冶金专业学生工程素质的培养

冶金专业学生工程素质的培养

尹振兴，王海川，龙红明，李杰，范鼎东

(安徽工业大学 冶金工程学院，安徽 马鞍山 243002)

摘要：冶金专业学生的工程素质主要体现在具有基本的职业道德和社会责任感，掌握冶金工程的基本技术、基本管理知识，了解冶金产品的质量控制、市场需求和冶金行业的基本情况，具备环境影响和技术经济的基本评估能力等方面。应当以培养工程素质为核心来指导冶金专业的教学，在冶金工程概论、冶金发展简史、冶金专业课和实习环节等教学过程中贯彻工程素质的培养。

关键词：冶金专业；大学生；工程素质；培养

中图分类号：G642.0

文献标识码：A

文章编号：1671-9247(2015)03-0111-03

Abstract:The engineering quality of metallurgy major students is mainly reflected in the following aspects: the basic professional ethics and social responsibility, the grasp of the basic technique and management knowledge involved in the metallurgical engineering, the good understanding of the quality control of metallurgical products as well as the market demand and the basic information about the metallurgical industry, and the basic assessment abilities on the environmental influence and technical economy. And it is necessary to make arrangement for the teaching by taking as the core the engineering quality cultivation that is to be strengthened in the teaching process, such as Introduction to Metallurgical Engineering, Short Histroy of Metallurgy And Development, other speclized courses and practice periods.

收稿日期：2015-03-20

作者简介：尹振兴(1973-)，男，江西鹰潭人，安徽工业大学冶金工程学院讲师，博士。

On the Engineering Quality Cultivation of Metallurgy Major Students

YIN Zhen-xing, WANG Hai-chuan, LONG Hong-ming, LI Jie, FAN Ding-dong

(School of Metallurgical Engineering, AHUT, Ma’anshan 243002, Anhui, China)

Key words:major of metallurgy; college student; engineering quality; cultivation

根据“国际竞争力报告”的统计显示，我国工程教育培养规模位居世界前列。然而，我国工程教育为市场提供合格工程师的能力世界排名靠后。究其原因是由于受到传统的教育思想和教育模式的影响，我国的高校教育重视知识的传授和原理的探讨，忽视工程素质的培养。有鉴于此，我国教育部提出了卓越工程师计划，并且联合中国工程院于2013年11月发布了《卓越工程师教育培养计划通用标准》，以此指导全国的工程教育。

工程素质培养为导向型的工科专业教育模式和指导思想的建立，不仅仅是一个观念转变，还是一个教学实践的改革，从大一的基础课程开始就要注重工程素质的培养和实践。[1-2]在这样的背景下，我们结合我国当前的社会发展需要，以冶金专业的本科教学为研究对象，论述工程的基本素质的内涵及其重要性，提出要在各个实际的教学环节中合理设计教学活动，以实现工程素质的培养。

一、 冶金工程素质的内涵及其重要性

近十几年来国内教育界和科技界都在强调创新意识和能力，导致许多人一提起本科阶段的工程素质培养也当然认为其核心就是创新能力，但许多著名学者对此表达了不同的观点。例如，中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所所长李国杰认为，我国工程教育首先要重视培养责任心，工程技术人才不必个个是创新人才，对他们的素质要求是多方面的，创新素质只是其中之一。中国工程院原副院长朱高峰院士认为，工程活动本身就蕴涵着很多创造的因子，要想大批量培养创新型的工程科技人才，首要的一点就是要培养能够遵守工程规范、可以“循规蹈矩”的工程师。

我们认为，本科阶段的冶金工程素质主要体现在五个方面：一是掌握基本的职业道德和社会责任感；二是掌握冶金工程的基本技术；三是掌握冶金工程的基本管理知识；四是了解冶金产品的质量控制、市场需求和冶金行业的基本情况；五是具备环境影响和技术经济的基本评估能力。这里首要的就是，爱岗敬业精神和社会责任感，可以说如果我们培养了大批热爱自己工作的人就是最大的成功；其次是树立基本的工程概念，了解工程技术就是在有约束条件下的生产实践活动，其中关键在于能否精确地计算和控制，建立严格的操作规范，保证生产活动的质量；再次是基础知识和基本技能，其中操作技能与基础理论知识同样重要。

以上几个方面的素质对于学生毕业后从事冶金工程实践至关重要，可以为他们今后的事业打下一个牢固的基础。如果他们想继续深造从事研究，这对他们也是非常有帮助的。那么，这些要求应如何贯彻到日常的教学活动中去呢?下面结合具体的教学环节或课程来阐述冶金工程素质和思想的培养。

