型人才留出時間,去選修專業提高課程,加強實踐教學,提高工程實踐能力;設立問題,給創新性人才留出空間,去通過參加教師科研以及學習新技術前沿選修課進行研究和探索。在選修課安排上,提高選修課比例,發揮科研優勢,將科研成果轉化為教學內容,開設了一系列新技術前沿選修課,滿足不同興趣和愛好的學習需要,起到因材施教的效果。
【關鍵詞】數值模擬;鋼鐵冶金過程;RH數模;應用
1、前言
冶金過程非常復雜而且多數是在高溫狀態下完成,因此很難對冶金過程進行直接的觀察與測量。雖然以相似原理為基礎的冷態模擬實驗使用較多,但有時會受到實驗場地及實驗經費的限制,而且多數縮小比例的冷態實驗進行的只是定性分析,而在冶金過程動力學中所研究的化學反應速度、反應器內流體的流動與傳質等現象,原則上都能用數學方法正確描述,這就使得用數學方法模擬冶金過程提供了可能,再加上計算機技術的飛速發展,對求解數學方程提供了有力手段,因此數值模擬在冶金工程領域得到了廣泛的應用。這種分析方法使鋼鐵工業從過去以經驗和知識為依據,以“試錯”為基本方法的工藝階段向以模型化、最優化和柔性化為特點的工程科學階段過渡。該方法不僅可以在其他方法模擬費用較高或模擬難度較大時單獨使用,還可以和其他模擬方法聯合使用、彼此驗證,以便于更精準的分析解決冶金工程中的物理問題。生產前用計算機對生產過程、工藝參數及生產結果進行模擬和對整個系統進行優化,可以實現生產的超前規劃和設計。這樣也就為鋼鐵工業的技術進步提供了新的可能。
2、數值模擬技術在我國鋼鐵冶金中的應用現狀
冶煉工序是鋼鐵生產的基礎,它直接關系到鋼鐵產品的質量。許多學者利用物理模型對冶金過程中諸如連鑄中間包內鋼水流動、高爐冷卻壁的破損、連鑄結晶器瞬態摩擦阻力、連鑄結晶器內的流場、彎月面區域的傳熱等進行研究,在研究中往往要根據工廠的實際限制條件與研究的問題,設計、制作出不同比例的模型,另外還要采用一些控制手段來模擬工廠條件以及相應的測量手段來取得實驗結果,其費用是可想而知的。計算機模擬仿真作為一種參數優化的有效工具,在冶金中的應用已越來越廣泛,并得到了廣大科技工作者的認同。許多人采用各種數值模擬方法對高爐爐體結構設計、冷卻設備改進、連鑄工藝等方面進行了研究。潘國友等開發了高爐復雜料面及中心裝焦條件下的煤氣流場和壓力場解析模型、高爐固態爐料流場和勢函數解析模型,分析了高爐中心裝焦條件下的高爐狀況。程素森等應用傳熱學理論計算分析了高爐冷卻水的穩定性、流速、冷卻水管與冷卻壁本體的間隙及冷卻的高度對長壽高效高爐冷卻壁壽命的影響。朱苗勇等對吹氬鋼包內鋼液的流動進行了計算和實際測定。吳曉東等對大型中間包的熱狀態進行了模擬計算。樊俊飛等通過對六流連鑄中間包內流動與傳熱過程的數值模擬,發現了原設計中間包存在的不足并提出了優化設計方案。
3、數學模擬研究在通鋼RH工藝優化過程中應用
RH工藝處理時間短及處理鋼包靈活使之尤其適合現代煉鋼和連鑄快速性。生產優質鋼種及超低碳鋼如IF鋼和高硅鋼是RH的主要目標。通鋼煉軋廠同東北大學一起利用數模對RH進行了數學模擬,實現了生產工藝參數優化控制。
3.1 基本假設
(a) RH內鋼液流動為三維瞬態不可壓縮Newton流動,流體為不可壓縮的粘性流體,密度為常數;
(b) 氣泡為剛性球體,與鋼液等溫;
