李义兵 喻 亮 罗 鲲
(桂林理工大学材料科学与工程学院，广西 桂林 541004)
【摘 要】从《有色金属冶金学》课程教学内容的调整, 教学手段的多样化、课程实验的设置及考试方法的改进等方面对该课程的教学改革进行了总结, 并对未来进一步改革提出了设想和建议。
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关键词 冶金学；教学改革；建议
Teaching Reform of “Non-ferrous metal Metallurgy” Curriculum
LI Yi-bing ＹＵ Ｌiang ＬＵＯ Ｋun
（School of Material science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi 541004, China）
【Abstract】The teaching reform of “Non-ferrous metallurgy” course about the adjusting teaching content，diversification of teaching method, renewing the experiment and examination means of course is summarized in the paper. Some advice and imagine with further reform is suggest in the future.
【Key words】Metallurgy; Teaching reform; Suggestion
※基金项目：广西区冶金工程实验教学模式创新研究与实践（2014GJB152）。
作者简介：李义兵(1973—)，男，湖南嘉禾人，博士研究生,教授级高工，研究方向为有色金属冶炼。
1 课程简介
《有色金属冶金学》课程是桂林理工大学冶金工程方向和金属材料方向专业的一门主修专业课，这门课程在其它院校一般细分为《重金属冶金学》、《轻金属冶金学》、《稀贵金属冶金学》等[1]。教材内容主要由各种有色金属冶金工艺学组成，其中每一种有色金属冶金学内容包括前置概述部分，介绍该金属元素的性质、资源禀赋、资源分布概况、化合物分类和性质、金属主要用途和应用领域；后置内容主要以该金属冶炼提取工艺原理和控制参数介绍，包括详细工艺流程及各步骤、突出主要工序、重点设备构造和运行原理、工艺参数控制和操作实践等知识。随着科学技术的不断发展进步, 冶金工业新技术也层出不穷，在教学过程中已发现，某些出版周期较久的教材, 内容过时陈旧, 新技术、新工艺涉及少。例如较典型的铅冶炼工艺，现今查过好几个版本的教科书和指导书，发现铅冶炼工艺仍然以烧结焙烧-鼓风炉炼铅的知识进行重点介绍，仍然统计为90%的粗铅是采用该工艺生产；而实际情况是：近5年来我国铅冶炼行业已经把烧结焙烧-鼓风炉炼铅技术列入淘汰落后工艺技术目录中，国内90%以上铅冶炼企业均采用了直接炼铅工艺。这表明教材内容更新节奏完全没有赶上工业界技术革新步伐。面对此现状，必须要求授课老师改进教学内容，与时俱进地与工业界发展态势紧密联系，在教材基础上阐释好原理或机理，紧密联系工业发展的态势，及时地把一些革新的技术、工业装备介绍给学生，进一步改进教学方法来激发学生的学习兴趣, 化被动为主动, 让他们入工作岗位之前, 能较全面地了解行业发展方向及动态, 为以后的工作打下良好的基础。笔者对此进行了一些教学改革实践, 并进行了总结。
2 教学改革实践
2.1 教学内容调整，教学手段的多样化
有色金属冶金学课程内容多、涉及面广，是冶金工程专业必修的一门专业课程，该课程也是毕业生就业上岗发挥用武之地的专业知识。如上所述的铅冶炼技术陈旧过时的内容，在讲授这部分内容时，我们可以作为技术进步的一个案例反衬说明冶金工业快速发展的历程。针对新技术的发展，通过与相关冶炼企业紧密联系、通过交流沟通，获取行业内多方的最新技术革新动态，经讲授老师自身的消化理解，再传授给学生在教材上无法获得的这些知识点。
冶金学是一门较老的专业课，随着时代的变迁，知识结构内容也不断地在变化。大家都知道，冶金行业是一个高能耗、高排放、偏污染的行业，在现今大力倡导资源节约型（包括能源节约）、环境友好型社会（两型社会）时代，在专业课内容上也要兼顾对环境保护和资源节约（节能、资源综合利用）技术动态发展的介绍。从课堂开始，潜移默化地传授给学生一个这样的念头，环境保护和能源节约不是单纯的环保专家或能源专家能解决的问题，是冶金专业技术人员在工艺开发和设计过程就必须考虑到，工艺设计者是工艺的源头、建造师，环保专家和能源专家是在建造师的配合下才能把环境保护和能源节约措施无缝地对接起来。因此，教学内容上的改革设置必须将工艺与节能、环保、资源综合利用等一系列知识点串连上。
