時間：2023-01-23 03:11:39
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇冶金工程，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：新工科，綜合素質，冶金工程，人才培養
冶金工程專業以物理化學、冶金原理、傳輸原理為基本理論基礎知識為基礎，現已拓展到鋼鐵冶金、有色金屬冶金、生物冶金及冶金能源與二次資源回收等方向。
1國內外冶金工程專業分布
我國冶金高校分布見表1所示。可見，冶金工程專業的分布，緊緊圍繞資源而建。那么本專業畢業生需掌握基本原理及實驗技能、具有一定的創新能力和實踐能力，能在相關領域從事生產、設計、科研和管理工作的專業技術及管理人才。因此，除基礎核心課程外，還應重視特色課程，比如：雙語教學課程、研究型課程、討論型課程和資源特色課程。根據貴州省的資源特色，貴州大學冶金特色課程有錳冶金學、鈦冶金。另外一方面，隨著時代的發展，各種信息技術的進步，國內外冶金工程專業正在緩慢的轉型，國外冶金表現尤為突出。表2是國外傳統冶金高校的分布。比如：化工冶金、礦物冶金，冶金材料和生物冶金等，這是順應社會與市場發展的需要。同時，在本科教學的基礎上，著重對其進行引導創新及高層次方向研究。因此，非常規冶金發展非常迅速，真空冶金、微波冶金、超重力冶金、超聲波冶金等，并獨樹一幟。比如昆明理工大學的真空冶金與微波冶金，北京科技大學的超重力冶金，其無論是基礎理論，還是在冶金領域的運用，效果都優于常規冶金，可能是未來的一個大的方向。
2新興產業相關工科專業分布
最近，教育部高等教育司印發了“關于開展新工科研究與實踐的通知”，“新工科”已經成為教育領域關注的熱點，隨后各個高校舉行了相關專題討論研討會[1]。新工科建設需要重點把握教與學、創新創業與實踐；新工科是基于國家戰略發展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出[2]。因此，在這樣基礎氛圍下，目前全國工科專業建設注重專業設置前瞻性，一些緊缺學科專業也加快建設和發展，2010年后相關新興專業分布見表3所示。那么冶金工程專業的發展也應該順應時代，強化自身專業素養，提高冶金工程工科專業的責任與使命感，回報社會。
3冶金專業人才培養面臨的主要問題
基礎課程建設培養方已問題不大，關鍵在于冶金工程專業實施專業英語及雙語教學，因為其是培養高水平復合型人才的基本要求，是順應我國冶金工程行業發展趨勢的體現；也是為了服務國際化、全球化的中國鋼鐵行業，所以如何全面提高專業英語或雙語教學已刻不容緩[4]。20世紀70年代，專業英語的教學理論和實踐已在歐美、日本等很多國家得以普及。對于冶金工程專業的學生，簡單地說專業英語不僅能幫助了解國際上本領域的研究現狀，還能對日程英語的交流學習起到促進作用[5]。但通過某地區高校冶金專業英語教學調研可知：教材絕大多數是自編講義，詳見表4，而且授課語言基本上是“以漢語為主”[6]。由此可見，冶金專業英語教學過程問題較多，而且該領域專業的師資力量薄弱，遠遠達不到學生的需求，諸多問題嚴重影響了冶金專業英語教學質量和效果。
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由于冶金工程專業的特殊性，課程涉及面廣、實踐性強，實習過程危險性大等，因此一些企業不愿意接待學生的認識實習與生產實習。但好在部分高校已經開始運行虛擬仿真實踐教學平臺系統。虛擬仿真包括高爐煉鐵、轉爐煉鋼、板坯連鑄、LF精煉及鋁電解等各工藝過程的2D/3D動畫、視頻、教科書電子資源、論文電子資源等專業相關的素材庫；這樣讓學生更直接行動形象地了解整個工藝過程，而且學生通過仿真系統可以在線學習，數值建模某個工藝流程，以獲得較好的教學效果[7]。因此，仿真系統平臺的建設是未來冶金工程教學教輔的必備平臺。
參考文獻
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[3]吳愛華,侯永峰,楊秋波,等.加快發展和建設新工科主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育研究,2017,(01):1-9.
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1目前實驗教學面臨的困難
我校逐步由師范院校轉型為文理工并重的多科性綜合大學，冶金工程專業作為新增學科，已有4屆學生，共108人。由于學生陸續接受專業課程的學習，實驗教學面臨以下困難。
1．1設備種類不全，臺套數少，場地有限
冶金工程實驗室正在逐步建設和完善過程中，從建設進程來看，實驗室設備僅能滿足少數基礎實驗的教學環節。例如，冶金工程專業課包含材料科學基礎、冶金傳輸原理以及冶金物理化學等核心課程，但是現有的設備僅能滿足開設材料科學基礎以及冶金物理化學課程的部分實驗的需要，不足以更好地完成教學大綱規定的實驗教學內容。同時，實驗設備的臺套數亦不能滿足學生實驗的需要，學生分組人數多，動手機會偏少，容易出現多數人“看”實驗而沒有機會“做”實驗的尷尬局面。這樣不但難以達到實驗教學目的，而且降低了實驗教學質量，更談不上在實驗教學中提高學生的動手能力和創造能力，相悖于培養應用性高級專門人才的初衷。除此以外，還存在實驗場地有限、實驗室規模小等問題。目前，冶金工程專業只有4個實驗室，擺放儀器設備的空間尚且不足。依據現有條件，冶金工程實驗室只能簡單地滿足基本實驗教學，造成了實驗課程內容的單調和乏味。
1．2實驗教學師資隊伍建設滯后
冶金工程專業的師資力量有待提高。對于結構合理、配備齊全的工科專業而言，既要有能夠承接核心課程的專任教師，又要有經驗豐富、實踐能力強的實驗技術人員。而目前，我校冶金工程專業只有專業課程教師4人，實驗員1人。職稱構架僅有一名講師，4名助教，這樣的配比不利于學科建設和提高教學質量。所有實驗教學課程均由專業教師承擔，嚴重缺乏實驗技術人員。
2傳統實驗教學存在的問題
基于目前實驗室建設存在的問題，冶金工程專業教師首先想到的解決辦法是利用傳統實驗教學的方式加以改進，但在此過程中也存在諸多問題。
2．1實驗教學體系不合理
傳統實驗教學一直以學科理論知識學習為本，以教師為中心，偏重于知識的驗證和演示。無論是實驗的內容還是組織形式，實驗教學幾乎完全依附于理論教學。實驗教學也是在規定的模式下，按照實驗指導書上規定的方法和步驟進行實驗，實驗結果有統一性。這種實驗模式屬于被動教學，教學內容單一、陳舊，使學生的學習主動性和積極性受到壓制，束縛了學生的創新性思維，導致他們學習的積極性不高，，不利于培養學生的創新能力。同時，在傳統實驗教學中，首先是實驗教師講解實驗原理、操作及演示，然后是學生被動地接受并模仿實驗，沒有真正達到實驗教學的效果。除此以外，在教學方法上，沒有網絡化平臺管理，缺乏實驗預約、實驗結果分析等系統的教學體系［2］。這容易造成實驗教學環節與課程教學脫節，不能達到承前啟后、相輔相成的教學體系。
2．2監督和考核機制缺乏科學性
在傳統教學觀念中，實驗教學的地位相對較輕。在管理部門、教師和學生當中或多或少有重理論、輕實踐的思想出現。首先，在實驗教學中，實驗學時安排的隨機性較大，教師變動學時、合并實驗的事情時有發生;個別學生找他人代做實驗的現象也存在。其次，大多數實驗教學沒有獨立的教學體系，不設置單獨的學分，沒有獨立的考試環節，考核辦法往往主要以實驗報告為考核依據，學生只注重結果，不注重過程，認為交一份實驗報告便達到目的。再次，學生對于實驗的學習興趣并不高，如果學生實驗數據不合理，實驗報告中會出現編造實驗數據的現象，無形中扼殺了學生學習的積極性，而實驗也僅僅成了理論教學的附屬品［3］。這些問題導致實驗教學的重要性與其地位嚴重不協調。
2．3實驗教學內容更新緩慢，很少推陳出新
由于實驗教學過于依賴理論教學，因此實驗內容幾乎都是驗證性和演示性的，綜合性和設計性的實驗過少。并且，實驗教學內容多年來一成不變，全國各個高校如出一轍，不同的僅僅是實驗內容根據理論教學內容變化而變化。實驗的基本原理和基本技能相對零散，學生的實驗能力得不到系統的培養，很難達到教學目的［4］。