(c) 忽略氣泡間的作用力,氣泡尺寸保持不變,遇到其它墻壁時設為反彈。
3.2 控制方程
連續性方程
動量方程
湍動能方程
湍動能耗散率方程
3.3邊界條件
1)入口: 認為入口處氣體分布均勻,氣泡運動至真空室上表面時逸出;2)固體壁面:對速度、壓力使用無滑移邊界條件,取相應的法向分量為零;對貼近壁面的部分采用壁面函數處理;3)熔池表面:在鋼包表面,鋼水與渣接觸,表面切應力忽略不計;氣體以它到達頂面的速度離開真空室液面,液體則不允許離開體系。
3.4計算結果與分析
1)由數值模擬得到提升氣量與循環流量關系如圖1:RH內鋼液混勻所需時間隨提升氣量增大而減小,在50-80Nm3/h內,混勻時間隨提升氣量增大迅速減??;超過80Nm3/h,隨提升氣體流量增加混勻時間變化平緩;達到130Nm3/h后,混勻時間基本保持不變。
2)吹氣方式對混勻效果影響如圖2。上3下3吹氣方式混勻效果較差,其他三種方式在超過80Nm3/h后相差不大;下層6孔吹氣要好于上層6孔和雙層12孔。目前工廠采用的雙層12孔吹氣方式有較好混勻效果,但稍遜于下層6孔吹氣。
3)浸漬深度對循環流量影響如圖3;隨浸漬深度增加,混勻時間先增大后減??;600mm混勻效果較好,而500mm效果較差。目前工廠采用的500mm浸漬深度混勻效果較差,從提高混勻效果角度,建議調至600mm。
3.5 RH真空精煉高效化新工藝:
3.5.1RH精煉階段:精煉初期,為防止噴濺提升氣量應控制在90Nm3/h-100Nm3/h;而后,為獲得較大循環流量、較快傳質速度來加速脫碳、合金化并使RH有較好的混勻效果,提升氣體流量應控制在110-120Nm3/h;浸漬深度應控制在500mm;吹氣方式應采用雙層12孔吹氣或下層6孔吹氣。
3.5.2RH精煉合金加入制度:若合金添加速度小于0.97t/min,則可連續添加最后一批加入后,循環處理3.0min可混合均勻。鋼包軟吹階段:建議軟吹氣量控制在40-60Nl/min;軟吹時間要超過4分鐘,若節奏允許,建議控制在8分鐘。
4、結語
數值模擬已成為工程裝置優化、仿真設計和實現過程優化酌有力工具,必將促進冶金過程數字化和信息化的進程增加冶金工藝研究的廣度和深度,對冶金設備的設計冶金生產過程的監控和操作提供更多的理論依據。
一、內容要求
1、論文題目不做具體要求
2、論文內容為崗位工作總結
3、字數字
4、正文前要有目錄
5、正文主要分為四大部分
第一部分:引言
引言部分主要描述
工作單位、工作時間、工作單位基本情況介紹、工作崗位簡單描述等內容。
第二部分:主體
主體部分主要描述
(1)實習過程介紹;
(2)崗位具體工作介紹;
①工作流程;操作規程;安全規程;工藝操作制度;參數指定;所使用的主要設備;設備選型;設備的主要參數;生產車間立面布置;平面布置。(最好要有設備圖、車間平面布置圖、工藝流程圖等。)
②分析出崗位工作中的典型工作任務、典型工作任務和書本的哪些內容銜接,和書本講解有何出入?你的體會;
(3)在工作過程中遇到的事故,發生的原因,如何處
理,和書本的哪些內容銜接,和書本講解有何出入?你的體會;
(4)對學校開設課程的建議,針對的你的工作崗位,建議增加或者刪除哪些課程,建議增加或者刪除課本中的哪些章節?
