冶金工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革

李俊國，劉曉，石焱，艾立群，劉然，胡長慶，孫立根

(河北聯(lián)合大學(xué) 冶金與能源學(xué)院，河北 唐山 063009)

生產(chǎn)實(shí)習(xí)是冶金工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)之前最重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一。根據(jù)河北聯(lián)合大學(xué)冶金工程專業(yè)教學(xué)大綱，冶金工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排在第六學(xué)期，通過近六周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，要求學(xué)生基本掌握燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、精煉、連鑄等鋼鐵生產(chǎn)的工藝流程及設(shè)備，了解各工藝的特點(diǎn)、熟悉各工藝的主要設(shè)備及其工作原理、性能和主要參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，了解并掌握實(shí)習(xí)企業(yè)所采用的新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，為鋼鐵冶金專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。

近年來，隨著各大鋼鐵企業(yè)對接收本科生入廠實(shí)習(xí)政策的變化，現(xiàn)場實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)面臨很大困難。既使勉強(qiáng)安排學(xué)生進(jìn)入現(xiàn)場，由于入廠時(shí)間和現(xiàn)場容量的制約，想要深入生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)，達(dá)到準(zhǔn)確把握冶金生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)等實(shí)踐效果也難以保障。因此，安排好學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的現(xiàn)場認(rèn)知能力和生產(chǎn)實(shí)踐能力，對學(xué)生實(shí)踐工程能力的培養(yǎng)以及卓越工程師計(jì)劃的實(shí)施具有重要的探索意義。

針對生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)過程，在立體化教材建設(shè)、融入網(wǎng)絡(luò)煉鋼、教育入場分布實(shí)施等方面進(jìn)行了大膽改革與嘗試。在構(gòu)建立體化建材的同時(shí)，針對2009級冶金工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我們重點(diǎn)把“國際網(wǎng)絡(luò)煉鋼大賽”采用的網(wǎng)絡(luò)煉鋼平臺應(yīng)用與冶金工程專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程之中，本文將這方面的實(shí)踐與效果進(jìn)行了總結(jié)。通過網(wǎng)絡(luò)煉鋼的融入，使學(xué)生將生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程的現(xiàn)場感受與實(shí)際模擬操作相結(jié)合，將現(xiàn)實(shí)環(huán)境與虛擬世界相結(jié)合、將理論知識與實(shí)際操作相結(jié)合，不僅可以直接檢驗(yàn)學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果，而且能夠直接強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)、提高學(xué)生對專業(yè)知識的認(rèn)知水平，為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

一、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)煉鋼平臺的可行性

針對冶金工程的專業(yè)特點(diǎn)，相關(guān)院校都在參與教師科研、觀看現(xiàn)場錄像、參加科技創(chuàng)新大賽、參加網(wǎng)絡(luò)煉鋼大賽等方面進(jìn)行了相應(yīng)的嘗試，其中，參加網(wǎng)絡(luò)煉鋼大賽是各高校競相重視的實(shí)踐性環(huán)節(jié)之一，并取得了一定的效果?！皣H網(wǎng)絡(luò)煉鋼大賽”是世界鋼鐵協(xié)會(huì)發(fā)起、鋼鐵大學(xué)網(wǎng)站承辦的世界性網(wǎng)絡(luò)模擬鋼鐵生產(chǎn)競賽［1］，參賽者借助網(wǎng)絡(luò)煉鋼平臺，在模擬鋼鐵生產(chǎn)過程的界面上扮演冶金專家，對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行模擬操作，生產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益好的鋼鐵產(chǎn)品。通過網(wǎng)絡(luò)模擬煉鋼的參與，不僅可以有效鞏固相關(guān)的理論基礎(chǔ)，也可以有效補(bǔ)充實(shí)踐環(huán)節(jié)的不足。大賽自2005年開始舉辦以來，以其特有的知識性、實(shí)用性吸引了來自全球二十多個(gè)國家的數(shù)千人參賽，國內(nèi)參賽隊(duì)伍不僅包括北京科技大學(xué)、武漢科技大學(xué)等在校學(xué)生，還有寶鋼、鞍鋼、武鋼等大型鋼鐵企業(yè)的在職員工，其社會(huì)影響力巨大，對學(xué)生實(shí)踐能力的提高也有目共睹。