2．4實驗室教學管理不完善
實驗室教學管理模式相對封閉。學生做實驗的時間都按照事先制定好的課表來進行，實驗人員也是以班級為單位做實驗。如果在規定時間沒有完成實驗的學生，很難有補做的機會。同時，實驗設備利用率不高，資源的共享度較低，容易出現資源浪費的情況。
3實驗教學改革初步探索
冶金工程專業作為新建專業，首先要在實驗室建設和實驗教學規劃上有新的觀念和指導思想，對實驗教學進行適當的改革，才能避免傳統實驗教學的弊端，從而發揮出實驗教學的重要作用，培養出應用型高級專門人才。
3．1實驗教學體系改革
根據冶金專業特點，開展基礎性實驗、綜合設計性實驗、應用型或科研型實驗3個實驗平臺。根據學生學習的不同階段進行分配，明確各階段的培養重點，逐漸地培養學生的實驗能力。基礎性實驗可以提供詳細的指導內容，讓學生學會操作設備，編寫實驗報告等;綜合設計性實驗可以提供簡單的、有提示性的指導內容，讓學生自行設計實驗方案，經教師審核同意后進行實驗;應用型或科研型實驗包含了綜合設計性實驗，可以提供簡單的題目，讓學生通過查閱文獻，確定實驗方法、方案，并且讓學生以小論文形式寫出實驗報告。這樣的體系改革可以讓實驗教學和理論教學有機地結合起來，真正地達到理論指導實驗的目的。此外，還要建立網絡化學習平臺，來配合教學體系的改革。讓學生通過平臺進行實驗預約，教師可以通過平臺進行資源共享。
3．2實驗條件適當改善
要想實驗教學改革達到預期的效果，實驗條件是限制環節。在實驗設備不足的情況下，實驗教學中的數值模擬是一種很好的輔助手段。數值模擬也稱計算機模擬，是依靠電子計算機，結合有限元或有限容積的概念，通過數值計算和圖像顯示的方法，以達到對工程問題和物理問題乃至自然界各類問題研究的目的。很多科研型的項目，都是與數值模擬分不開的。目前，很多的模擬軟件都可以作為實驗教學的一部分，這種方法可以彌補實驗條件的不足。
3．3開放實驗室
實驗教學體系改革中3種實驗平臺的建設必須要求實驗室隨時對學生開放。在任意時間對學生開放，可以彌補規定實驗教學中學時和內容的不足。不僅提高了學生實驗的技能，也提高了設備的利用率，避免資源浪費。而對教師開放的優勢在于鼓勵教師申請項目，讓學生積極參與到教師的科研工作中去，在科研環境下提高學生的科研創新能力。
3．4建立科學的實驗監督、考核制度
根據不同的實驗平臺，制定不同的實驗教學考核方式。對于基礎實驗和綜合設計性實驗可以采用實驗報告形式，進行統一的批閱管理;而對于應用型或科研型實驗，采用對小論文進行評分方式、對學生的研究過程進行答辯評述的方式進行。同時，可以在網絡化平臺上建立教師評價部分，既對教師的教學進行監督，又可以對學生的實驗時間進行監控，保證教學質量。
3．5建立強大的師資隊伍
實驗教學的改革對實驗教師提出了更高的要求。鼓勵實驗教師在職攻讀碩士、博士學位，提高文化素質和學歷結構。定期組織實驗教師培訓，到其它高校參觀學習。同時，實驗教師還要具備相應的職業素養。實驗室的開放，必定加重了實驗教師的教學任務，可以通過設立實驗教學獎項，通過評獎評優鼓勵實驗教師不斷提升自身素質。
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關鍵詞 冶金工程 實驗室 安全體系 安全教育
中圖分類號：G647 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2017.03.086
Abstract Laboratory safety management is the key content of safety work of colleges and universities， aiming at the common problems of metallurgical engineering laboratory safety and management， Soochow University School of Shagang iron and steel from strengthening infrastructure construction， improve the laboratory laboratory management system， implement safety responsibility of the specific content of the safety management system of the laboratory system. Colleagues strengthen the training of experimental personnel safety knowledge， strengthen the laboratory safety management.
Keywords metallurgical engineering； laboratory； safety system； safety education
蘇州大學沙鋼鋼鐵學院成立于2010年成立，是蘇州大學與江蘇沙鋼合作創辦的新型鋼鐵學院。學院下設冶金工程系、資源循環科學與工程系、金屬材料工程系、復合材料工程系及實驗中心，共有實驗室36個，實驗室及校內實習基地6000平方米，校外實習基地4500平方米，儀器設備697臺套。
實驗室是實驗教學和科研創新的重要場所，是培養創新人才的重要課堂。①近年來，高校實驗室事故頻發，實驗室安全關系到實驗教學與科研能否順利進行、實驗室財產與實驗者人身安全能否得到保障。②對于冶金實驗室，如高溫動力學實驗室、金屬熱處理實驗室、電化學實驗室等，若操作不當，會引發消防、爆炸等安全事故。因此，分析冶金實驗室常見安全事故，制定相應的實驗室安全管理體系顯得尤為重要。
1 冶金實驗室常見安全事故
冶金實驗室具有高溫、高壓、有毒及易燃、易爆等危險因素，易發生安全事故。冶金工程實驗室中常見的安全事故有以下幾種形式。
1.1 電氣安全
冶金實驗室中高溫爐等設備的運行都涉及電，若通電時間過長，會因過熱而發生電氣火災，因此該類設備運行時，禁止實驗人員長時間脫崗。實驗室中電線的老化或者電路容量不足時，使用大功率設備會造成電路過載、發熱引起火災。此外，電流還能直接作用于人體，造成觸電事故。
1.2 中毒
冶金工程實驗中常使用各種化學藥品，部分化學藥品具有毒性，若違反實驗操作規程或管理不當，易造成有毒藥品外流，導致實驗人員中毒。實驗室中還會涉及有毒氣體，如鐵礦石還原性能測定實驗中，采用CO和N2的混合氣體進行還原性實驗，若氣體管道發生泄漏或尾氣處理不當，很可能會發生CO中毒事件。
1.3 爆炸與噴濺
實驗室中壓力氣瓶經強碰撞會引起爆炸，鋼瓶存儲應避免明火和熱源。存放可燃、爆炸性氣體氣瓶的房內照明設備必須防爆，嚴禁易燃易爆氣體與氧氣等同室儲存。
部分實驗向液態鋼液中加入Ca、Mg等活潑金屬的合金時會發生噴濺。某大學冶金實驗室在熔煉鋁合金過程中加入金屬鋰時發生噴濺，由于沒有佩戴防護面具，導致實驗老師面部及眼部重傷。
1.4 機械傷害
冶金專業實驗涉及到鋼鐵材料的加工、制備，常見的機械傷害有割傷、撞傷、飛出物傷害等。某高溫熔煉實驗室研究生在更換爐管時手指砸傷，指甲脫落。實驗人員在進行落錘沖擊、拉伸等實驗時，需做好防護措施。
2 實驗室安全管理體系的建立與實踐
實驗室的安全管理直接影響到科研與教學效果，是實驗人員生命安全與實驗室財產安全的關鍵。實驗室人員，特別是學生的安全意識和安全技能相Ρ∪酰在面對突況時，如不能采取有效措施，可能會造成重大損失。針對冶金實驗室常見的安全事故產生原因以及管理過程中的不足，沙鋼鋼鐵學院建立了實驗室安全管理體系。
2.1 加強實驗室基礎安全設施建設
實驗室基礎設施主要包括實驗臺、水電、通風設施等。作為新建學院，沙鋼鋼鐵學院在實驗室基礎設施如實驗室整體規劃、布局、電路容量、水管布置、實驗臺及通風設備位置等做了全面規劃。