第三部分:總結
總結部分主要描述兩方面,第一:“收獲是什么”,第二:根據你的思考,工作中的一些操作或者制度需要改進的地方。
第四部分:致謝
致謝是對工作單位領導、師傅、同事及相關人員的一種感言。
注意:
(1)內容一定要明確、精煉、完整、準確、措辭嚴密,不含糊其辭;不許大段抄襲別人的論文和相關資料,如果出現嚴重抄襲行為,被指導教師發現,畢業論文認定為不合格。
(2)論文中一定要有自己的體會和想法;如果感覺想法不成熟,可通過網絡、電話請求指導老師給以指導或者咨詢工作的同事、師傅。所敘述的內容一定要科學嚴謹;
(3)凡是用簡要的文字能夠講清楚的內容,應用文字陳述,用文字不容易說明白或說起來比較繁瑣的,應用表或圖來陳述。
(4)除上述四部分必須敘述之外,可根據自己的想法,添加其他內容;
(5)如果有與工作內容相關的圖紙及工藝文件等資料,可放到作為附件,放到正文的最后,和正文一起裝訂。
二、正文格式要求
1、頁面設置:紙張A4;頁邊距,上2.54cm 下2.54 cm 左2.5 cm 右2 cm 裝訂線0 cm 裝訂線位置 左。
2、字體:宋體小四。
3、行間距:固定值 22磅。
4、首行縮進:2個字符。
5、圖標字體五號字,位于圖的正下方;表標字體為五號字,位于表的正上方,所有的圖標都要居中。
6、注意正文中化學符號的正確書寫。
三、時間要求
論文題目及框架3月12日前報告給指導教師批準;主要內容4月底之前通過郵件發送到指導教師郵箱,以便老師審查。完成電子稿務必于2012年5月13日之前交到指導老師手里,打印稿務必于2012年5月27日之前交到指導老師手里。
每位學生必須每周至少與指導教師聯系一次,匯報論文計劃及進度,如不按要求者,以不及格處理。
時間安排:
論文寫作時間:2012年3月12日~5月15日
論文審閱、定稿時間:2012年5月13日~5月25日 教師評閱時間:2012年5月27日~6月03日。
附:資料類網站
1.鋼鐵冶金常識
.cn/article_display.asp?Page=14&classname=冶金知識
2.首鋼日報 。
3.鋼鐵冶金博客 。
4.鋼鐵論文PDF下載 。
5.冶金
6.武漢工程職業技術學院(有大量資料) 。
7.機械CAD論壇:用戶名:王寶,密碼:1234567890 。
8.金相分析缺陷分析
9.中國鋼鐵工業協會網.cn
11.中國鋼鐵網
12.東方鋼鐵在線.cn
13.中國標準咨詢網.cn
14.中國標準網
15.中國國家標準咨詢服務網chinagb.org/
四、裝訂要求
關鍵詞:冶金原理;科研教學;實驗教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)01-0094-02
冶金原理是冶金工程專業學生必修的一門重要的專業基礎課,是深入學習鋼鐵冶金的基礎和紐帶,是貫穿整個冶金工程學習的基礎知識和專業知識的橋梁[1,2]。同時,冶金原理實驗是對冶金原理課程的具象化和本科教學的重要組成環節。
一、實驗室建設
我校在上世紀80年代以后,將“煉鐵”和“煉鋼”教研室合二為一,成立了鋼鐵冶金系,并對課程體系、教學大綱、教學方法進行了大膽改革,冶金專業的學生既安排了煉鐵方面的教學實驗,也安排了煉鋼方面的教學實驗,使學生在學習書本專業知識的同時,也對整個鋼鐵冶金的工藝流程的學習及相關知識有了進一步的鞏固和提高。
冶金工程系薛正良教授和周國凡教授于2008年出版的《鋼鐵冶金實驗》教材,其包含傳輸原理實驗、冶金原理實驗和鋼鐵冶金實驗三大模塊。目前我們正在研究把課程建設與教育創新、社會發展相結合,進一步推進實驗教學改革,不斷提高教學質量和教學水平,培養出更多適應社會需求的學生。
二、實驗教學中存在的問題
冶金原理實驗是冶金工程專業的第一組專業實驗,其包含了熱電偶的檢定、冶金熔體熔化溫度測定、熔體粘度的測定以及熔體表面張力測定。這一組實驗主要是學習有關冶金的理論知識和實驗設備等方面的內容。冶金原理實驗可以概括為兩大類:即理論研究和專業實驗,要求學生將課堂所學的專業知識轉化為動手實驗來對所學的專業知識進行論證,以培養學生的動手能力。冶金工程專業的實驗教學也要根據時代環境的變化而變化,而今冶金原理實驗教學仍存在一些問題[3],主要包括以下幾點:
(一)實驗目的不明確
