冶金工程專業(yè)實踐教學改革的探索

孫會蘭等

摘要：實踐教學是提高冶金工程專業(yè)畢業(yè)生質(zhì)量的重要保證。以提高實踐教育的效果為出發(fā)點，分析了目前河北科技大學冶金工程專業(yè)在實踐教育環(huán)節(jié)存在的突出問題，提出從教師和學生兩方面進行改革：多方位加強教師的工程實踐能力確保施教者的實踐背景和能力；通過開發(fā)利用網(wǎng)絡(luò)資源、開展實驗室開放項目、改革生產(chǎn)實習和畢業(yè)（設(shè)計）論文等措施來加強學生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，保證實踐效果。

關(guān)鍵詞：冶金工程；實踐教學；網(wǎng)絡(luò)煉鋼；生產(chǎn)實習

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）24-0087-02

冶金工程專業(yè)是比較典型的具有工程實踐特點的專業(yè)，學生只有通過系統(tǒng)專業(yè)的實踐能力訓練才能成為行業(yè)內(nèi)的專業(yè)人才。河北科技大學（以下簡稱為“我校”）的冶金工程專業(yè)成立于2003年，其培養(yǎng)目標是為河北省鋼鐵企業(yè)輸送具備冶金物理化學、鋼鐵冶金等方面的知識和基本技能，能在冶金領(lǐng)域從事生產(chǎn)、設(shè)計、科研和生產(chǎn)技術(shù)管理工作的高級應用型工程技術(shù)人才。因此，要求畢業(yè)生進入鋼鐵企業(yè)后能盡早獨當一面，這就要求在學生培養(yǎng)過程中注重實踐能力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)，而實踐教學是提高學生實踐能力和創(chuàng)造力的重要途徑。[1，2]筆者結(jié)合多年的教學實踐經(jīng)驗，針對我校冶金工程專業(yè)的實際情況，就如何提高實踐教學效果進行了探討。

一、強化教師的工程實踐能力，提高實踐教學質(zhì)量

2003年前后，河北省的鋼鐵行業(yè)得到了空前發(fā)展，不僅大型國有企業(yè)積極開發(fā)安裝新的生產(chǎn)線，而且中小型私有企業(yè)也陸續(xù)成立投產(chǎn)。因此，對冶金專業(yè)大學畢業(yè)生的需求量急增。我校冶金工程專業(yè)就是在該背景下設(shè)立的。當時為了盡快使教學秩序步入正軌，學校采取了“借調(diào)”和“引進人才”兩種方式保證師資力量，且以后一種方式為主。“引進人才”引進的主要是剛剛畢業(yè)的博士生，少數(shù)是碩士生，均比較年輕。但是由于大部分教師在博士剛畢業(yè)就直接被安排到教學第一線，雖然保證了教學秩序，但是并沒有機會進入企業(yè)進行實踐培訓，缺乏現(xiàn)場工作經(jīng)歷等實踐環(huán)節(jié)的鍛煉，所以工程實踐能力較弱。然而作為工科類教師，一定的工程實踐背景是保證良好教學效果的必要條件。就冶金工程專業(yè)而言，我校校內(nèi)尚不具備工程實踐能力培養(yǎng)的條件，專業(yè)教師主要通過以下途徑解決該問題：第一，積極與企業(yè)聯(lián)系，到企業(yè)進行為期6個月以上的實踐鍛煉。自2009年開始，專業(yè)教師陸續(xù)進入不同的企業(yè)，如河北保定立中集團、河北鋼鐵設(shè)計研究總院等企業(yè)進行學習、培訓甚至頂崗實習，這樣不但極大地豐富了教師的視野，而且很好地完善了教師的知識構(gòu)架和實踐背景。第二，由學院領(lǐng)導帶隊，專業(yè)教師不定期地進入企業(yè)進行走訪、參觀和座談，深入生產(chǎn)第一線，認真聽取企業(yè)人員對畢業(yè)生的要求和看法，返校后對這些建議和觀點認真消化吸收，不斷改進教學。

經(jīng)過近些年的實踐鍛煉，冶金工程專業(yè)教師們的整體工程實踐能力得到了加強，教學質(zhì)量得以提高。不僅學生對專業(yè)教師的教學評價分數(shù)整體上升，還在我校兩年一度的“青年教師講課比賽”中連續(xù)兩屆獲三等獎。