冶金實驗室中幾乎所有實驗都有水、電的要求，為了保證正常的教學和科研環境，水、電的布置顯得尤為重要。在設計實驗室布局時，保證每個實驗室安裝總水閥和分水閥，水池需安裝滲水裝置。部分冶金實驗室中大功率高溫爐，為防止突發斷水而影響實驗進行，如真空感應熔煉實驗室等應配置循環水冷卻塔。需要氣氛控制的實驗室應配置壓力氣瓶，并用鐵鏈固定。實驗室電路的排布符合需方便、安全。根據各實驗室的設備具體情況設計電路容量，選擇合適的電線或電纜，禁止超負荷用電。在冶金實驗中常會用到有毒試劑，為營造安全的實驗室教學環境，實驗室必須安裝通風設備。配制有毒、有害試劑時必須在通風廚中進行。此外，對于有刺激氣味的藥品，實驗室設置了一個專用通風櫥來擺放。
2.2 建立及完善實驗室管理規章制度
荀悅曾曰：“防為上，救次之，戒為下”，實驗室安全必須防患于未然。建立完善的實驗室安全管理制度是確保實驗室安全運行的基礎。③沙鋼鋼鐵學院建院初期相關管理制度、條例還處于空白狀態。隨著學院的發展，各專業教學與科研實驗室先后投入使用，實驗中心根據國家相關法律法規及學校相關管理制度，結合學院的相關課程設置，先后制定了：實驗室安全隱患排查與治理制度、實驗室安全管理責任制度、實驗室安全事故報告與調查處理制度、實驗室儀器設備管理制度、特種設備及特種作業管理制度、危險源安全管理制度、實驗室安全培訓制度、實驗室學生實驗守則、消防安全管理制度、氣體鋼瓶的安全使用與管理辦法、安全專業設備檢測和維護管理制度、安全文件和檔案管理制度等實驗室管理制度。
與其事后痛哭流涕，不如事前遵章守紀。在建立健全各項實驗室安全規章制度的基礎上，學院將逐步完善并細化現有安全管理制度和操作規程，強化實驗室安全意識。
2.3 落實實驗室安全責任制
實驗室安全工作不僅要有健全的制度作為保障，還要明確崗位分工、明確工作職責、明確管理范圍，確立并實施實驗室安全工作責任制，做到職責分明，責任到人，提升實驗室安全管理水平。④沙鋼鋼鐵學院為進一步加強學院實驗室安全管理，推進實驗室安全工作的制度化、標準化、常態化，實行了院長總負責，實驗中心主任與各實驗技術人員具體負責的安全制度的執行。
教學實驗室由實驗中心統一管理，落實實驗儀器設備管理、消防安全等責任制，并確定各實驗室安全負責人。負責人針對實驗室具體情況，在實驗室放置相關安全資料，并在醒目位置張貼“注意高溫”、“禁止觸摸”等各類警示標志、應急事故處理聯系人及聯系方式等，墻上張貼安全標語，應急疏散圖。實驗技術人員對所負責實驗室定期組織安全檢查，主要包括用電有無違章、各警示標志是否完整、消防設施是否完好，滅火器材配置是否在位等，落實安全隱患整改，對涉及實驗室安全的重大問題及時匯報并處理。
節假日及寒暑假期間安排專人值班，制定并實施相應的實驗室工作計劃，保障教師科研工作的順利進行。科研實驗室教師簽訂安全責任書，由教師負責個人科研實驗室的安全責任。此外，沙鋼鋼鐵學院還建立了實驗室安全獎懲制度，對違規操作實驗設備，造成的火災、污染、人身重大傷害以及大型精密儀器設備損壞等事故，安全負責人應立即向實驗中心報告，實驗中心要及時對事故做出處理，并追究相關人員責任。
實驗室安全容不得半點大意，只有建立從院領導到實驗人員安全事故人人有責的觀念，做到安全責任層層落實，責任到人，才能有力保證實驗室安全運行。
2.4 制定事故應急預案，降低事故危害
實驗室工作人員安全意識的強弱和應對事故時技術水平的高低，對能否確保實驗室的安全有著決定性影響。
針對實驗室可能發生的消防事故、用電事故、放射性事故等，實驗中心根據有關法律法規，制定了相應的應急預案。對于X射線衍射儀、高壓壓力容器等特種設備，由負責人根據其不同的特點和要求，制定專項緊急預案，并將應急處理的要求和具體操作寫入設備操作規程，張貼上墻。以確保發生實驗事故時，能夠及時有效地實施緊急救援，盡可能地減少事故的危害和損失，保證實驗操作人員的生命安全和實驗室財產安全。
根據應急預案的不同，實驗中心每學期采取實際演練、桌面演練、討論式演練等多種應急預案演練形式，對實驗室人員及研究生開展應急演練工作，并根據實際效果，及時評價和改進應急預案內容，盡量將事故的危害降到最低。
2.5 深化實驗室專項管理
2.5.1 危險化學品管理制度
部分實驗室在實驗中涉及危險化學品使用，危險品的安全管理與使用是實驗教學與科研順利進行的保障。因此，學院對易燃易爆物品及有毒有害物品設專人保管、發放、專處存放。
沙鋼鋼鐵學院建立了危險化學品領用登記制度，危險化學品進入實驗室后存放在專用藥品柜中并由保管員記錄每次使用情況和存量，隨用隨取，各教學、科研實驗室只能存放當日使用量，嚴格控制物品的存放量。申請人領用危險化學品時，需經實驗室主任及危險藥品管理人員的批準后方可領用。使用過程中，實驗人員必須佩帶防護用品以保障安全，并詳細記錄危險品的使用量；實驗結束后，剩余或者菏輩揮玫奈O掌沸柙諼O棧學品領用登記簿上注明，并由實驗中心回收，統一存放在危險化學品儲藏室，不得隨意丟棄或任意存放，防止危險品外流。實驗危險廢棄物實行分類收集，做好無害化處理、包裝和標識。
2.5.2 大型儀器設備專人管理制度
沙鋼鋼鐵學院嚴格執行學校關于大型儀器及特種設備的預約使用及操作培訓制度。為提高實驗儀器的使用水平及效率，更好地為全院師生的科研服務，實驗中心對大型儀器實現專人管理。特種設備如X射線衍射儀、掃描電鏡等儀器管理人員必須經過專門的培訓后方可上崗；高壓壓力容器設備等操作人員需要取得特種設備作業人員證。設備管理人員主要負責儀器的操作分析及日常保養維護，并且做好設備使用情況的記錄，主要包括：儀器預約情況、使用開始及結束時間、設備使用前后運行狀況、操作人姓名及聯系方式及導師姓名等。通過記錄設備使用情況，設備管理人員可以了解設備運行狀況，發生設備故障時可以及時進行維修，使儀器的功能能夠得到充分的利用。同時，如果由于違規操作發生安全事故導致人身安全和財產損失，通過該記錄表可以追溯到責任人，并且根據沙鋼鋼鐵學院實驗室安全獎懲制度對相關人員進行處罰。
為了培養研究生及本科生的實際操作能力，實驗中心定期舉行大型儀器的操作培訓，鼓勵高年級的本科生參加該類培訓，考試合格后由實驗中心發放操作許可證。實驗室實行操作人員準入制度，取得資格證的人員方可操作。
3 強化實驗室安全知識教育培訓
實驗室中的主體是操作人員，為了防止安全事故的發生及提高實驗人員應對緊急事件的處理能力，對實驗人員的安全培訓是必不可少的。⑤低年級的學生在進入實驗室時還存在儀器設備操作步驟不明確、實驗技術不熟練、實驗室安全觀念淡薄、處理實驗室突發事件不成熟等問題。了解實驗室儀器設備的操作規程及相應的事故應對機制是進行安全實驗的前提，本科生在進入實驗室開始實驗前，根據各創新實驗室的不同情況，由導師對其進行實驗室儀器設備的操作培訓，并介紹實驗過程中的注意事項。具體實驗過程中，必須由指導教師或研究生指導3次以上方可獨立實驗，這不僅完善了實驗室中“傳幫帶”的機制，還有效地避免了安全事故的發生。
此外，實驗中心針對實驗室安全管理人、教師、實驗技術人員、研究生和本科生等不同崗位人員，分別制定實驗室安全教育培訓計劃。沙鋼鋼鐵學院實驗中心本著“安全第一、預防為主”的宗旨，積極組織全院實驗技術人員、研究生及進入創新實驗室的本科生參加相應的教育培訓工作。研究生及本科生只有通過該考試后方可進入實驗室進行實驗。依托于蘇州大學實驗室安全教育網的培訓考試模塊，組織實驗師及學生對實驗室安全相關的課件資料、規章制度等進行集中培訓，再利用業余時間對化學危險品、實驗室安全、消防安全、新生安全、用電安全等各知識點自學。在此基礎上，學院實驗中心組織實驗室安全知識培訓考試，通過測試，成績合格者可獲得電子證書。
實驗中心通過組織實驗室安全知識培訓考試的活動，提高了進入實驗室的研究生、本科生的實驗室安全意識，目前實驗室未發生重大安全事故。只有在保證實驗室安全的前提下，才能有效地開展科研創新實驗，從而將理論與實踐相結合，達到培養人才的目的。
4 結語
實驗室安全直接關系到實驗人員的生命安全和學校實驗室財產安全，沙鋼鋼鐵學院作為一個新建學院，在實驗室安全建設方面借鑒國內外實驗室管理的先進經驗，建立健全了實驗室安全管理體系。在實踐中落實到責任到人，深化危險化學品及大型儀器管理制度。實驗室安全是一項長久的工作，只有堅定地落實實驗室安全管理制度，加強對實驗人員的安全知識教育培訓，讓安全意識成為每一個人的習慣，做到“實驗室安全無小事”，才能有力地保障實驗室安全。
注釋
① 董麗萍，劉寧.面向應用型人才培養的實驗教學體系研究[J].實驗技術與管理，2007.24（9）.