二、冶金工程概论课中冶金工程概念的启蒙

“冶金工程概论”通常是冶金工程专业本科生的第一门专业课，[3]也常常是其它相关专业的选修课，应该说这门课程是树立冶金工程概念和培养冶金工程素质的一个良好契机。通过这门课程的教学应该让学生全面了解整个冶金工业的主要环节、类别和行业的基本现状。目前国内这方面的教科书种类不多，学界对此不够重视，在实际教学中发现该课程存在不少问题，围绕着冶金工程概念的启蒙为核心目标，我们提出如下意见和建议。

第一，由于往往采用了狭义的冶金定义，也即提取冶金，因此忽略了采矿和金属加工，仅仅简单地介绍了选矿知识，这样不利于初学者全面地了解整个冶金行业，不利于理解冶金工程中的诸多问题，也不利于今后工程设计能力的培养。应该借鉴国外的经验，例如德国钢铁协会编写的《钢铁冶金概论》，[4]强调在学习之初就培养一个全面的视野，树立全局观，以利于学生了解到冶金产业的整体结构和各个组成环节。

第二，在阐释冶金技术时仍嫌过细，缺乏宏观性，没有强调冶金原料的重要性，忽视了原料与产品之间的联系，对冶金的根本任务和特点没有充分而详细地介绍。同时建议教育者应该引导学生认识到冶金的核心思想之一就是“相分离”，也即通过让杂质进入不同的相来实现提纯和分离。

第三，在讲解冶金工艺和技术装备时的手段和方法比较传统，理论知识讲解的较多，而感性的认识太少，这样导致学生们只能是依靠记忆来掌握冶金知识，一开始就逐渐丧失了兴趣。在课本的编写和教学实践中，应当尽量多地展示图片甚至是现场的照片，有条件的学校应该一边播放视频一边讲解，针对现场的情况直接介绍各种知识，帮助学生初步了解到冶金工程的复杂性和多样性。

第四，对于技术经济的重要性强调得不够，建议应该让学生认识到冶金工艺从理论上来讲可以是非常丰富的，但是由于经济条件的局限，导致在实际中可行的工艺只有有限的几种，甚至只有一种。这样就可以让学生了解到技术与经济的关系，二者结合才是工程的特色之一。

第五，忽视环保知识方面的介绍，这对于今后学生的工程实践和工程技术的掌握是非常不利的，应当单独给出至少一章的篇幅来介绍环保的重要性和相关知识。

第六，注重不同冶金工艺之间的对比，其实这种对比工作非常有利于学生学习冶金知识，尤其是通过钢铁冶金和有色冶金的对比，能够帮助学生更好地掌握冶金工程的特点。

三、专业课程中冶金工程知识的掌握

冶金工程专业相比于其它工科专业具有以下特点：其一，冶金过程与我们现实生活相距遥远，显得很陌生。其二，冶金过程大多涉及高温、高压或者有毒物质，具有一定的危险性。其三，冶金流程长且复杂，涉及多种物理和化学反应，需要记忆的东西很多。在传统的冶金专业课，例如炼铁/钢学、铝冶金、铜冶金等的教学过程中，都是按照实际的冶金流程来讲解，课本的重点都是冶金原理和技术的讲解，在书中罗列了大量的数据，但是都忽略了如何从整体上来理解冶金过程和原理。一个初学者面对眼花缭乱的数据和化学反应很快就迷失了方向，忘记了冶金过程的根本目的，失去了学习的信心。

我们建议，在教学过程中必须考虑到初学者的实际情况，包括已掌握的知识、实际的理解能力和学习条件等，来讲解具体的冶金过程，逐步引导学生从整体上理解和掌握冶金工程知识，树立起冶金工程是各种工业技术的集合体，而不仅仅是单个冶金技术的意识。

下面以炼钢学为例，介绍如何从炼钢过程中提炼出冶金工程的基本特征，并以此为核心来指导炼钢过程的学习。

第一，弄清炼钢单元在整个钢铁冶金流程中所处的环节、所起的作用和具有的意义。这一点对于理解炼钢过程至关重要，然后进一步从冶金单元的三个要素和三条线索来理解炼钢过程。三个要素为原料、产品和冶炼过程；三条线索为成分、温度和相分配。它们是统领各种炼钢知识的纲要，只有纲举才能做到目张。