我校目前尚未真正參與國際網(wǎng)絡(luò)煉鋼大賽，為了積累經(jīng)驗(yàn)并探索網(wǎng)絡(luò)模擬煉鋼過程的實(shí)踐效果，2011年12月舉辦了以“網(wǎng)絡(luò)模擬鋼鐵、競賽冶煉人生”為主體的河北聯(lián)合大學(xué)首屆“網(wǎng)絡(luò)模擬煉鋼”大賽，參加比賽人數(shù)達(dá)到了300 多人，學(xué)生的積極性和重視程度可見一斑。網(wǎng)絡(luò)煉鋼大賽的成功舉辦不僅為冶金工程專業(yè)學(xué)生提供了展示自我、鍛煉自我、實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值的機(jī)會(huì)，而且為學(xué)生提供了認(rèn)識專業(yè)、學(xué)習(xí)專業(yè)、充實(shí)自身實(shí)踐能力的機(jī)會(huì)。從比賽的結(jié)果看，幾乎所有學(xué)生都對網(wǎng)絡(luò)煉鋼平臺產(chǎn)生了濃厚興趣，都希望能夠通過網(wǎng)絡(luò)煉鋼實(shí)踐得到進(jìn)一步鍛煉的機(jī)會(huì)。與此同時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)煉鋼比賽的實(shí)施，也鍛煉了一批年輕的教師隊(duì)伍，為網(wǎng)絡(luò)煉鋼平臺融入生產(chǎn)實(shí)習(xí)奠定了人才基礎(chǔ)。

二、融入網(wǎng)絡(luò)煉鋼實(shí)踐，改革生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)過程

根據(jù)教學(xué)大綱，我校冶金工程專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)一般安排在第六學(xué)期進(jìn)行，時(shí)間為六周。近年來，冶金工程專業(yè)學(xué)生人數(shù)不斷增加、實(shí)習(xí)壓力過大;而另一方面，企業(yè)基于安全、保密、管理等各方面的考慮，接待實(shí)習(xí)政策發(fā)生轉(zhuǎn)變，給實(shí)習(xí)深入現(xiàn)場、親自動(dòng)手操作等傳統(tǒng)實(shí)習(xí)方式的實(shí)施帶來了困難。為確保專業(yè)實(shí)習(xí)效果，在持續(xù)擴(kuò)大實(shí)習(xí)基地?cái)?shù)量的基礎(chǔ)上，實(shí)習(xí)教學(xué)也由全程入廠轉(zhuǎn)變?yōu)榉植綄?shí)施模式。一是采用校內(nèi)觀看生產(chǎn)錄像、專業(yè)教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)。使學(xué)生入廠前充分了解鋼鐵生產(chǎn)工藝與操作，帶著問題入廠，有目的、有針對性地與工人師傅交流，大大提高了實(shí)習(xí)效率;二是集中時(shí)間高強(qiáng)度深入現(xiàn)場實(shí)習(xí)，由企業(yè)工程技術(shù)人員和帶隊(duì)教師共同講解，學(xué)生接受工程實(shí)踐知識的能力得到了一定程度的提升。