② 車將，廖允成.實驗室安全的規范管理探索[J].實驗科學與技術，2010（5）.
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關鍵詞:冶金工程；項目管理；問題；策略
進入21世紀以來，在社會經濟穩步發展的背景下，我國冶金工程項目也呈現了較快的發展。其中,冶金工程項目管理是非常關鍵的一項工作,其管理分為開始階段、規劃階段、執行階段以及竣工階段的管理，由于管理存在系統化及復雜程度高的特點，在實際管理工作過程中容易出現問題。因此，從冶金工程項目管理質量的提升角度考慮，文章針對冶金工程項目管理中存在的問題及策略進行研究的意義重大。
1冶金工程項目管理中存在的問題分析
冶金工程項目管理質量要想得到有效提高，便有必要注重實際管理工作問題的查找，進一步加強分析。
1.1項目的截止時間不符合實際情況
在冶金工程項目管理過程中，會遇到工程進度延期的問題。主要體現在項目的截止時間不符合實際情況，即工程的初始截止時間在制定上存在問題，規劃不夠合理，在沒有和項目參與方積極溝通的情況下，便容易引發這方面的問題。
1.2項目主體之間溝通弱化
在實際管理工作過程中，部分項目經理與管理團隊成員之間缺乏有效的溝通，未能及時對其他項目參與工作人員功提供有效的信息，同時也未能制定合理科學的溝通流程，這樣便出現信息傳達不及時的問題，進一步導致項目管理的時效性弱化。
1.3項目風險應急預案缺失
對于部分項目管理團隊，基于項目計劃制定過程中，雖然對部分風險進行了考量，但是未能作出及時有效的項目風險應急預案，這樣在項目風險發生的情況下，便難以采取有效措施加以處理，從而使冶金工程項目管理難以得到有效強化。此外，還存在同質資源相互競爭的問題，即項目本身一般需要和其他項目及方案進行各類資源的爭奪，但是在同質資源相互競爭的情況下，便出現了競爭不良的問題，抑制了冶金業的發展。
2加強冶金工程項目管理的策略
在上述分析過程中，不難發現冶金工程項目管理存在的問題較多,所以有必要采取有效策略，促進冶金工程項目管理的強化。
2.1項目起始階段管理策略
在項目起始階段，首先有必要選擇資質好的咨詢公司，采用科學的工藝技術。編寫詳細、可行性高的報告,然后對項目的相關工藝技術加以明確，進一步做好工程項目的咨詢及策劃工作。與此同時，及時改進傳統的項目操作模式，可采取EPC總承包模式，達到縮短工程周期，節約人力資源的目的，從而增強企業的競爭能力。此外，在產品生產前，有必要了解市場需求,注重產品的增值及質量體現，并且在選材上需確保質量，同時保證原材料供應具備可持續性,以此保證項目起始階段管理工作能夠順利、有序地進行。
2.2項目規劃管理策略
在項目規劃管理過程中，一方面，有必要加強對項目投資的風險控制，融入冶金企業的盈利能力指標，同時加強對金融機構的了解和分析，進一步對前期融資到后期資金投入進行全面風險評估，保證冶金企業的資金鏈通暢，從而達到規避資金風險發生的作用。另一方面，在項目管理過程中，有必要強調技術裝備水平的提高，并且針對綜合性冶金項目,需對相關采購與合同簽訂的步驟進行簡化，明確項目經理在其中的責任,促進項目工作的順利完成，避免延誤項目進度等問題的發生。
2.3項目執行及竣工后管理策略
基于項目執行過程中，有必要確保人力資源的合理分配，以大型項目為例，便有必要配備專門的資源調配工程師及進度控制工程師等，以此確保大型項目能夠順利有效地執行。與此同時，基于項目執行過程中，還有必要做好項目控制工作和項目資金的進出記錄等。并且，有必要對現場例會的組織工作及現場例行檢查工作加以完善，對項目的核心內容加以明確，找出相關問題，并制定合理、科學的應急預備方案，以此確保項目執行的有效性及科學性。此外，在項目竣工之后，需做好相關審查和回顧工作，結合項目的完成情況，進一步針對項目竣工成果進行評價,從而確保整個項目工作管理的完善。
3結語
目前，冶金工程項目管理的問題較多，所以必須采取有效策略，即從項目起始階段，過渡到項目規劃管理階段、項目執行及竣工后管理階段，均需加強管理。從而解決存在的項目管理不力以及存在管理風險等問題，進一步為冶金工程項目管理工作質量的提高奠定扎實的基礎。
參考文獻:
【關鍵詞】冶金工程；合同風險；管理與控制
引言
近幾年，由于經濟危機不斷加劇帶來的影響，能源行業低靡，大型基礎設施建設減少，全球的鋼材需求量急劇縮減，鋼材出口量減少，鋼材價格一路下滑，導致國內冶金行業的工程項目明顯減少。我國企業在合同的認識和管理上存在誤區，各種不可預見和不可控的因素導致合同風險在不斷增加，有限的利潤面臨著不斷增加的開支風險。
1 合同風險的表現形式
合同的全過程可以分為四個階段，即訂立、履行、變更或轉移、終止，在每個階段都可能存在和隱藏著較多的風險，但通常在履行階段最為集中。依據不同的劃分標準，合同的風險表現形式也存在差異。
（1）從風險防范控制的等級上劃分，合同風險分為可控與不可控風險兩類。可控風險即可以控制的風險，在合同運營管理中通過一定的手段可以規避的風險。不可控風險即因為不可抗力因素導致的風險，一般指由重大的政治或經濟因素，或自然氣候因素等造成的損失和風險。
（2）從風險防控的范圍上劃分，合同風險可分為內部管理風險和外部環境風險兩類。內部管理風險是指由于企業自身在合同的管理上存在制度不健全或者流程不規范等原因造成的風險，為企業帶來損失與隱患。外部環境風險是指在合作過程中，由于對方使用不正當手段等導致合同變故而存在的風險。
（3）從風險防控責任上劃分，合同風險可分為直接風險管理和間接風險管理兩類。直接管理風險是指企業在直接參與合同運營的過程中直接造成的合同風險，原因一般是企業自身管理不規范、制度不健全等。間接管理風險是指企業在間接的運營合同過程中造成的合同管理風險，一般是由于合同中的分包方等第三方的原因。
2 影響冶金合同風險出現的因素
合同管理風險存在于合同從簽訂到終止的全部過程中，所以導致合同出現風險的原因自然也是分布在各個環節中，主要可以分為外部環境因素、主觀意識因素、制度因素和人員素質因素四個方面。
2.1 外部環境因素
外部環境因素是導致合冶金工程項目合同管理風險的不可控因素，主要是涉及到宏觀經濟環境的變化、政策的調整、法規的變化、自然災害事故等客觀因素導致的合同實施的外部環境發生了變化，帶來了一定的風險與損失。相比較而言，宏觀經濟環境的變化也是可以在一定程度上預測、防范的，而天災人禍是偶然性發生，是不可預測的、不可控制的。
2.2 主觀意識因素
主觀意識因素主要是導致冶金工程項目合同風險的主觀原因，主要表現在企業內部相關工作人員或者企業自身對于合同風險意識、法律意識、責任意識等的忽視，也是不能正確認識和重視合同隱含的風險，缺少必要的防范措施導致的。這也表現在對于當前環境下與該合同相關的法律法規或經濟政治政策的調整方案不是很了解或者研究不透徹，導致合同運行中對于自身潛在可能存在的風險意識不夠。不能在影響合同運行的外界因素發生變化時及時的采取有效的措施最大程度的規避或者減少損失。
2.3 管理制度因素