針對2007級、2008級、2009級冶金工程專業共480名學生展開的問卷調查,學生普遍表示對為什么要做實驗比較茫然,被動地按照實驗指導書上所要求的實驗目的和步驟進行重復實驗,獲得實驗結果和數據。這種實驗教學方法的突出缺陷就是以實驗指導老師為中心,而忽視了學生認知過程中的主觀能動性,束縛了學生的探索性思想,在一定程度上限制了對學生創新能力和創新精神的培養,從而使學生無法完成理論―實踐―理論循環的實踐過程。
(二)教學與實驗結合不緊密
通過對480名學生的問卷調查以及上實驗課所反應的情況,學生通過理論學習了解了熱電偶工作原理、冶金熔體的溫度定義、粘度定義和熔體表面張力的定義,但是學生對于這些所掌握的定義僅僅停留在表面,對這一系列的純理論在實際中的應用沒有一個較深層次的認知。
(三)學生對實驗缺乏積極性
冶金原理實驗由于是專業實驗,在大三才開始授課。但是冶金實驗是高溫實驗,實驗周期長,實驗設備少,實驗老師在講授的同時,實驗已經進行。并且現階段實驗設備已經實現自動控制,學生并沒有在實驗的過程中動手操作。這導致老師在講授實驗操作、注意事項及實驗的重點難點時,學生沒有主動的配合老師積極思考問題,不時出現開小差的現象。
(四)實驗考核機制單一
現階段考核實驗成績的唯一方式是實驗報告,但是抄襲實驗報告的現象時有發生。
三、冶金原理實驗改革措施
在建立創新型實驗課程的前提下,對現有的教學機制進行改革,建立完善的實驗考核機制以及科學、合理、先進的實驗教學體系。
(一)明確實驗目的
每一門實驗講義的開篇第一小節都是實驗目的。以熔體粘度測試實驗為例。實驗目的介紹了熔體粘度對傳熱、傳質以及流體流動過程有重要影響。冶煉過程的造渣、金屬――熔渣間各種反應的完全程度和速度、金屬與熔渣的分離、熔體對耐火材料內襯的沖刷侵蝕等都與熔體的粘度密切相關。但是從實驗教學上來說缺乏具體的內容,學生還是要問為什么。所以以實驗課來說,我們要將抽象的問題具體化、直觀化。比如說實驗要做的是Q235連鑄結晶器保護渣的粘度。為了測試其粘度,首先要對此渣的熔點進行測試,測熔點要用到熱電偶,用熱電偶就要對熱電偶進行校準。為了使鋼坯更好的脫模,我們要進行粘度,表面張力等一系列實驗。這樣下來可以將冶金原理實驗構成一個整體,學生帶著目的性去完成一個整體實驗項目。
(二)實驗與理論結合
傳統教學方式是理論課老師只講理論,實驗老師只管帶學生做實驗,理論課教師與實驗教師之間缺乏交流與溝通。其教學方式可變為在理論課教師教授與實驗相關的內容前,可以先和實驗教師討論,先由實驗教師給學生講授有關的實驗知識,使學生在上理論前對基本概念在應用方面有初步了解,然后理論課老師在課堂上進行理論深化,形成實踐理論的第一次循環;然后在理論課結束后,再來進行實際操作,完成理論實踐的過程。這與工科提倡的從“實踐中來,到實踐中”去的教學目的相得益彰。
(三)提高學生實驗積極性
1.建立科研與教學相結合的實驗體系。鼓勵學生積極申報大學生創新基金項目,自愿組合,對實驗內容擬定實驗方案,交由項目指導老師考查合理性,最后由實驗教師帶領學生進行驗證。這種教學方式促進了學生之間的交流,形成了良好的科研協作習慣,培養了學生的團隊精神。
2.改變實驗指導方式。傳統冶金實驗授課方式以老師操作、講解為主,缺乏對學生動手能力的培養。基于這些問題,建立學生為主,教師為輔的實驗指導方針。建立實驗預約系統,預約實驗的學生通過實驗教師的操作視頻以及講解來預習本實驗的操作方式,了解實驗設備運行原理。然后在實驗室進行自主實驗,實驗教師在旁輔助指導,解決實驗過程中出現的問題。
3.建立完善的獎勵機制。對參與實驗設計的學生,在評優、獎學金、評選等活動中給予一定的優先權以及學習和物質上的獎勵。通過舉辦實驗競賽等方式,將實驗課作為對學生創造力,動手能力和分析問題能力的綜合評判,由系里專家進行最后的考核,給予證書認可。
(四)建立多元化考核機制
傳統冶金原理實驗評定成績僅以實驗報告為準,考核單一。為了改變這種現狀,全面評價學生的實驗能力,具體做法如下:將報告分數分為三大類,即平時成績、實驗操作成績和實驗報告成績,平時成績占40%、實驗成績占40%和報告成績占20%。具體做法如下表1。
我校在加強冶金原理實驗教學改革后,學生的觀察能力得到了鍛煉,組織協作及合作精神得到了培養,調動了大學生從事科研活動的主動性、積極性,為培養具有創新性的高技術人才提供了一條有效的途徑。
參考文獻:
[1]張利華,翟大成,胡翠.冶金工程專業實驗教學模式的研究[J].實驗室科學,2011,14(2).