第二，指明炼钢过程的四大基本特征：高温——钢铁的熔点高，高效——钢铁的产量大，高品质——市场竞争的要求，低成本和低污染——社会发展的要求，可以简单概括为“三高一低”。在教学过程中可以结合具体的炼钢原理和工艺引导学生从这四个方面来理解炼钢过程的特点。

第三，在以上的基础上介绍具体的冶金技术，建议按照炼钢技术的发展过程来介绍各种炼钢工艺。不过，值得注意的是，实际上学生艰难掌握大量的冶金技术和工艺参数，那些数字对于他们而言是陌生的，即使短时间内记住了，考完试后很快都会忘记，只有在今后的研究或工作中才能体会到那些数据的意义，才能记住它们。因此，没有必要在学习之初就花大量的时间去灌输这些工艺参数，更多的是需要从工程角度了解它们的意义和相互关系，重点掌握一些关键参数即可。

四、冶金史课程中冶金工程思想的掌握

一些高校开设了冶金史之类的课程，其实从了解冶金工程的角度来看这类课程作为选修课实在有必要开设，当然要讲好这门课并非易事，确实需要深厚的理论功底和丰富的实践经验。可以说，不了解历史的人就无法真正地理解当代，不了解冶金史也就无法深刻地理解当前的冶金流程，也难以准确地预测冶金工艺的发展。

我们可以通过图片和实物等生动的手段来展示不同历史时期的冶金设备和流程，让学生了解到当代的冶金技术是无数的冶金工作者不断努力甚至是付出生命代价的结果，并引导学生去不断思考冶金工艺发展变化背后的原因，诸如矿产资源的限制、相关工业技术的进步、市场激烈竞争的要求、环保的巨大压力，当然还有冶金理论知识的进步；还可以引导学生去关注世界冶金产业格局的变化，以及它们对中国冶金行业的影响。在这个过程中，学生会更清晰地感受到冶金工程中资源、能源、工业技术和装备，以及社会环境等的相互制约和促进，逐步具有基本的冶金工程思想，初步获得全面看待问题的能力。

五、实习课程中冶金工程经验的积累

对于冶金类工程专业而言，实习教学的重要性无须赘述。不过，当前由于受到诸多因素的限制，例如学生人数众多、企业生产负荷大、生产线自动化水平高、安全生产压力大等原因，工厂实习往往很难严格地按照要求执行。[5-6]其实，工厂实习是工程经验积累极为重要的环节，在实习过程中通过现场考察和学习，直观地感受到生产过程中多种因素相互牵制，多种技术多个岗位相互配合，才能最终完成冶金过程。帮助学生树立管理思想，必须综合考虑各个方面尤其是人的因素，充分调动各个方面的积极性才能保证生产顺利进行。同时，还可以从那些历史较长的企业了解到企业技术进步的动力和限制环节，包括老旧设备的淘汰和更新、场地的重新布局等问题都是在工程实践和管理过程必须考虑到的。通过这样的训练，可以加速学生在工程认识上的成熟。

必须提及的是，随着计算机性能的提高和仿真技术的飞速发展，人们可以通过仿真软件来模拟各种冶金现场和操作，甚至在世界范围内开展了诸如炼钢模拟大赛这样的活动。[7]这些也非常有利于学生的工程素质培养。同时这些活动的趣味性和互动性，能够激发学生的学习兴趣，有利于提高学习效果。当然，不能夸大这样模拟训练的作用，必须注意它的局限性，要经常提醒学生在现场操作的责任性不是模拟训练可以比拟的。

参考文献：

[1]倪红卫，张华，王炜，等. 冶金工程专业学生工程能力培养的实践与创新[J]. 武汉科技大学学报(社会科学版)，2012，14(4)：453-456.

[2]钟胜奎. 面向工程实践人才培养的冶金工程专业建设与实践 [J]. 教育教学论坛，2013(30)：101-103.

[3]张训鹏. 冶金工程概论 [M]. 长沙：中南大学出版社，2009.

[4]德国钢铁协会. 钢铁冶金概论[M]. 北京：冶金工业出版社，2010.

[5]魏国，刘承军，沈峰满，等. 冶金工程专业本科生实践教学方式探讨 [J]. 中国冶金教育，2012(6)：68-71.

[6]李俊国，刘晓，石焱，等. 冶金工程专业生产实习教学改革 [J]. 河北联合大学学报(社会科学版)，2013，13(3)：73-76.

[7]袁晓丽，万新，杜长坤，等. 仿真技术在冶金工程专业实践教学中的应用 [J]. 重庆科技学院学报(社会科学版)，2013(3)：191-193.

(责任编辑汪继友)