由于冶金工程項目是一種多方性的合作方式，涉及到土建施工方、設備安裝施工方及設備、材料供應方等等多方面的管理因素，所以說合同管理制度因素是導致合同風險的關鍵因素。合同的管理制度涉及到很多方面，包括合同評審、成本核算、費用支付等方面都需要制定嚴格的制度和流程。這些制度可以嚴格審核合同的合理性與準確性，防治合同出現錯誤或者是對企業自身不利的條款；可以更準確的核算項目成本，減少不必要的開支，控制產品成本在合理的范圍內；費用支付方面嚴格按著流程與制度進行管理，可以有效的防止不必要的麻煩或者防止欺騙的行為。
2.4 人員素質原因
人員素質因素是冶金工程項目合同風險的重要因素，主要是涉及到合同以及相關環節的工作人員的知識結構、業務能力水平等因素。如果工作人員知識結構單一或對相關時事政治不敏感，則無法及時預測行業發展趨勢，不能及時抓住發展機遇或者不能及時規避行業風險，使得合同運營存在風險。如果工作人員業務能力不足，則會導致不能及時發現合同中不合理的條款以及潛在的風險隱患，對于他人提出的意見合同是否有采納，工作人員也要有相關敏感性，確保合同的準確性、合理性，及時規避或者減少合同風險。
3 冶金項目合同管理與控制
針對冶金工程項目的自身特點以及企業現狀，降低合同風險需要制定合理有效的解決措施或者找準控制與管理合同風險的主要環節與相應形式。
3.1 注重合同的簽訂和審核
公司自身需要具備風險意識，嚴格審核合同的準確性，排除潛在風險。目前由于國際經濟形勢不樂觀，我們必須嚴格控制企業自身成本，減少不必要的開支與浪費。公司最好能設專人負責合同的審核，保證合同的準確性與合理性。公司也要制度健全、管理規范，從各個環節嚴格控制并及時發現合同的不合理之處，及時發現潛在風險。由于冶金行業對安全、質量、環保、文明施工等方面要求極高，極易造成在合同風險承擔上的不平等，公司只能從重視合同管理來降低風險、減少不必要的開支，所以需要在合同簽訂時嚴格把關主合同的簽訂，將風險截留在合同簽訂之前，以此來減少工程項目的風險，保障冶金工程項目為企業帶來合理的利潤。
3.2 注重過程風險控制
對于已經簽訂的或者正在運營的合同必須要嚴格控制每一個環節，要注重每個環節的管理與策劃，制定出可能存在的每種風險的對策方案，從每個環節上控制合同運營，將風險扼殺在每個環節的過程中。制定相應的風險預測與評估報告、成本預算報告等提交各部門嚴格審核，及時發現錯誤或不合理之處，及時更正減少損失、降低風險。在合同履約過程中要嚴格把關，分解項目目標，將整個工程項目拆分到不同的部門、項目部、分包商等，降低自己的責任與風險。在整個過程中只需要抓好相應部門相應環節的的工作質量，保證整個項目的利潤不受損失。
3.3 注重分包商合同風險管控
冶金工程項目跟其他大型的工程項目一樣，都離不開分包商的合作。分包商的認定與選擇上必須建立完善的制度，以此來為企業選擇長久而又可靠信得過的分包商。選擇優秀的分包商也有利于公司分包合同風險控制水平，降低自身承擔的風險，利于提高整個項目的經營效果。對于大型的冶金工程項目必須采用嚴格合理的招投標制度，建立合理的招投標制度并且要堅定的執行，有利于為企業、為項目選擇優秀的合作伙伴，控制合同分包風險，保證企業的項目利潤。
4 結束語
目前，我國的企業與世界先進的管理技術相比在合同管理方面存在一定的不足，由于全球化競爭的加劇，我國冶金行業的發展受到嚴重的沖擊。冶金工程項目的企業在面臨各種壓力的同時需要明確合同風險的幾種表現形式，找準其風險出現的原因后有針對性的采取措施，以此找到對合同風險進行管理與控制的方法與形式，合理控制合同風險，降低冶金工程項目的風險與損失，保證企業的利潤。
參考文獻：
[1]楊銘欽.企業合同風險如何管控[J].施工企業管理，2013（7）.
關鍵詞：冶金工程；培養；應用型專門人才；思路
一、培養方案與提高專業興趣
以培養冶金工程專業工程應用型技術能力為宗旨，恰當設置理論教學和實踐教學比例及邏輯關系，加強本科生工程能力培養力度。專業課理論教學中，以講授冶金工藝基礎知識和生產控制基本規律為重點，培養學生冶金知識學習與應用能力。結合冶金行業工程案例講解，引導學生應用所學知識解決生產和工程設計問題，培養思維判斷與分析能力。例如，氧化鋁生產工藝專業課，根據氧化鋁生產主要流程，從原料制備到氧化鋁成品生產共12個主要工序，制定12個專題講座，在闡明原理的基礎上，采用視頻、圖片輔助，詳細介紹工業化生產中的主要設備、工況條件及調控機制，使氧化鋁冶煉過程講解更加具體。在入學教育、專業基礎課和專業課教學過程中，讓學生充分了解所學專業，掌握一定專業知識[4]。介紹教師的研究課題及參與的工程項目，引導學生搜集整理冶金研究領域有關最新科研成果，提高專業和科研興趣。教學過程中充分利用多媒體平臺，提供圖、文、聲、動、實等信息，加深對抽象知識點的理解與應用。組織學生參加校內外學術講座，了解專業最新發展，開闊科技視野，加深對專業的認識。
二、優化教學方法及資源
（一）工程案例教學法
結合冶金工程專業特點，在教學過程中引入工程案例教學法，并將大量工程實踐研究成果編入教案，引導學生運用理論知識分析、解決實際生產問題，培養知識應用、思維判斷和分析能力。聘請企業工程師任教。外聘的校外導師定期以生產流程工程技術路線及實際問題的解決方案為案例，講授冶金專業生產實踐，傳授專業知識在生產實踐的應用。目前，學院已聘請了3位分別來至中國鋁業貴州分公司、貴州中鋁鋁業有限公司及貴州華錦鋁業有限公司教授級高工為冶金專業校外指導教師，近期將與首鋼水城鋼鐵（集團）有限責任公司、貴州大龍錳業有限責任公司等省內企業合作，聘請具有一線豐富生產經驗的高級工程師為校外導師。
（二）實驗室教學平臺
本科生實驗課大多數是基于基礎課、專業基礎課和專業課進行的驗證性實驗，是提高專業基礎實驗技能的重要教學手段之一。專業基礎實驗技能的培養目標主要是使學生掌握基本理論和基本實驗技能，重點在于儀器使用、基本操作規范和對基本實驗現象的理解[5-6]，加強冶金工程實驗教學平臺建設對培養學生實踐能力極為重要。目前，冶金實驗中心規劃建設的主要實驗室為“冶金專業基礎實驗室”、“儀表實驗室”、“礦物預處理實驗室”、“有色金屬冶金實驗室”、“鋼鐵冶金實驗室”、“冶金環保實驗室”及“分析實驗室”。所有實驗室建設方案已完成，相關主要設備已完成選型，保證冶金工程本科實驗教學工作順利開展。
（三）虛擬仿真實驗室
近年來，虛擬仿真技術被應用于冶金工程專業實驗、實習和課堂教學，顯著提高了學生實踐能力和學習效果[7-9]。冶金實驗中心規劃重點建設實驗室有“虛擬仿真型實驗室”，主要建設內容有“鋼鐵生產全流程虛擬仿真實驗教學中心”，以燒結、高爐煉鐵、轉爐煉鋼等系統全流程實驗教學資源為核心，建設虛擬仿真實驗教學中心，利用虛擬仿真技術資源，結合實驗教學大綱和實驗考核方式，提高學生工程實踐能力。該中心規劃采購METSIM過程模擬軟件，應用于冶金工藝流程熱量平衡計算、化學反應、過程控制、設備設計、成本估算和過程分析，實現實驗過程零污染，教學資源零消耗，實驗無危險性[6]，實驗教學內容豐富，增加學生動手操作機會，為冶金工程專業工程師培養提供重要保障。
（四）實習基地平臺
