冶金工程專業(yè)綜合試驗教學改革的研究-2019年精選文檔

1、冶金工程專業(yè)綜合實驗教學改革的研究隨著冶金行業(yè)的飛速發(fā)展和人們對環(huán)境、 資源、能源問題的 認識逐步深入， 對冶金工程類人才的綜合素質(zhì)特別是工程實踐能 力的要求越來越高。實驗教學是教學體系中的一個重要組成部 分，是培養(yǎng)學生工程實踐能力和科技創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 因此 如何培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)和科技創(chuàng)新能力， 已經(jīng)成為當今高等教 育實踐教學改革的重大課題。一、冶金綜合實驗教學過程中存在的問題（一）學時少任務重 現(xiàn)階段，大量繁重的實驗任務與較短的教學時間存在著矛 盾，為了保證實驗任務順利完成， 在實施過程中常會出現(xiàn)提前或 者延后實驗時間的情況。 目前， 冶金專業(yè)綜合實驗具體內(nèi)容的設 置為：輕金屬或者稀

2、土合金原料設計及配料； 熔煉工藝設計及實 施；試樣制備及成型；試樣組織性能測試與分析；撰寫綜合實驗 報告。 這些教學環(huán)節(jié)所需要的時間不等， 其中輕金屬或稀土合金 原料設計及配料耗時較短，需要約 1 天；而熔煉工藝、試樣制備 階段需要約3天;試樣組織性能測試與分析耗時較長， 需要約3 4 天。而該課程的學時數(shù)為一周，這就與教學計劃相互沖突。為 完成正常的實踐教學活動， 教師通常要求學生提前一周完成實驗 設計和計算環(huán)節(jié)，另外，在實驗進行周需要學生延長實驗時間， 晚間也要安排學生進行實驗。 這種現(xiàn)象勢必會影響到其他教學環(huán) 節(jié)的開展， 夜間實驗的安全問題得不到保障， 甚至導致達不到實 驗預期效果的情況

3、產(chǎn)生。（二）教學形式缺乏靈活性 冶金綜合實驗的教學形式同其他工科專業(yè)大型綜合實驗別 無二致， 主要體現(xiàn)為漸進式的教學模式， 大部分工科專業(yè)實行實 驗預習和“準備 - 實驗方案設計 - 實驗操作 - 實驗結(jié)果與分 析”的傳統(tǒng)教學方法，對創(chuàng)新型教學特色的體現(xiàn)程度有所欠缺。 尤其近年來， 教育體系的框架限制導致學生的自學能力和實操能 力嚴重下滑， 學生對實驗的反饋效果不良， 無法有效融合專業(yè)理 論知識，進一步削弱了專業(yè)培養(yǎng)的特色和要求。此外，以前通過 其他專業(yè)課及實習環(huán)節(jié)了解的專業(yè)信息與咨詢并沒能有效激發(fā) 學生的專業(yè)興趣，學生對于專業(yè)實踐教學的學習熱情每況愈下， 部分學生主動學習的意愿和能力也不斷降

4、低， 對整個班級甚至專 業(yè)的學習環(huán)境也會產(chǎn)生不良影響。 長此以往， 學生培養(yǎng)的效果將 不再特色鮮明，不僅會影響到學校、專業(yè)的發(fā)展，更不利于學生 綜合素質(zhì)的提高。（三）監(jiān)督和考核機制缺乏科學性在傳統(tǒng)教學觀念中， 實驗教學的地位相對較輕。 在管理部門、 教師和學生當中或多或少有重理論、輕實踐的思想出現(xiàn)。首先， 在實驗教學中，實驗學時安排的隨機性較大，教師變動學時、合 并實驗的事情時有發(fā)生；個別學生找他人代做實驗的現(xiàn)象也存 在；其次，大多數(shù)實驗教學沒有獨立的教學體系，不設置單獨的學分，沒有獨立的考試環(huán)節(jié)，考核辦法往往主要以實驗報告為考 核依據(jù)，學生只注重結(jié)果，不注重過程，認為交一份實驗報告便 達到目

5、的；再次，學生對于實驗的學習興趣并不高，如果學生實 驗數(shù)據(jù)不合理，實驗報告中會出現(xiàn)編造實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，無形中扼殺了學生學習的積極性，而實驗也僅僅成了理論教學的附屬 品。二、冶金綜合實驗改革新途徑（一）將科研融入教學過程科研成果轉(zhuǎn)化為實驗內(nèi)容冶金工程學科教師直接參與實驗教學環(huán)節(jié)，將先進理論、技術(shù)與科研方法融入實驗教學內(nèi)容， 提升學生科學研究和科技創(chuàng)新 的能力，充分體現(xiàn)了科研支持實驗教學、服務人才培養(yǎng)的作用； 同時，使得實驗教學與創(chuàng)新教育結(jié)合， 把實踐教學作為創(chuàng)新精神 與能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，強化了研究性、探索性實踐教育，從而 達到了培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的目的。例如，依據(jù)國家科技進步二等獎“薄