通過近幾年生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革的不斷深入，盡管在學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)方面取得了一定的進(jìn)展，但在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中，還存在著校內(nèi)觀看生產(chǎn)錄像時(shí)間較長、學(xué)生感到枯燥無味、學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性不高等問題。針對這些現(xiàn)象，從2011年舉辦網(wǎng)絡(luò)煉鋼大賽開始，我們就開始謀劃將網(wǎng)絡(luò)煉鋼融入生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)方法的改革措施。從2012年新學(xué)期開始，針對09 級冶金工程專業(yè)學(xué)生馬上進(jìn)入生產(chǎn)實(shí)習(xí)的現(xiàn)狀，分析學(xué)生參與時(shí)間、參與精力和參與熱情，協(xié)商解決學(xué)生上網(wǎng)工具等問題，開始構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模擬煉鋼融入生產(chǎn)實(shí)習(xí)的全新運(yùn)行體系，重點(diǎn)確定了09 級生產(chǎn)實(shí)習(xí)運(yùn)行時(shí)間表、生產(chǎn)實(shí)習(xí)成績評定標(biāo)準(zhǔn)與全新運(yùn)行模式下的生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果評價(jià)體系。

1)在校內(nèi)學(xué)習(xí)階段，對學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模擬煉鋼培訓(xùn)。由于網(wǎng)絡(luò)煉鋼要求理論和實(shí)踐并重，我們聘請了首都鋼鐵集團(tuán)公司遷安鋼鐵分公司參加過“世界網(wǎng)絡(luò)煉鋼”比賽的工人師傅，給參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)的學(xué)生進(jìn)行針對性培訓(xùn)，結(jié)合自己參加比賽的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合網(wǎng)上“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”在線平臺，對煉鐵、煉鋼、精煉和連鑄四個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)的介紹和模擬操作，深入淺出，并對學(xué)生提出的問題一一解答。通過培訓(xùn)，學(xué)生對各模塊細(xì)節(jié)有了一定的認(rèn)識，并學(xué)會(huì)了實(shí)際操作過程。

2)現(xiàn)場實(shí)習(xí)階段，利用業(yè)余時(shí)間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)煉鋼的模擬訓(xùn)練，并進(jìn)行自我評價(jià)?，F(xiàn)場實(shí)習(xí)過程中，我們堅(jiān)持每天每組每崗都有實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師全程指導(dǎo)。指導(dǎo)教師在負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生參觀、答疑之外，協(xié)助學(xué)生與生產(chǎn)技術(shù)人員溝通，對生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的問題讓技術(shù)人員給詳細(xì)解答，對“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”中遇到的與實(shí)踐結(jié)合緊密的技術(shù)問題和操作問題，也一并請教有經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場技術(shù)人員。在實(shí)習(xí)間隙，我們分批次組織學(xué)生進(jìn)行討論，針對各組實(shí)踐內(nèi)容，對相應(yīng)“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”模塊進(jìn)行討論，解決模塊運(yùn)用中的一些問題，有爭議的問題重點(diǎn)討論，并于第二天實(shí)習(xí)過程中與現(xiàn)場技術(shù)人員充分交流。通過討論，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、檢驗(yàn)學(xué)生們掌握實(shí)習(xí)內(nèi)容的程度，澄清實(shí)習(xí)過程中的一些模糊認(rèn)識，而且對“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”中的一些問題也得到了解決，達(dá)到了強(qiáng)化、提高和鞏固實(shí)習(xí)效果的目的。

3)網(wǎng)絡(luò)模擬煉鋼訓(xùn)練成績的提交。實(shí)習(xí)結(jié)束后，每位學(xué)生上交“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”各模塊成績，我們采取和世界“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”比賽評定相一致的方法，即根據(jù)各個(gè)模塊模擬操作完成后的成本核算為衡量標(biāo)準(zhǔn)，成本最低者成績最高，學(xué)生只需提交打印版的模擬結(jié)果，并由指導(dǎo)教師核實(shí)模擬結(jié)果中出鋼溫度、終鋼成分、終鋼渣成分和噸鋼成本值等參數(shù)后，簽字提交。

