閆炳基,趙 偉,李 鵬,陳 棟,國(guó)宏偉
(蘇州大學(xué)沙鋼鋼鐵學(xué)院,蘇州 江蘇 215137)
正如牛頓所說(shuō)“我之所以比別人看得更遠(yuǎn)一些,是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀?,?duì)于一個(gè)學(xué)科或者專(zhuān)業(yè),尤其是工科專(zhuān)業(yè)的發(fā)展和成熟離不開(kāi)眾多“巨人”開(kāi)疆拓土的付出,這個(gè)過(guò)程中不僅有知識(shí)更迭帶來(lái)的進(jìn)步和飛躍,也會(huì)有因?yàn)樯鐣?huì)發(fā)展局限性、人們認(rèn)知能力的有限性及配套理論完備性的不足而造成發(fā)展的曲折甚至倒退,而這些都成為歷史長(zhǎng)河中的一個(gè)過(guò)去。對(duì)于后人而言,以史為鑒,明晰進(jìn)步的原因,清楚退步的緣由,對(duì)于深刻理解學(xué)科發(fā)展的內(nèi)涵,有效避免不再出現(xiàn)“曾經(jīng)的錯(cuò)”以及挖掘其背后的緣由而進(jìn)一步堅(jiān)定自己所要走的正確道路具有重要的意義和價(jià)值[1,2]。
鋼鐵冶金學(xué)是一門(mén)講授鋼鐵冶煉過(guò)程中理論、工藝及關(guān)鍵技術(shù)的課程,涵蓋了鋼鐵冶煉與生產(chǎn)過(guò)程中所需的基本知識(shí),是培養(yǎng)鋼鐵冶金領(lǐng)域參與科研、生產(chǎn)操作、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品及原料貿(mào)易等方面工作的冶金工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的課程,也是整個(gè)鋼鐵冶金專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系的重要組成部分。其具有理論與實(shí)踐結(jié)合緊密,工藝與技術(shù)相互融合的特點(diǎn),受行業(yè)特征的影響,該專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)有很大的偏差,對(duì)于本課程在本行業(yè)中的重要性認(rèn)識(shí)不足,從而使得學(xué)生在課程學(xué)習(xí)時(shí)不好理解其中的真諦,也很難體會(huì)該學(xué)科發(fā)展到如今程度的意義?;诖?,通過(guò)本學(xué)科發(fā)展過(guò)程中的幾個(gè)典型歷史事件的講解,融合相應(yīng)的背景分析、理論要點(diǎn)講解,使學(xué)生對(duì)學(xué)科發(fā)展有更好的認(rèn)知,對(duì)理論與實(shí)踐結(jié)合的重要性有更深刻的體會(huì),對(duì)扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的必要性有更清晰的認(rèn)識(shí),對(duì)學(xué)以致用的價(jià)值和意義有更明確的認(rèn)同感,從而起到良好的課程思政教育作用。
中國(guó)鋼鐵技術(shù)的發(fā)展由來(lái)已久,曾經(jīng)在世界冶金史中占有重要的地位。但是進(jìn)入19 世紀(jì)后,西方鋼鐵工業(yè)迅猛發(fā)展,具有現(xiàn)代大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)意義的裝備的改進(jìn)與應(yīng)用使得鋼鐵工業(yè)得到更進(jìn)一步的發(fā)展,從根本上改變了古代冶金技術(shù)的面貌。由此,也拉開(kāi)了中國(guó)與世界鋼鐵冶金的差距,這也間接限制了中國(guó)重工業(yè)的發(fā)展,這種落后一方面受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響,另一方面,受統(tǒng)治階級(jí)思想意識(shí)局限性所累。
19 世紀(jì)后期的洋務(wù)運(yùn)動(dòng),在一定程度上開(kāi)啟了中國(guó)工業(yè)發(fā)展的大門(mén),這在鋼鐵冶金行業(yè)尤其突出。其中,1890年由洋務(wù)派重要人物張之洞主導(dǎo)創(chuàng)辦的漢陽(yáng)鐵廠(chǎng)是中國(guó)歷史上第一家鋼鐵聯(lián)合企業(yè),它的橫空出世是中國(guó)鋼鐵工業(yè)的開(kāi)端,被西方譽(yù)為“中國(guó)覺(jué)醒的標(biāo)志”,由此可見(jiàn)其在中國(guó)工業(yè)發(fā)展乃至整個(gè)中國(guó)發(fā)展中的地位。但即使其代表了當(dāng)時(shí)中國(guó)乃至整個(gè)遠(yuǎn)東地區(qū)鋼鐵技術(shù)的先進(jìn)水平,但其建立過(guò)程中也走了彎路。一方面,設(shè)備選擇時(shí),缺乏對(duì)本地原料特點(diǎn)的分析和與設(shè)備匹配性之間的論證,導(dǎo)致不能冶煉出符合鐵軌要求的鋼材。另一方面,實(shí)際生產(chǎn)中,對(duì)原燃料的控制及選擇不夠得當(dāng),造成生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品質(zhì)量差,經(jīng)營(yíng)困難等[3]。