6、板坯連鑄連軋微合金化技術(shù)研究及低成本高性能微合金鋼的開發(fā)”的部分科研成果，開設了中間包水模擬實驗。實驗過程中，使學生明白中間包是煉鋼 連鑄生產(chǎn)流程的中間環(huán)節(jié)，是連接鋼包和結(jié)晶器之間的過渡容 器，是由間歇操作轉(zhuǎn)向連續(xù)操作的銜接點，隨著連鑄技術(shù)水平的不斷提高，中間包對于精煉和提高鑄坯質(zhì)量方面的作用越來越明 顯，已經(jīng)由普通的過渡容器發(fā)展為多功能連鑄反應器。科研成果、科研思路、新型實驗裝備引入到實驗教學內(nèi)容中不僅僅使學生了解先進的科學技術(shù)和研究方法， 同時掌握相關(guān)實 驗設備的原理與操作， 為今后在工作崗位開展實驗研究、 推動企 業(yè)科技進步，創(chuàng)造了良好的條件。（二）教學理念應及時轉(zhuǎn)變并緊隨工程教育認證體

7、系2016 年 6 月 2 日，我國成為國際本科工程教育學會互認協(xié) 議華盛頓協(xié)議的第十八個正式會員，這意味著，對于本科院 校學生， 只要其所在的專業(yè)取得了工程教育專業(yè)認證， 就擁有了 國際工程教育“質(zhì)量保證書”。 在此背景下， 高等院校本科教學 的傳統(tǒng)理念受到極大影響，應以學生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)為首要目 標，提升培養(yǎng)要求和質(zhì)量，以達到國際通用水平。因此，傳統(tǒng)教學理念必須轉(zhuǎn)變，大型 ？c合實驗也應如此。 應該明確教學的核心思想是“以學生為中心”， 主要體現(xiàn)為綜合 實驗的設計性和團隊性。冶金綜合實驗的環(huán)境更接近于實際生 產(chǎn)，如鋁板帶的軋制工藝設計需要依據(jù)不同鋁板軋件尺寸進行軋 制溫度、速度等工藝參數(shù)調(diào)

8、整，軋輥直徑、軋制壓力等軋機運行 調(diào)試等工作也應陸續(xù)完成，這些環(huán)節(jié)皆體現(xiàn)了設計工作的重要 性。在這一環(huán)節(jié)的實踐中， 通過模擬真實的生產(chǎn)環(huán)境達到著重培 養(yǎng)學生自主設計工程方案的能力的目的。 此外，綜合實驗的綜合 程度決定了教學過程中必須發(fā)揮團隊作用， 教師、 學生都需要充 當團隊角色， 根據(jù)實驗內(nèi)容自行研發(fā)設計方案， 并提出有效解決 辦法，錘煉學生在多學科背景下的團隊意識。總之，專業(yè)綜合實 驗的教學理念應該順應專業(yè)未來的發(fā)展趨勢， 適時“轉(zhuǎn)彎”， 以 工程教育認證為“目的地”， 加快改革速度，這樣才能更好地適 應教育全球化的大勢。（三）“虛實”交互式實踐教學提升實踐教學效果先開發(fā)應用了鋼鐵冶金虛

9、擬實踐訓練平臺，該平臺訓練與現(xiàn)場實習交互，有利于提升實踐教學效果：一，學生在學習“冶金工程概論”和“新生研討課”后，可在虛擬實踐訓練平臺的三維虛擬場景中，瀏覽冶金企業(yè)，完成虛擬認識實習，并在校外現(xiàn)場認識實習完成后， 可再次使用虛擬認 識實習。這樣不僅有利于彌補認識實習時間短、學生多、難于深 入觀察了解等問題，而且有利于改善單純虛擬實習，對冶金企業(yè) 感官認識不深刻的問題。二，學生在學習“鋼鐵冶金學”的過程中，可運用虛擬實踐訓練平臺，完成一些知識點的虛擬操作。學生可在操作后，帶著 結(jié)果或問題，繼續(xù)課堂課程的學習。這樣形成了課堂教學與虛擬 實踐的交互，有利于強化學生實踐，提升對知識點認識的深度。三，學生在進行校內(nèi)虛擬生產(chǎn)實習后， 進入冶金企業(yè)現(xiàn)場進 行生產(chǎn)實習，然后再回到學校進行虛擬生產(chǎn)實習，通過交互式的生產(chǎn)實習過程，能夠彌補冶金企業(yè)現(xiàn)場不允許操作的問題，有助于提升學生的生產(chǎn)實踐效