三、生產(chǎn)實(shí)習(xí)考核體系

針對生產(chǎn)實(shí)習(xí)的特點(diǎn)，以往學(xué)生成績的評定主要由平時(shí)成績、實(shí)習(xí)報(bào)告成績和筆試測驗(yàn)成績組成，分別占總成績的30%、40%和30%。平時(shí)成績由帶隊(duì)教師給定，由于生產(chǎn)實(shí)習(xí)分批分組進(jìn)行，指導(dǎo)教師可根據(jù)出勤情況、現(xiàn)場與工人師傅的交流情況和分組討論情況，比較準(zhǔn)確地把握每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果，從而確定其平時(shí)成績。生產(chǎn)實(shí)習(xí)結(jié)束后，每位學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)大綱要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，對實(shí)習(xí)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、操作工藝和生產(chǎn)流程進(jìn)行描述，撰寫生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告。根據(jù)生產(chǎn)報(bào)告內(nèi)容與現(xiàn)場實(shí)際情況、工藝參數(shù)的結(jié)合度，根據(jù)文字?jǐn)⑹?、圖表應(yīng)用的準(zhǔn)確性、體會(huì)與心得等情況，生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師進(jìn)行綜合評定，給出實(shí)習(xí)報(bào)告成績。筆試測驗(yàn)一般安排在生產(chǎn)實(shí)習(xí)結(jié)束后進(jìn)行，重點(diǎn)考察學(xué)生對現(xiàn)場的掌握程度。

在融入網(wǎng)絡(luò)煉鋼訓(xùn)練后，網(wǎng)絡(luò)煉鋼成績則取代了筆試測驗(yàn)成績，權(quán)重仍然保持30%。核算網(wǎng)絡(luò)煉鋼成績過程中(以100 分為基礎(chǔ))，首先核實(shí)學(xué)生各模塊模擬結(jié)果中鋼渣成分等參數(shù)，一項(xiàng)不達(dá)標(biāo)扣除10 分;然后分模塊按照成本核算值進(jìn)行排列，排名第一為滿分、排名末位為60 分，中間學(xué)生成績按插值法計(jì)算;最后將學(xué)生四各模塊模擬成績?nèi)∑骄岛?，扣除參?shù)不達(dá)標(biāo)分?jǐn)?shù)，即為該生網(wǎng)絡(luò)煉鋼成績，乘以權(quán)重30%計(jì)入生產(chǎn)實(shí)習(xí)總成績。

四、生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果評價(jià)

為了合理構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模擬煉鋼與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相融合的運(yùn)行體系，我們通過專家調(diào)查法，對學(xué)生自身實(shí)踐性效果進(jìn)行了總體評價(jià)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)結(jié)束后，我們對09 級冶金工程專業(yè)4 個(gè)班150 學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查。問卷從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)、生產(chǎn)實(shí)踐的效果、工藝?yán)碚摰恼J(rèn)識、學(xué)生能力培養(yǎng)、對學(xué)習(xí)專業(yè)課程幫助等角度進(jìn)行調(diào)查。

(一)學(xué)習(xí)興趣

調(diào)查結(jié)果顯示，98%的學(xué)生認(rèn)為“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”融入到生產(chǎn)實(shí)習(xí)中激發(fā)了他們對生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的興趣，“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”形式使生產(chǎn)實(shí)習(xí)變得更加形象，它以娛樂的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行工藝設(shè)備、流程和理論的學(xué)習(xí)，為學(xué)生創(chuàng)造更為新穎有趣的實(shí)踐氛圍，以提高他們的生產(chǎn)實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)專業(yè)知識的欲望。

(二)實(shí)習(xí)效果

調(diào)查中有99%的學(xué)生認(rèn)為生產(chǎn)實(shí)習(xí)與“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”相融合的實(shí)習(xí)總體效果良好。通過“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”的模擬學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠在“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”的過程中發(fā)現(xiàn)問題，并在現(xiàn)場實(shí)習(xí)中逐一去解決，從而對生產(chǎn)現(xiàn)場有了更深入的了解;反過來學(xué)生在實(shí)習(xí)中看到的現(xiàn)象和操作問題，在“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”中能夠得到很好的解釋，并能更加自如地進(jìn)行操作演練。虛擬和真實(shí)相結(jié)合的生產(chǎn)實(shí)習(xí)得到了良好的實(shí)習(xí)效果，使學(xué)生充分利用六周實(shí)習(xí)時(shí)間對冶金生產(chǎn)有全面深入的認(rèn)識。