近現(xiàn)代以來(lái)主要的煉鋼設(shè)備如表1 所示,作為當(dāng)時(shí)的主流煉鋼設(shè)備貝色麻爐和馬丁爐,漢陽(yáng)鐵廠(chǎng)選擇了以貝色麻爐為主,馬丁爐為輔的設(shè)備搭配模式,而后者的產(chǎn)量極小,難以滿(mǎn)足供貨需求,而前者又不能有效脫磷,從而使鋼材質(zhì)量多數(shù)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。在原料方面,僅一味地追求鐵礦含磷量限制,而在很長(zhǎng)一段時(shí)間忽略所選用焦炭的含磷量[4]。結(jié)合此歷史,在課程講解時(shí),將不同煉鋼設(shè)備的原理,鋼鐵冶煉對(duì)于原料的要求,以及不同有害元素(如P)對(duì)鋼材質(zhì)量的影響可以有效傳播給學(xué)生,從而加深其對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí),使其能夠更加深刻地理解基礎(chǔ)理論對(duì)生產(chǎn)建設(shè)的指導(dǎo)作用。
表1 近現(xiàn)代以來(lái)主要煉鋼設(shè)備及其特點(diǎn)
作為我國(guó)曾經(jīng)最大的鋼鐵企業(yè),漢陽(yáng)鐵廠(chǎng)在1904 年發(fā)展達(dá)到頂端,年產(chǎn)十萬(wàn)余噸鋼鐵;而從1890 年漢陽(yáng)鐵廠(chǎng)投產(chǎn)到1949 年新中國(guó)成立半個(gè)多世紀(jì)內(nèi)累計(jì)鋼產(chǎn)量不到200 萬(wàn)噸。中國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的緩慢嚴(yán)重限制了新中國(guó)成立以來(lái)的整個(gè)工業(yè)體系的發(fā)展,鑒于此,1958 年8 月北戴河會(huì)議通過(guò)了《全黨全民生產(chǎn)1070 萬(wàn)噸鋼而奮斗》的決議,從而掀起了轟轟烈烈的全民大煉鋼鐵運(yùn)動(dòng)[5,6]。
該史實(shí)中有兩點(diǎn)要跟學(xué)生強(qiáng)調(diào),一方面為1957 年全國(guó)鋼產(chǎn)量是535 萬(wàn)噸,1958 年要翻番,這個(gè)就涉及產(chǎn)能問(wèn)題。結(jié)合基礎(chǔ)理論“基于歐根公式可分析得到,高爐煉鐵產(chǎn)能是有限而不能無(wú)限增加的”,即通過(guò)一般高爐煉鐵經(jīng)驗(yàn)“有風(fēng)即有鐵”得到要想獲得大的鐵量,就需要大的風(fēng)量,從而為爐料下降提供下部空間。而通過(guò)歐根公式又可知,風(fēng)量增大,煤氣流速增加,進(jìn)一步爐內(nèi)壓力損失增加,最后會(huì)導(dǎo)致?tīng)t料下降困難,即發(fā)生懸料,從而使產(chǎn)量不能進(jìn)一步增加,由此可知,高爐可接受的風(fēng)量是有限的,其產(chǎn)量也不可能無(wú)限增加[7,8],基于此講解,使學(xué)生理解掌握客觀(guān)規(guī)律的意義和價(jià)值。另一方面,結(jié)合當(dāng)時(shí)提升鋼鐵產(chǎn)量的方式,即通過(guò)大搞土高爐土法煉鋼,熔煉鐵質(zhì)器具(鐵農(nóng)具、鐵鍋、鐵門(mén)等)來(lái)達(dá)到提高產(chǎn)量的目的,向?qū)W生闡述這本身不屬于正常的鋼鐵冶煉范疇。此外,“冶煉”出來(lái)的鋼鐵質(zhì)量無(wú)法得到保證,甚至?xí)繄?bào)廢,從而使學(xué)生理解發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性要與客觀(guān)的條件相配合,而客觀(guān)條件的評(píng)判需要扎實(shí)的理論,進(jìn)一步使學(xué)生對(duì)扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的必要性有更清晰的認(rèn)識(shí)。
從近代中國(guó)鋼鐵工業(yè)的緩慢發(fā)展,到中華人民共和國(guó)成立初期的曲折發(fā)展,再進(jìn)一步到20 世紀(jì)70 年代后期以來(lái)的迅猛發(fā)展,尤其是在1996 年我國(guó)鋼產(chǎn)量首次突破1 億噸,并在之后迅速成為世界第一的鋼產(chǎn)量國(guó)家,如今產(chǎn)量占世界的一半以上。整個(gè)過(guò)程中經(jīng)歷了技術(shù)引進(jìn)、理論發(fā)展和實(shí)踐創(chuàng)新,是在尊重客觀(guān)規(guī)律、不斷豐富理論并不斷創(chuàng)新工藝的探索和實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)的,對(duì)于學(xué)生而言同樣要經(jīng)歷這樣的過(guò)程,向他人學(xué)習(xí),向前人學(xué)習(xí),自我消化吸收,然后進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐。故而整個(gè)過(guò)程中要扎實(shí)理論基礎(chǔ),深入探索并不斷提升,這無(wú)論是對(duì)本課程的學(xué)習(xí)還是對(duì)其他課程的學(xué)習(xí)都是適用的,如此,方可使自己掌握真正的技能,并促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展及理論的創(chuàng)新。
鋼鐵冶金學(xué)是典型的工科課程,在教學(xué)過(guò)程中融入歷史事件,通過(guò)啟發(fā)思考,使學(xué)生對(duì)鋼鐵冶金專(zhuān)業(yè)知識(shí)有更深的理解,對(duì)理論知識(shí)在生產(chǎn)建設(shè)中的指導(dǎo)作用有更清晰的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)及尊重客觀(guān)規(guī)律和發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性的辯證思維,提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。