冶金工程专业有色冶金概论教学改革探讨

（安徽工业大学冶金工程学院 安徽·马鞍山 243002）

有色冶金概论是冶金工程专业学生一门重要的专业基础必修课程，该课程内容主要包括轻、重、稀、贵金属的冶炼工艺及其对环境的影响。课程内容以金属分类为主线，通过铝、镁、铜、锌、钛、金等金属的冶炼过程，讲解有色冶炼过程中主要涉及的理论方法及工艺流程。以往教学过程中主要是以教师讲授、学生被动学习为主的模式，这种方式即不利于培养学生的学习主动性和科学思维的建立，又与工程教育认证的毕业要求内容相悖。作者结合所在教学团队的实践经验和自身的教学经历，对有色冶金概论教学改革进行初步探索。

1 课程地位

《有色冶金概论》重点阐述有色冶金的基本理论和工艺，现阶段有色冶金概论主要针对冶金工程专业和资源循环专业开放，其主要目的是使学生重点了解有色金属资源的分布状况、特征金属及其相关制品的性质和用途、冶炼的原理和方法，重点掌握有色金属冶炼工艺的基本原理、发展历程，培养学生发现、分析和解决冶金工业中的实际问题的能力，为开展新工艺、新技术的创新打下基础。

2 教学方式及内容改革

2.1 教学思维的改进

在教学过程中要理清课程结构脉络，注重知识的融会贯通，突出重点内容，强化学生学习积极性。有色冶金概论课程内容主要包括轻（铝、镁）、重（铜、锌）、稀（钛、稀土）、贵金属（金）的资源分布状况和冶炼工艺。相对于传统教学来说，采用副线穿插的方法可提高授课的效果，主要内容如图1所示。

主线为课程主要涉及的冶炼金属，内容包括资源分布、冶炼工艺发展历程、冶炼工艺中所涉及的科学理论，以及金属和相关化学制品的主要用途等相关内容。副线为冶金工艺方法的分类，每一类工艺可以应用于生产不同的金属，每一种金属的生产都采用了多种冶金工艺相结合的方式。例如，火法冶金中的物料烧结工艺可应用于金属铝的生产过程，铜生产工艺过程中的熔炼部分同样属于火法冶金工艺；金属铝的整个生产工艺流程中包括了火法冶金、湿法冶金和电冶金三大部分内容。讲课过程中注意主线和副线相互穿插，通过启发式教学引导学生主动思考，在学习新内容的同时巩固已学内容。

并且针对相关专题，采用研讨式的教学，在互动过程中讲授课程内容。从化学本质上讲解冶金工艺，从不同矿种的处理上启发式的引导学生，讲清工艺原理，使其感受到问题被解决的过程。重温技术革新的步伐，体会技术的进步，从中找到下一步技术革新的灵感。

图1：有色冶金概论课程讲解主要革新思路及部分教学内容

2.2 教学手段的多样化

课堂主体采用PPT讲授的方式，提高PPT讲解内容的信息量，加强其在学习活动中的引导性、提纲性、总结性。同时应该注意PPT的趣味性，不仅有利于知识的讲解，更可以提高学生的学习兴趣。对于重点难点内容，结合黑板板书着重讲解。课堂讲授及学生课堂回馈情况表明视听类的教学内容和方式可以调动学生的学习热情，配合精美的课程PPT，增加实际生产过程的视频演示、工艺过程动态模拟等多媒体讲解内容所占比例，结合课堂实际情况更好的调动学生的学习热情和信心，从而提高教学的实际效果。

在教师讲解-学生听讲传统模式的基础上，添加翻转课堂的模式，通过让学生讲解某一个小的专题来提高学生的学习主动性。在传授知识的同时，通过启发和提问，引导学生运用学到的知识解决问题。课程授课过程中，要时刻关注学生的学习状态和学习效果，不断调整自己的教学节奏和教学重点的讲解方式。活跃课程气氛，激发学生的探索欲望，从而提高学生的学习效果。

2.3 教学内容与科研紧密结合

授课老师多次参与国家纵向基础性研究课题和与企业相结合的横向研究课题，将获得的最新科研成果及最新科研进展在教学过程中及时传递给学生，使其了解有色冶金领域的最新科研进展和发展动态及方向，增强其对本专业的学习兴趣。

以科研项目为例进行讲解，给学生创造将所学内容应用于新技术开发的机会和体验。例如，讲课教师曾参加高铝粉煤灰提铝工艺开发的横向课题，该项目的核心是根据高铝粉煤灰资源本身的特征探索一种最为经济有效的提铝工艺。研究内容与铝冶金的教授内容具有很大的相关性。在纵向课题方面有国家自然科学基金，内容涉及复杂溶液中金属离子的选择性提取，涉及湿法冶金中萃取-吸附相关内容。通过实际科研项目与教学内容相结合的方式，引导学生运用所学知识解决实际问题，提高灵活运用知识和解决问题的能力。

3 考核方式的改进

在整个考核体系中，将过程性考核方式所占比重提升至50%。主要采用的形式包括课堂出勤考察、平时作业、随堂考试和课堂表现四个部分。课堂表现主要是学生的听课状态、回答问题和参与讨论的主动性方面的表现。

课程期末考试方面重点考察学生对知识点的掌握情况、灵活运用的能力，以及分析和解决问题的能力，突出工程教育认证的培养目标。考核内容重点考察知识的综合运用，切实保证学生掌握本专业所需的基本专业理论及相关工艺技术，并能够了解针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。试卷以有色冶金概论教学大纲为指导方向，考察学生对铝、镁、铜、锌、钛等金属的自然分布状况、性质和用途、冶炼的基本理论和方法等知识的掌握程度。所设计的具体题型包括填空题、选择题、概念题、计算题、论述题等，不同类型的试题分别考察学生有色金属冶炼基本理论知识的掌握情况（单个知识点的考察）、科学思维方法的形成情况（对有色冶金工艺流程中多个知识点的综合分析）。每年结合有色冶金领域的最新研究动态和前沿科研成果，调整和补充相应试题。

考试成绩和平时成绩相结合，使得教学效果的评价更为合理，使其能够真实反应学生的学习状况以及对待课程学习的基本态度，为不断改进教学方式和内容提供切实可靠的依据。

4 结语

根据有色概论本身课程的特点，首先对教学内容的讲授思路进行了优化。结合教学实践，积极开展探究式、启发式、互动式和研讨式的教学，以大力提升课堂教学效果。过程性考核在课程考核体系中所占比重的增加，提高了学生在课堂的学习效果，提高了学生学习的主动性。