(三)工藝?yán)碚搶W(xué)習(xí)

“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”融入生產(chǎn)實(shí)習(xí)，加強(qiáng)了學(xué)生對工藝?yán)碚摰恼J(rèn)識。95%的學(xué)生認(rèn)為“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”對冶金生產(chǎn)的各個(gè)工藝流程有了更加深入的了解，93%的學(xué)生認(rèn)為“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”加強(qiáng)了他們對冶金生產(chǎn)設(shè)備的認(rèn)識，94%的學(xué)生認(rèn)為“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”加深了他們對生產(chǎn)實(shí)習(xí)理論知識的掌握。“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”通過網(wǎng)絡(luò)模擬的形式對冶金的相關(guān)原理和理論知識進(jìn)行應(yīng)用，促進(jìn)了專業(yè)知識的更深層次的理解;同時(shí)對冶金生產(chǎn)的工藝流程和生產(chǎn)設(shè)備有了全面和完整的認(rèn)識，彌補(bǔ)了現(xiàn)場實(shí)習(xí)不足。

(四)能力培養(yǎng)

09 鋼中有97%學(xué)生認(rèn)為“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合對于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力、分析和解決問題能力等具有很大幫助?！熬W(wǎng)絡(luò)煉鋼”環(huán)節(jié)通過專業(yè)教師的指導(dǎo)由學(xué)生利用所學(xué)的專業(yè)知識，通過自主學(xué)習(xí)和思考進(jìn)行反復(fù)的模擬冶煉操作以達(dá)到最優(yōu)的冶煉效果，降低生產(chǎn)成本。學(xué)生在實(shí)際操作中除了要靈活應(yīng)用理論知識，還需要進(jìn)行獨(dú)立的學(xué)習(xí)和思考，對于各種操作問題進(jìn)行分析和總結(jié)，在不斷的模擬實(shí)踐中進(jìn)步。

(五)專業(yè)課程學(xué)習(xí)

生產(chǎn)實(shí)習(xí)的目的是為了學(xué)生能夠更好的學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程，將生產(chǎn)實(shí)踐與專業(yè)知識相結(jié)合，提高專業(yè)素養(yǎng)。調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，100%的學(xué)生認(rèn)為“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”融入到生產(chǎn)實(shí)習(xí)有助于今后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)，通過對生產(chǎn)工藝設(shè)備、流程的更深入學(xué)習(xí)和理論知識的靈活掌握，將有助于煉鐵、煉鋼工藝課程的理解和學(xué)習(xí)。

五、前景與展望

實(shí)踐證明，“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式解決了當(dāng)前冶金工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的困難，在原有單純的現(xiàn)場實(shí)習(xí)輔以多媒體錄像的生產(chǎn)實(shí)習(xí)形式中融入“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”，使學(xué)生對冶金生產(chǎn)工藝及設(shè)備有了更深入細(xì)致的了解，將現(xiàn)場的生產(chǎn)操作應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中，提高了生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果，扎實(shí)了學(xué)生的理論基礎(chǔ)，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)興趣，是適用于冶金工程專業(yè)本科生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式。

“網(wǎng)絡(luò)煉鋼”融入到生產(chǎn)實(shí)習(xí)的模式將有助于學(xué)生今后的專業(yè)課學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的專業(yè)自主學(xué)習(xí)能力，加快和加深專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和理解，強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力、創(chuàng)新思維能力。經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式進(jìn)一步的改革和實(shí)踐，我們將培養(yǎng)出具有更堅(jiān)實(shí)工程教育背景、扎實(shí)專業(yè)知識和較強(qiáng)應(yīng)用能力的適合冶金工業(yè)發(fā)展的優(yōu)秀應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

［1］http://www．steeluniversity．org/content/html/eng/default．a(chǎn)sp?catid=1＆pageid=1016899460