按照冶金專業本科培養方案，集中實踐性環節學分比例占整個培養方案的17.14%，具有相當分量。本校已與中國鋁業貴州分公司簽訂《冶金專業本科教學實習基地建設》合同，共建冶金專業本科實踐教學實習基地，將認識實習、生產實習及畢業實習等實踐教學環節安排在企業進行，在生產實踐過程中實現專業基本應用能力培養。實踐基地主要為冶金專業學生提供實踐教學場所，項目實施后，將定期聘請較高專業技術水平和生產經驗豐富的企業技術人員進行專項講座和培訓，可滿足每年300人次冶金工程專業本科生的實踐需求。根據冶金專業發展需要，學校將陸續拓展實習基地建設，選擇國有或地方大型骨干冶金企業作為合作對象，增加冶金專業實習基地的多樣性。
（五）“雙創”項目全覆蓋
全面實施創新創業教育，培養“強責任、精技術、善管理、重實踐、求創新”高素質應用型人才，確立了“113”創新創業教育目標（“雙百分百”），即“讓100%學生接受創新創業知識教育，資助100%學生經歷創新或創業訓練，期待3%學生取得優質創新創業成果”。開展“本科生導師制”，由學生自愿選擇專業老師，并在其指導下，申報“雙創項目”，獨立開展立項項目的實驗研究、撰寫論文、完成課題。以本文指導的2016級3名本科生為例，經過一年來實驗室科研項目實踐，在專業認識和科研開展基礎手段方面獲得較大提高。
（六）提高師資隊伍工程教育素質和水平
承擔冶金專業本科生培養任務的工科教師，不僅應在工程教育教學方面具有突出能力和綜合素質，還應具有工程實踐、工程設計開發、工程技術創新和工程科學研究背景[1]。高校教師更擅長于知識理論性和系統性講解，對知識的實際應用和工程實踐掌握相對薄弱。本校為新建院校，教師以剛從高校畢業的博士為主，他們從學校到學校，缺乏工程經歷和實踐經驗。目前，本院現有專職教師44人，其中具有2年以上企業工作經歷的“雙師型”教師只有6人，占比不超過14%，總體而言，是一支實踐能力較弱的教師隊伍。為提高工程實踐能力，選派新入職教師去企業進行脫產1年的實踐。目前約30%青年教師完成了相關實踐，獲得了較好的效果。
關鍵詞：應用型本科 冶金工程 生產實習
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（c）-0249-01
江蘇科技大學張家港校區開辦冶金工程專業時間不長，辦學定位為培養工程應用型人才，為企業提供具有較扎實理論基礎的高級藍領。應用型本科應重視學生的工程技術應用能力的培養，提高實際操作水平。生產實習是冶金工程應用型本科專業實踐教學的重要一環，是教學質量和專業素質培養的根本保證[1]。該文通過對筆者近3年帶領學生產實習情況的總結和分析，提出提高應用型本科冶金工程專業生產實習教學質量的建議。
1 生產實習的實踐
2011年帶領08級冶金工程學生進行了為期兩周的生產實習。實習方式采用學生參觀和企業技術人員陪同講解相結合的方式。通過本次實習，學生熟悉了滬東船廠的發展、主要產品、生產和管理。4805廠的裝備、生產過程和船體結構。上海寶緣鋼鐵有限公司的生產、管理和主要產品。上海寶鋼集團有限公司的裝備及生產工藝。張家港永鋼集團煉鐵、煉鋼主要設備及主要工藝流程采用的自動控制系統。常州中天鋼鐵有限公司煉鐵廠、煉鋼廠主要流程和設備，尤其是轉爐、高爐、熱風爐結構和性能。
2012年帶領09級冶金工程學生進行了為期兩周的生產實習。與2011年相比，實習方式相同，但多了兩家實習單位，分別為上海歐姆龍有限公司和張家港聯合銅業。通過本次實習，學生還對電氣自動化設備產品，以及有色金屬冶煉的工藝和設備有了更深的認識。
2013年帶領10級冶金工程學生進行了為期兩周的生產實習。本次實習全部在江蘇沙鋼集團有限公司進行，采取分組跟班的形式實習了宏發焦化廠、原料燒結廠、宏發煉鐵廠、宏發煉鋼廠和鋼板總廠。通過本次實習，學生熟悉了煉焦、干熄焦等工藝，燒結、球團等生產工藝，噴煤、熱風爐等生產工藝，鐵水預處理、RH精煉及板坯連鑄工藝，除鱗、粗軋、精軋、卷取等工藝。
2 生產實習存在的問題
（1）實習過程主要是走馬觀花的參觀式實習，效果很不理想，難以達到預期的目的。（2）學生沒有實際動手操作的機會，缺乏生產現場鍛煉的經歷，不能體現應用型本科的辦學目標。（3）早期實習去了一些非冶金企業，對提高學生的冶金專業知識幫助不大。（4）由于實習時間和經費有限，學生不能參觀更多的生產車間現場，而且學生與企業管理或技術人員交流機會少。（5）冶金生產現場噪音大，而學生人數多，大多數學生聽企業技術人員現場講解的效果不夠理想。（6）部分學生實習現場不做實習記錄，沒有寫實習日記，實習結束提交的實習報告有互相抄襲現象。
3 生產實習的建議
針對指導學生生產實習過程中遇到的問題，我們進行了總結和思考，提出以下改進生產實習教學質量的建議。
3.1 開展實習理論課堂教學
由于實習學生人數多，時間短、經費緊，導致學生在企業能學到的知識越來越有限，這需要通過加強課堂教學來彌補。建議指導老師通過開展生產實習前的理論課堂教學，使學生對冶金生產工藝的主要設備和流程等形成初步的認識。還需要不斷豐富教學手段，由于張家港擁有沙鋼、永鋼、廣大鋼鐵等冶金企業資源，可以邀請這些企業的技術骨干到學校里對將要實習的學生進行技術講座。由于不受生產情況的影響，企業技術人員講課時間有了保證，講課內容的系統性和完整性更強[2]。每次學生進入企業進行生產實習，企業都會安排技術人員進行專業知識講座，將企業技術人員邀請到學校講課就避免了每批次學生下廠的多次重復教學，減輕了企業的負擔，也節約了部分實習經費。
3.2 完善實習方式
生產實習的主要方式包括跟班學習、現場參觀及專題講座[3]。08、09級冶金工程學生的實習采取了現場參觀的方式，這種方式與認識實習如出一轍，實習效果欠佳，10級冶金工程學生采取跟班學習的方式，效果有所改善。但近3年的實習，學生都沒有參與動手實踐，沒有掌握實際操作知識，不能達到應用型本科的培養目標。隨著學校辦學過程的深入，目前已與沙鋼、永鋼等企業建立了良好的校企合作關系，這兩個企業已成為我校冶金工程專業生產實習基地。我校冶金工程辦學理念是培養應用型人才，建議以后的實習方式為分組分批地跟班學習，同時將實習時間延長至5周，使學生能夠在工人師傅的指導下動手實踐，達到應用型人才的要求。
3.3 建立合理成績考核體系
近3年生產實習的成績評定包括實習筆記、實習日記、實結、實習報告。但這種考核體系存在抄襲現象，不能反映出學生的實習態度和效果的差異。建議以后實習考核體系中增加實習答辯一項，實習結束后可以組織一定形式的答辯。例如，每個學生在沙鋼實習時找出兩個關于工藝、設備、技術方面的問題，然后通過小組討論，與指導老師探討，查閱文獻等手段，提出解決這些問題的方法，在答辯時重點陳述這些內容。最后將實習作業、實習答辯的成績按6：4的比例進行綜合評定，給出實習最終成績，從而更加全面反映出學生的實習態度和實習效果。
4 結語
生產實習是應用型冶金工程專業學生教育的關鍵實踐性教學環節。通過開展實習理論課堂教學、完善實習方式、建立合理成績考核體系，逐步提高生產實習的質量，達到應用型人才的培養目標。
參考文獻
[1] 賀道中.冶金工程應用型本科專業實習教學體系構建[J].中國冶金教育，2011（1）：11-14.