二、充分利用網(wǎng)站資源，強化學生對冶金工藝過程的全局觀

網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代社會良好的資源平臺。在冶金行業(yè)，由國際鋼鐵協(xié)會發(fā)起成立的鋼鐵大學網(wǎng)站是行業(yè)內(nèi)認可度較高的專業(yè)網(wǎng)站。該網(wǎng)站涵蓋的知識面較廣，主要使用對象為在校師生和企業(yè)員工。在網(wǎng)站上，可以使用鋼鐵生產(chǎn)的所有原理，包括基本知識、冶金工藝、熱力學和動力學原理等。[3]然而網(wǎng)站最突出的特色不是對這些知識的應用，而是一系列靈活的、涉及煉鋼生產(chǎn)的像游戲般的模擬。這對于年輕大學生們來說，很具有吸引力。

我校冶金工程專業(yè)自2010年開始對國際鋼協(xié)舉辦的網(wǎng)絡(luò)煉鋼大賽給予了高度關(guān)注。經(jīng)過兩年時間對該賽事進行深入調(diào)研和初步探索之后，于2012年參加了由中國金屬學會主辦、武漢科技大學協(xié)辦的“2012全國網(wǎng)絡(luò)虛擬煉鋼大賽培訓班”，事后就培訓的相關(guān)內(nèi)容結(jié)合鋼鐵生產(chǎn)的基礎(chǔ)知識和計算機操作技巧，發(fā)展成專門的一門課，并將這門課納入到我校的“個性化教育”實踐環(huán)節(jié)，同時每年篩選出成績優(yōu)異的學生參加全國煉鋼大賽。2013年3～4月，還曾協(xié)助河北省冶金學會承辦了河北省首屆網(wǎng)絡(luò)模擬煉鋼大賽，獲集體三等獎。

通過這兩屆“網(wǎng)絡(luò)煉鋼大賽”的開展，教師們發(fā)現(xiàn)學生參加大賽，有助于其將大學四年所學的知識尤其是專業(yè)知識融會貫通。例如，在網(wǎng)上模擬轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝時，學生必須首先對煉鋼的工藝過程有全面的了解和掌握，熟知鋼鐵料和造渣材料的加入時間與方式、氧槍的操控制度（何時開始吹氧、純吹氧時間、氧流的大小）等各個知識點，并將這些知識點有機結(jié)合到一起，運用到冶煉過程中，最終煉得符合規(guī)格要求的鋼種。事實上，網(wǎng)絡(luò)模擬煉鋼的過程，可以使學生真正體驗到當“爐長”的感覺，并有助于其建立煉鋼工藝的全局觀。通過成功地冶煉一爐鋼水，不僅使學生將整個鋼鐵生產(chǎn)串聯(lián)起來，了解各生產(chǎn)工藝的原理、特點和操作，還極大地滿足了他們的自我成就感，加深了學生與本行業(yè)的情感。最后，通過對畢業(yè)生的回訪了解到，他們在進入企業(yè)參加工作輪崗時，在很多崗位上都有一種“似曾相識”的感覺，因為網(wǎng)絡(luò)煉鋼培訓使其對工藝的各個環(huán)節(jié)有了較深刻的認識，也熟知了相應崗位上的操作。由此可見，網(wǎng)絡(luò)煉鋼訓練對畢業(yè)生工程實踐能力的提高起到了積極的作用。

三、開展實驗室開放項目，提升學生的創(chuàng)新能力和動手能力

實驗教學是實踐教學體系中的一個重要組成部分，是培養(yǎng)學生實踐能力和科技創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而實驗室開放項目與普通的實驗相比，在創(chuàng)新能力和動手能力方面的要求更高。作為成立不久的新專業(yè)，面對科研基礎(chǔ)薄弱、設(shè)備和經(jīng)費不足的局面，如何促進實驗室開放項目的順利開展并且保證實施的效果，是全體教師關(guān)注的焦點。為此，系里分別從硬件環(huán)境、軟件師資和參研學生的篩選三個方面進行了充足準備。

首先，冶金工程專業(yè)的實驗中心經(jīng)過了大規(guī)模的升級改造，不僅新增了感應爐、高溫燒結(jié)爐等一系列教學科研設(shè)備，實驗中心的布局及環(huán)境也得到了良好的提升，為實驗室開放項目的開展提供了強有力的硬件保證。

其次，在師資方面，經(jīng)過自愿報名和專家組評選，最終挑選有經(jīng)費、有能力的優(yōu)秀教師指導開放項目，從而為項目的選題、經(jīng)費和實施提供了保證。

