煉鐵設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與實踐

閆永旺 羅果萍 范秀風(fēng) 王藝慈

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.161

摘 要：為提高冶金卓越工程師煉鐵畢業(yè)設(shè)計教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生工程型、創(chuàng)新型等工程能力。該文以現(xiàn)代鋼鐵制造流程動態(tài)精準設(shè)計方法為指導(dǎo)，改革煉鐵設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)方法和內(nèi)容，該方法的實施取得了良好的教學(xué)效果，顯著提高了該校冶金卓越工程師煉鐵畢業(yè)設(shè)計教學(xué)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：冶金專業(yè) 煉鐵設(shè)計 改革 實踐

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）06（c）-0161-02

煉鐵設(shè)計基礎(chǔ)是內(nèi)蒙古科技大學(xué)冶金工程專業(yè)在進入煉鐵畢業(yè)設(shè)計之前的一門必修課程，教學(xué)目標是使學(xué)生了解并掌握高爐本體及其五大附屬系統(tǒng)的設(shè)計方法，根據(jù)高爐煉鐵的實際生產(chǎn)技術(shù)指標，正確選擇和計算高爐本體及原料供應(yīng)系統(tǒng)、煤粉噴吹系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、煤氣凈化系統(tǒng)設(shè)計的工藝參數(shù)；掌握高爐本體及其五大附屬系統(tǒng)的設(shè)計方法和步驟，并掌握物料平衡計算和熱平衡計算及高爐有效容積、有效高度選擇計算、高爐車間平面布置方式等方面的知識；提高冶金卓越工程師的工程能力，為其在第八學(xué)期完成煉鐵畢業(yè)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。

針對該校煉鐵設(shè)計基礎(chǔ)課程的應(yīng)用性較強的特點，改革該課程教學(xué)手段和方法及教學(xué)內(nèi)容。

1 教學(xué)手段和方法改革

該課程過去采用的教學(xué)方法是“灌輸式”的和以講授為主的，冶金卓越工程師班的學(xué)生聽課效果較差，教學(xué)手段和方法改革迫在眉睫。由于煉鐵設(shè)計基礎(chǔ)課程與高爐煉鐵生產(chǎn)緊密聯(lián)系，在教學(xué)方法上需要采用理論和工程實踐相結(jié)合的授課方式，理論教學(xué)的同時進行仿真模擬煉鐵生產(chǎn)工藝。教學(xué)中積極采用問題式教學(xué)、實例教學(xué)（由任課老師或設(shè)計院工程師設(shè)計的成果舉例）等教學(xué)方法，實現(xiàn)了煉鐵設(shè)計基礎(chǔ)該門課程工程能力培養(yǎng)的目標，充分調(diào)動了冶金卓越工程師班學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性[1]。

為使卓越工程師班學(xué)生活學(xué)活用，在理論教學(xué)時聯(lián)系實際生產(chǎn)情況，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的積極性、主動性和創(chuàng)造性。授課教師在了解該門課程目前最前沿技術(shù)、設(shè)備的基礎(chǔ)上，依據(jù)高爐本體及其五大附屬系統(tǒng)的重點和難點，按照由表及里、由淺入深、理論聯(lián)系實際等原則引導(dǎo)學(xué)生，尤其是對高爐煉鐵工藝設(shè)計所需的各項工藝參數(shù)進行正確的選擇和確定。采用“提問”和“釋疑”的“問題式教學(xué)”方法，充分調(diào)動卓越工程師班學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性，提高該校卓越工程師的工程能力。

煉鐵設(shè)計基礎(chǔ)適合多媒體教學(xué)，多媒體教學(xué)能直觀地將該課程圖片、設(shè)備、三維動態(tài)模型、模擬結(jié)果、工藝流程、各大鋼廠設(shè)計的實際案例清楚顯示出來，在教學(xué)學(xué)時有限的時間內(nèi)能夠使學(xué)生接受更多、高效的實用信息，從而較快掌握煉鐵設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容，了解和掌握煉鐵設(shè)計先進技術(shù)。

2 改革煉鐵設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，增強實用性

我國鋼鐵廠設(shè)計長期以來基本沿用建國初期引入的蘇聯(lián)設(shè)計方法。盡管隨著寶鋼等工程的建設(shè)又相繼引入了日本和歐洲的設(shè)計方法，但仍屬傳統(tǒng)的半經(jīng)驗、半理論設(shè)計[2]。近年來，以我國首鋼京唐為代表的鋼鐵公司的設(shè)計達到了世界鋼鐵公司設(shè)計的領(lǐng)先水平，因為首鋼京唐的設(shè)計思想不再是靜態(tài)、堆砌設(shè)計而是動態(tài)—精準設(shè)計。因此，煉鐵設(shè)計基礎(chǔ)課程需要由過去的靜態(tài)設(shè)計思想向動態(tài)運行設(shè)計思想轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)冶金卓越工程師不僅能夠進行物料平衡計算和熱平衡計算、先進設(shè)備參數(shù)的選擇和計算、高爐爐容計算，而且能夠熟練應(yīng)用動態(tài)—有序、連續(xù)—緊湊的設(shè)計理論、方法和先進設(shè)計手段，采用三維動態(tài)、模擬、仿真技術(shù)和有限元等分析軟件等現(xiàn)代設(shè)計方法見圖1～圖3，提高高爐及其五大附屬系統(tǒng)設(shè)計動態(tài)—精準設(shè)計程度。達到培養(yǎng)冶金卓越工程師工程能力和創(chuàng)新能力的目標。

3 結(jié)語

針對該校冶金卓越工程師在煉鐵設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中存在的問題如：（1）鋼廠的生產(chǎn)流程，以靜態(tài)的機械存在形式進行設(shè)計，缺乏現(xiàn)代鋼鐵制造流程動態(tài)精準設(shè)計方法的指導(dǎo)思想；（2）缺乏訓(xùn)練學(xué)生使用現(xiàn)代鋼鐵制造流程動態(tài)精準設(shè)計分析軟件，如：三維動態(tài)、模擬、仿真技術(shù)和有限元等；因此，改革煉鐵設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)勢在必行。

目前，該校積極探索煉鐵設(shè)計課程教學(xué)改革，同時取得了良好的教學(xué)效果，顯著提高了該校冶金卓越工程師畢業(yè)設(shè)計教學(xué)的質(zhì)量。

參考文獻

[1] 錢功明.燒結(jié)球團廠設(shè)計課程教學(xué)的改革實踐[J].中國冶金教育，2011（2）：36-37.

[2] 刁江，謝兵.冶金流程工程學(xué)課程教學(xué)探討[J].中國冶金教育，2016（1）：7-9.