1.1管道安裝質量的事前控制
首先，監理工程師應熟悉施工圖紙，領會設計意圖，按照國家標準、規范，結合冶金行業的特點和技術規程，認真審查施工方案，并編寫有針對性、便于操作、有量化指標的監理細則，以便行之有效地開展過程監理工作。其次，在管道安裝開工前，監理工程師應認真審查各項施工準備工作，從人、機、料、法、環五個方面進行審查，包括管道施工所涉及的特殊工種人員上崗證書和相關培訓記錄，所使用的測量儀器、檢驗工具和壓力表的校驗合格證、標定的有效期限，以及施工方案提出的重點控制措施，質量保證體系和安全管理體制設置是否健全合理，各級施工管理人員能否落實到位等。對壓力管道安裝前的資格審查，監理工程師應重點檢查施工單位是否持有國家質量技術監督局頒發的壓力管道安裝許可證相應等級，并向上海市質量技術監督局辦理監督檢驗申報書，經建設單位批準后方允許開工。另外，要求施工單位單獨編制壓力管道施工方案，附焊接工藝評定及作業指導書和安全專項方案。然后，監理工程師按施工單位填報的材料報審表所提供的材料清單內容，認真審查各種管材、管件的材質及規格是否符合設計要求，所采用的制造標準是否符合設計規定，質保資料是否齊全、清晰、完整。如果出現高壓鋼管的鋼號、爐號與原質保資料證明不符或無鋼號、爐號時要進行材料復驗；合金鋼管材、管件必須有光譜分析或復驗報告；有耐腐蝕要求的不銹鋼管材要有耐腐蝕性能檢測的試驗記錄等。對焊材的質量控制，監理工程師主要檢查焊接材料的品牌、規格、型號，是否符合設計要求，并與施工單位編制的管道焊接工藝評定規定的焊材一致。對閥門的材料報審，監理工程師應審查閥門的出廠合格證和試驗記錄。需脫脂的閥門，要有脫脂記錄，安全閥門要有上海市勞動安全監督局的檢驗報告和調試記錄。
1.2管道安裝質量的事中控制
在管道安裝施工前，監理工程師應向施工單位做好監理細則的交底工作。根據安裝程序和工藝要求，雙方明確關鍵過程、重要部位需旁站的要求，并設置停檢點、審查點、檢查點，對隱蔽工程的見證、檢驗、復驗進行全過程控制，而且監理工作的開展應堅持先報審后施工，上道工序不合格，下道工序不能進行的原則。開始，監理工程師先對管材的除銹和防腐質量進行隱蔽前檢查，要求管道的除銹方法、除銹等級、防腐工藝、防腐材料、涂層厚度及檢驗方法，均應符合設計和技術規程要求。防腐材料在使用前，施工單位應報監理工程師進行見證取樣，生產廠家提供出廠合格證及涂層厚度檢測報告，經審查合格后，施工單位才能涂刷底漆或內壁涂層。對于氫氣、氨氣、氮氣、氫氮混合管道安裝需采用的管材、管件、閥門要進行酸洗脫脂，因此，在此類管道工程安裝前，監理工程師應檢查其脫脂質量和脫脂后的保護質量，可以使用白布進行檢查，如發現有油跡等雜物，要求施工單位進行重新脫脂、清洗吹干，并經檢查合格后方可使用。然后，在管道安裝實施時，監理工程師按每批10%比例要求抽查管材、管件及配件的質量，主要檢查其規格、尺寸和壁厚等項目，查看外觀有無裂紋、縮孔、夾渣、折疊、砂眼、氣孔等缺陷；同時督促施工單位嚴格按設計圖紙和施工方案進行管道質量安裝的控制，經常對管線組成件的規格、型號、材質，管線走向、坐標位置、安裝標高、支撐點、支撐件位置、固定方法等進行巡視檢查和實測實量，使能滿足設計和施工規范要求，且施工單位不得在安裝過程中，隨意變更。對管道安裝焊接的各道工序，監理工程師應嚴格檢查管道組對的坡口形式、角度、對口間隙是否符合規定，要求符合環焊縫距支、吊架凈距不應小于50mm，以及不宜在管道焊縫和邊緣上開孔等規范要求；對氧氣、氫氣管道的焊接，施工單位必須采用氬弧焊打底，其它壓力管道若采用手工焊時，也必須采用氬弧焊打底，以便保證底部焊縫成形良好。監理工程師還應督促施工單位畫好壓力管系的簡圖，可以正確標明焊縫位置、焊縫號及對應的焊工號，在管道的焊縫位置上標注焊工號。在管道焊接完成后，施工單位應及時進行管道焊縫的射線照相檢驗或超聲波檢驗，射線探傷部位由監理工程師指定，射線探傷應以第三方的檢驗報告為依據，對拍片不合格的焊縫應擴大抽檢比例，每發現一道不合格焊縫，對該名焊工同批焊縫應加一倍進行抽檢，若進行超聲波探傷，由監理工程師進行旁站。最后，經管道試壓、吹掃、沖洗等工序完成后，由建設單位和監理單位共同確認后，施工單位才能進行最后一道面漆的施工，此時監理工程師主要檢查管道涂裝質量包括涂層的顏色、厚度是否符合設計要求，漆膜附著是否牢固，外觀有無出現剝落、氣泡、針孔等缺陷，色環標記的間距控制應均勻、寬度一致。在管道安裝過程的監控中，監理工程師主要通過采取現場巡視檢查、旁站、見證等相結合的手段，對所產生的質量問題或隱患，按其性質、影響程度、危害大小，監理工程師及時簽發監理聯系單、監理工程師通知單，或由總監理工程師簽發工程暫停令，并在監理日記中如實做好記錄，同時督促施工單位認真整改，待整改合格后報監理工程師復查，監理工程師才能同意簽審通知回復單或工程復工令。
1.3管道安裝質量的事后控制
監理工程師應認真審查管道安裝的各項材料和工程報審資料，做好管道專業監理資料的收集、整理、歸檔，并對分項工程、分部工程及時進行質量評定，督促施工單位對已安裝完成的管道工程，要做好成品保護工作。
2重要部位和關鍵工序的質量監控
2.1對管道安裝系統試壓過程進行質量控制
監理工程師應先審核施工單位編制的試壓方案，檢查管道壓力試驗介質的確定。在試驗前，監理工程師還應檢查管道支架和管道安裝質量是否符合規定，具備試壓條件，管道上伸縮節已設置臨時約束裝置，管道已進行加固，試驗用的壓力表需校驗合格，試驗介質已備齊，試驗區域需用安全繩圍護，設警戒標志。對液壓和氣壓試驗過程，監理工程師進行旁站，液壓試驗應緩慢升壓，達到試驗壓力后，穩壓10min，再將試驗壓力降至設計壓力，停壓30min，以壓力不降、無滲漏為合格。氣壓試驗前，必須用空氣進行預試驗，試驗壓力宜為0.2MPa，試驗時逐步緩慢增加壓力，直至試驗壓力，穩壓10min，再將壓力降至設計壓力，以發泡劑不滲漏為合格。如果是輸送劇毒、有毒、可燃氣體的管道，施工單位應當按設計和相關技術規定，還要進行泄露性試驗。
2.2對管道安裝系統的吹掃、沖洗過程進行質量控制
監理工程師應先審核施工單位編制的吹洗方案，然后進行旁站檢查，吹掃壓力不得超過管道設計壓力，流速不宜大于20m/s，檢查排氣口設置的白布或白靶上無鐵銹、塵土、水及其它雜物為合格，管道沖洗應采用清潔水和最大流量，流速不得低于1.5m/s，連續沖洗，最后目測排出口的水色和透明度與入口水一致為合格。
[關鍵詞]冶金工程專業 工程素質 實驗教學體系 改革
[作者簡介]張明遠（1971- ），男，甘肅白銀人，重慶科技學院，高級工程師，研究方向為冶金實驗；呂俊杰（1963- ），男，重慶人，重慶科技學院，教授，碩士，研究方向為鋼鐵冶金工藝優化；柳浩（1983- ），男，陜西漢中人，重慶科技學院，講師，碩士，研究方向為煉鐵工藝。（重慶 401331）