最后，在實驗室開放項目的學生人選方面分三個階段進行選定。第一階段，對自愿報名的學生進行摸底調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要是學習成績和學習時間的投入多少，選擇成績較好且學習時間投入較少的學生，這樣能保證被選中的學生有比較充足的時間進行項目的執(zhí)行；第二階段，對選擇出來的學生進行簡單的項目背景介紹，引導其進入課題，之后分配給學生一到兩個月的自學時間，深入全面地了解課題，這是為了考察學生的自學能力、創(chuàng)新能力和查閱文獻的能力；第三階段為課題答辯環(huán)節(jié)，學生需要將查閱的文獻進行歸納總結(jié)、消化吸收，完全理解之后再在答辯環(huán)節(jié)表達出來。通過答辯的學生才是最終參加開放項目的人選。選定學生之后就可以深入開展項目，在項目執(zhí)行過程中要嚴格遵循“以學生為主體”的原則，即從實驗方法的選擇、實驗方案的制定到具體的實驗操作，以及后期的數(shù)據(jù)處理等全部由學生來完成，教師則主要起到“三導”作用，即“引導、指導和督導”。因此，學生執(zhí)行項目的過程實際上就是運用知識解決問題的過程，可以很好地鍛煉其動手能力和創(chuàng)造力。

四、充分利用生產(chǎn)實習，強化學生的職業(yè)認識

我校的實踐環(huán)節(jié)共包括以下幾個部分：金工實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、課程設(shè)計、個性化教育、專業(yè)技能培訓、畢業(yè)設(shè)計（論文），其中在生產(chǎn)實習中，學生與企業(yè)的直接接觸時間最長，且有充足的機會與現(xiàn)場工人師傅討論交流，這是強化其職業(yè)認識的最佳途徑。

目前國內(nèi)高校生產(chǎn)實習的主要方式有跟班式、參觀式、現(xiàn)場講座式以及座談交流式。[4-6]考慮到我校的生產(chǎn)實習周期短（一般2到3周）、任務重（煉焦車間、燒結(jié)車間、煉鐵車間、煉鋼車間、煉鑄車間等）以及學生自身的安全問題，歷年來的生產(chǎn)實習多采用“參觀式”。整個實習下來給學生的感覺就是“走走看看”，學生缺乏對崗位的深入了解，印象不深刻，實習效果較差。為此，自2012年開始專業(yè)對“參觀式”的實習方式進行了改進，并增加了現(xiàn)場講座式和座談交流式。

在“現(xiàn)場參觀”的過程中，要避免“走馬觀花”，首先要對學生們明確實習的目的，及時下放任務書及實習計劃安排，然后有選擇、有重點地參觀：對有高爐、轉(zhuǎn)爐、軋機等設(shè)備的車間，多分配時間，多做講解；對煉焦爐、燒結(jié)機、制氧機、緩冷機等附屬設(shè)備則“提綱挈領(lǐng)”式講解。帶隊教師要盡量安排時間讓學生向一線工人師傅取經(jīng)，內(nèi)容包括現(xiàn)場操作經(jīng)驗、崗位特點、工作制度等，使學生對各崗位有充分的認識。“現(xiàn)場講座式”實習方式是邀請具有5年以上工作經(jīng)驗的工程師，為學生講解其負責的設(shè)備（如燒結(jié)機、高爐等）特點及該設(shè)備在整個工藝流程中的位置和作用、基本原理等內(nèi)容。有的工程師在講座的過程中還進行現(xiàn)身說法，就大家敏感的考研、工作、自身職業(yè)發(fā)展和鋼鐵行業(yè)的歷史規(guī)律、最新動態(tài)等內(nèi)容進行互動交流，效果頗佳。“座談交流式”實習主要是請有經(jīng)驗的現(xiàn)場人員為學生解答一些參觀過程中遺留的與實際生產(chǎn)相關(guān)的問題，并就其多年的工作經(jīng)驗和對本行業(yè)的了解對學生的價值觀進行引導，加深學生對本行業(yè)的認識，從而幫助學生樹立良好的職業(yè)意識。