冶金工艺过程是一些物理化学方面的反应原理或机理，对于这些理论知识点的介绍，学生听讲过程很容易觉得枯燥，故教学手段的多样化是非常必要的。在讲授每一种金属概述内容时，我们要把该类金属实际用途和应用领域方面讲好，尤其讲与我们周边环境密切联系的例子，起好引子的头才能获得引人入胜的效果，这样学生会迫不及待地想来反问老师这种金属是如何分离提取的，如何去操作。通过这种抛砖引玉式的教学手段，吸引学生主动想去获取知识的念头，起到事半功倍的效果。讲授中还可以穿插更多的知识来吸引学生的注意力，如有色金属本身价格高，资源价值大，金属的市场行情、行业状况、技术经济水平等穿插进去。因为很多学生们都怀抱有早日实现经济独立的理想，老师能补充技术经济方面的内容，学生在学习过程中就能够切身感受到未来所从事工作的价值和重要性。能够把这样的知识点传授给学生，主讲老师的备课功夫就不能肤浅，时常多了解行业动态信息，与企业建立较好地合作关系都是必不可少的。
课堂案例分析是一种常用的教学手段，在讲授工艺知识的时候，也可以联系很多与行业相关的热点新闻和事件，例如血铅事件、水稻镉污染等，虽然是污染事件，但在课堂上用反举例来启示学生，以后作为从事这行的专业人才，冶金工艺还需更进一步的改进，少发生直至杜绝发生这样的污染事件，引起学生追求技术进步的求知欲望，以及从事专业工作的社会责任感。学生有求知欲望的时候，教师顺势可以提供一些参考书籍、文章给学生, 让他们进行课外阅读, 并要求提交读书报告, 这种作法比单纯布置具体的作业题目更能促进学生学习的主动性, 更好地吸取知识，使学生成为教学主体。
2.2 实验教学改革
合理的实验设置不仅可以加深学生对理论知识的理解，还能培养学生动手能力、观察能力、分析和归纳推理能力，从而提高学生的综合能力。综合性实验的开设可以有效地激发学生的参与兴趣，提高学生的动手能力。
针对湿法冶金工艺来说，设置一个黄钾铁矾除铁实验，这个实验具有很重要的代表性，因为有色冶金提取过程中，提取过程的实质就是主元素不断与其它杂质元素分离的步骤。铁元素是所有有色金属矿物中最普遍存在的元素，因而分离铁是大多有色金属提取过程中不可绕过的环节，火法冶金采用添加辅料除铁造渣过程，湿法冶金中用得最成熟的除铁工艺是生成黄钾铁矾除铁方法；该实验还具有一定综合性，可以与冶金化学分析紧密联系在一起。通过常规定量滴定法分析测试法，可以测定出除铁前铁元素的量和除铁后残留铁含量等考察因素，都要求学生自己动手来进行操作。这样相对综合性的课程实验，既锻炼了学生的动手能力，又增加了学生对课程理论知识的理解。实验设置上的改革，激发了学生动手参与实验的兴趣，反过来调动了学生对课程知识求知的积极性。
2.3 考核方式改革
《有色金属冶金学》是一门考试课程, 传统作法都是进行闭卷考试。这种方法有一定的缺陷, 容易造成学生死记硬背, 一旦考试完后就将内容还给了老师, 甚至有小部分学生平时上课不听课, 不做笔记, 考试前将别人的笔记进行复印, 然后背熟, 照样得高分。专业知识是为了提高学生对所学知识的综合应用能力，将闭卷考试改为开卷考试，考题以综合应用型题为主，试题以论述题的模式设置，例如某类矿石中含有一定量的各类有价金属元素，试用所学过的知识设计一个提取分离有价金属元素的工艺流程，并对设计的流程步骤分别说明之。这种试题没有标准答案，完全是一种主观性发挥的答卷方式，通过如此方式的改革，能够锻炼学生对专业知识的灵活运用。这种考核方式运用后, 同学们普遍反映如下: 他们的学习主动性得到了提高；所学的知识点得到了综合的应用，不再是以前死记硬背的知识点，考完就忘记；对专业知识点的理解力得到了提高，专业知识掌握后信心也得到很好地提升。
3 设想和建议
3.1 实验课的加强
《有色金属冶金学》理论课课时占用较多，现有的实验课学时少, 只有10个学时, 加之以前实验设备少的限制, 学生一般只能作2～3个实验, 这对于学生理论联系实际不利。现在学校对新办专业支持力度较大，实验设备逐步在增多，因此可以适当增加实验课的学时，另外，针对冶金工程专业的学生，可以实施开放式实验室, 学生可以随时进实验室学习和工作，甚至可以参与教师的科研项目研究, 充分挖掘和发挥学生的创造潜能，也可大大提高学生的动手能力。
3.2 教学方式不断改进
随着计算机仿真技术的发展和推广应用，冶金过程仿真和三维动画模拟场景在教学过程的导入，学生对有色金属冶金学知识的理解能够更加直观和形象，例如电解铝工业现场的操作动画仿真，这些三维动画完全模拟工业现场场景，包括对主要设备构造、工艺步骤进行详细的分解，学生可以利用仿真软件模拟工业现场操作进行实训，经过一段时间的实训后，可以在仿真软件平台上操作并进行考核评比[2]。随着仿真软件技术不断升级和推广，各种金属冶金过程的仿真软件开发齐全后，对教学质量的提升非常有利，对学生理解理论知识、掌握工艺控制要点也是大有利处，包括部分课程实验、见识实习都可以用三维动画仿真软件所替代。
总之, 教改手段都是为了把学生培养成为具有高素质的人才，教师的任务除了传授知识, 还要更专注学生创新能力、运用知识能力的培养，只有这样培养出来的学生才能在充满竞争中立于不败之地。
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参考文献
［１］李明照.有色金属冶金工艺[M].化学工业出版社,2010:75-90.
［２］童长仁,李明周,等.开放式冶金过程仿真平台在实验教学中的应用[J].江西理工大学学报.2011(2):25-27.
［责任编辑：邓丽丽］