五、區(qū)別安排畢業(yè)論文（設(shè)計），促進畢業(yè)生與未來對接

畢業(yè)論文（設(shè)計）是我校冶金工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的最后一環(huán)，學生做完論文就面臨著就業(yè)或者進入高校繼續(xù)深造。由于我校的冶金工程專業(yè)暫時還沒有碩士點，因此，畢業(yè)論文（設(shè)計）模式按照“985工程”或“211工程”等高校通常采用的“博士帶碩士，碩士帶本科生”的方式難以實施，近幾年的畢業(yè)論文（設(shè)計）都是由指導教師親自指導，“手把手”式地教學生如何一步步進行實驗。這種方式存在以下三個問題：第一，由于每位教師指導的學生人數(shù)太多，而且學校要求“一人一題”，且四年內(nèi)的論文題目不能相同和類似，因此每年的畢業(yè)論文題目都是教師們絞盡腦汁想出來的，缺乏必要的研究基礎(chǔ)和課題的深度。第二，做實驗需要有經(jīng)費支撐，而指導教師大多參加工作時間尚短，處于課題研究的摸索探究期，未形成明確的研究方向，而且很少有經(jīng)費入賬，因此對于他們而言，大部分畢業(yè)論文的費用只能自己籌集。第三，從學生角度考慮，這一環(huán)節(jié)的安排還涉及到與畢業(yè)去向的對接問題：對于畢業(yè)之后攻讀研究生的學生而言，跟著指導教師做科研是合適的和必需的，因為可以很好地鍛煉其深入鉆研課題的能力；但是對于畢業(yè)之后參加工作的學生而言，他們更需要多了解和熟悉工廠的布局、設(shè)備等情況，以縮短其就業(yè)后的適應期。

根據(jù)師生的實際情況，并吸取兄弟院校的經(jīng)驗，[7，8]自2012年起對我校冶金工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計實踐環(huán)節(jié)的實施進行了合理改革，在原來單一的“做實驗”型畢業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)上，增加了設(shè)計型和在企業(yè)做課題的選題模式。安排的原則是：對畢業(yè)后參加工作的學生安排設(shè)計類課題和在簽訂工作的企業(yè)做課題，前者如設(shè)計工廠布局、高爐車間或轉(zhuǎn)爐車間、高爐、轉(zhuǎn)爐或軋機等，通過做設(shè)計讓學生深入掌握現(xiàn)場的車間格局、設(shè)備構(gòu)造，并通過對設(shè)備的掌握進一步加深對工藝原理基礎(chǔ)知識的理解；而在企業(yè)做的課題往往是由企業(yè)提出，他們希望畢業(yè)生提前進入工作狀態(tài)。指導教師則全程監(jiān)督指導，保證論文質(zhì)量。考研的學生則偏重于做畢業(yè)論文，通過文獻的查閱和綜述、實驗方案的設(shè)計和實驗過程的具體執(zhí)行，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、思考問題和解決問題的能力，為考研學生日后繼續(xù)深造奠定堅實的基礎(chǔ)。

六、結(jié)語

實踐能力是大學生綜合素質(zhì)的重要組成部分，如何提高學生的工程實踐能力是高校教育工作者應該長期思考的問題。目前我校的冶金工程專業(yè)根據(jù)自身的歷史和專業(yè)特點，通過“兩條腿走路”來探索實踐教學改革，即分別從教師和學生兩方面入手，通過下企業(yè)培訓、頂崗實習和不定期走訪等措施強化教師的實踐能力和實踐背景，為培養(yǎng)實踐能力強的學生提供師資保證；通過改革實踐教育模塊——生產(chǎn)實習、實驗室開放項目和畢業(yè)論文（設(shè)計），全面提升學生的實踐能力。

參考文獻：

[1]盛敏奇，于學斌，萬康，等.冶金工程專業(yè)校內(nèi)實習基地建設(shè)[J].中國冶金教育，2013，（3）：64-66.

[2]楊少華，楊鳳麗，童長仁，等.實習在冶金工程專業(yè)教學中的作用[J].中國冶金教育，2011，（3）：60-62.

[3]李俊國，劉曉，石焱，等.冶金工程專業(yè)生產(chǎn)實習教學改革[J].河北聯(lián)合大學學報（社會科學版），2013，13（3）：73-76.

[4]田忠良.提高冶金工程專業(yè)生實習質(zhì)量的實踐[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品（文化與教育技術(shù)），2009，（15）：244-245.

[5]張華，倪紅衛(wèi)，何環(huán)宇，等.冶金工程專業(yè)生產(chǎn)實習教學改革探索[J].中國冶金教育，2009，（4）：58-60.

[6]張忠福.建立以能力培養(yǎng)為中心的實踐教學體系[J].實驗技術(shù)與管理，2011，28（2）：11-15.

[7]伍上元，周向陽，肖勁，等.冶金工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計模式的創(chuàng)新實踐[J].中國冶金教育，2007，（6）：31-34.

[8]趙俊學，李小明，崔雅茹，等.冶金工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)的實施與保障機制[J].中國冶金教育，2012，（1）：64-66.

（責任編輯：孫晴）