[課題項目]本文系2010年重慶市高等教育教學研究重點項目“應用型本科人才工程實踐能力培養的研究與實踐”（項目編號：102119）和2011年重慶市高等教育研究重點項目“冶金工程專業卓越工程師教育改革的研究與探索”的研究成果。（項目編號：112084）
[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2012）32-0117-02
當前我國高等工程教育主要存在的問題是脫離工程實踐。教育部為促進高等教育面向社會需求培養人才于2011年啟動“卓越工程師教育培養計劃”，目的是全面提高工程教育人才的培養質量，提升工程人才的工程素質，適應我國科技發展和產業升級的需要。冶金工藝性專業主要是針對傳統的鋼鐵產業，涉及冶金工程專業、材料成型及控制工程專業，本科人才目標定位是培養具備較高的工程素質和解決工程實際問題能力的現場工程師。工程素質集中體現在綜合性、系統性、實踐性和創新性。然而，在現行的實驗教學體系中，學生工程素質的培養是薄弱環節。以冶金工程專業為例，冶金工程專業原有“冶金物化”“冶金自動化”“傳輸原理”“專業綜合實驗”四門依序開設的專業實驗課程體系。其中前三者課帶隨堂實驗，實驗教學依附于理論課，實驗項目多為理論的驗證，綜合多個知識點或具備工程環境的實驗項目較少；實驗內容與工程實踐結合不夠，沒有突出工藝性專業應用性和實踐性的特點，不利于培養學生的綜合實踐能力和工程素質。因此，必須通過冶金工程專業實驗教學體系與課程內容的改革，搭建新的工程實踐教學平臺，建立產學研實驗教學新模式，培養學生的工程素質和知識集成能力，使人才適應國際標準的要求。
一、貫穿工程素質培養的實驗教學體系改革創新思路
冶金工程實驗教學改革表明，只有讓學生在實驗過程中充分動腦、動手，才能有效提升學生的綜合素質和工程能力。實驗課程設置必須融合各學科知識，并以梯級能力培養為主線，專業實踐能力培養為重點，不斷優化實踐教學體系，提高學生的工程實踐能力。梯級能力培養包括學生基本動手能力的培養、基本實踐能力的訓練、專業實踐能力的強化和綜合應用能力的提高，分別對應專業基礎實驗教學平臺、專業綜合實驗教學平臺和科研創新性實驗教學平臺。
1.實驗教學打破按課程開設課內實驗和集中實驗的格局，全部開設獨立實驗課程。4門獨立設置的實驗課程包括“冶金傳輸原理實驗”32學時（2學分）、“冶金自動化技術實驗”16學時（1學分）、“冶金原理實驗”集中安排2周（2學分）、“專業綜合實驗”集中安排2周（2學分）。
2.采用分層次實驗教學體系。對不同年級的學生，根據能力和知識層次的不同，設定不同的實驗教學內容。專業基礎實驗為必修實驗，包括冶金原理、冶金傳輸原理、冶金自動化儀表三門獨立實驗課程和課內實驗，以滿足學生的基本實驗能力，為下階段的專業學習儲備必需的知識和能力；專業綜合實驗也為必修實驗，融合了多門專業課程知識，訓練學生的實踐動手能力和設計、研究、解決問題的能力，通過專業層次的實驗教學環節實施，幫助學生深入認識冶金工藝過程，加深對專業理論的認識并逐漸形成體系，使學生具備冶金工程師所需的基本理論知識和專業能力；科研創新性實驗為選擇性實驗，主要針對高年級本科生和學生科技創新，目的在于為學生提供一個良好的實驗研究平臺，培養學生的創新能力。
3.以鋼鐵冶金學科的行業優勢為依托，不斷將教師和企業研究人員的研究成果轉化為實驗教學項目，提升學生的工程應用能力。重慶科技學院（以下簡稱“我校”）冶金工程專業辦學緊密依托冶金行業，經過多年的發展，形成了以難冶選有色金屬礦物提取與分離、含鐵資源綜合利用與環保、鋼鐵冶金過程強化與節能、冶金過程檢測技術及裝備等特色學科方向。這些學科方向緊密聯系冶金行業發展，通過校企合作解決了多項生產實際問題，并將研究成果轉化成實驗教學項目，為學生開設了V-Ti鐵水的純凈度實驗、磁鋼Al-Ni-Co的冶煉成型、高磷鐵礦脫磷實驗、ANAYS對鋼的凝固過程的有限元仿真等一系列創新性實驗項目，使兩性實驗項目超過總體實驗項目的60%，實驗項目的更新率每年保持在30%以上，整合了冶金工程實驗教學的優勢資源，提升了學生的創新能力。
4.改革實驗方法和實驗教學考核方式。工程環境中的實驗不再是理論的驗證和重現，而是將專業知識貫穿在分析和解決實際工程問題的環境中，因此要加強各知識點的集成與解決實際問題能力訓練，實驗方法看重培養學生在工程背景中運用已有知識解決新問題的能力，并重視訓練學生的撰寫研究總結的能力，注重科學的實驗方法與過程。實驗指導教師要提升實驗項目的深度，注重知識點之間的聯系，實驗過程要訓練學生工程研究的基本方法，引導學生多角度、開放性地思考問題。學生對專業知識不能硬套，而要貫穿應用在實驗研究中。
實驗采用4～7人為小組的團隊模式，專業基礎實驗需個人獨立完成，專業實驗必須緊扣工程背景，應用多個知識點，創造性開展實驗，以解決工程問題為最終目的。學生團隊談論實驗方案，設計實驗項目，解決實驗中出現的問題。如粉料成球實驗，粉料是工業生產的副產物，不僅來源于礦粉，也可以是除塵灰、污泥、飛灰、鉻渣等，不同的礦粉其物理性質、成球性不同，進而利用的方式也不一樣。實驗中，教師給定某一樣原料，學生就必須應用“物理化學”“冶金原理”“煉鐵學”等課程知識思考如何將粉料成型成塊并應用于冶金工業。這類實驗體現了工程性、系統性和集成性，注重實驗過程和方法，可充分鍛煉學生的工程意識和解決問題的能力。
實驗教學考核方式改革是實驗教學改革的重要內容。實驗教學考核方式改革的核心是放棄只重視實驗結果、增加一次實驗報告評價學生，推行實驗過程的考核模式，使背靠工程背景、應用多個知識點、過程式實驗等以工程素質培養為中心的實驗方法得以貫徹，達到培養學生實踐與創新能力的目的。專業基礎課采用“平時+實驗過程+實驗報告”的模式，專業綜合實驗采用“實驗設計+含的實驗項目或知識點+實驗過程+結果評價”模式。通過改革實驗考核方法，實現了“三個轉變”，即考核方式向多樣化轉變，考核內容向注重綜合知識和能力集成考核轉變，成績評定向綜合性、系統性、創新性轉變。
5.建立以學生“工程意識”為主線的實驗教學保障體系。成立實驗教學質量管理與保障辦公室，從實驗項目開發、實驗運行策劃、設備材料保障、實驗過程監控、考核評定等方面，評估與改善實驗教學質量，實施項目更新評價、過程評價、實驗設備整合評價、指導教師評價、學生實驗質量評價等，將實驗教學管理與實驗室管理由行政化向目標化轉變，為提高實驗教學質量、培養高質量應用型人才提供了有力保障。
二、搭建培養創新能力的交叉型實踐教學平臺
應用型人才的培養，工程環境缺失是一個主要問題。我校分階段建設并最終建成了以過程控制、計算機模擬、企業現場操作系統為手段，結合重慶鋼鐵集團公司現場工藝環境和生產條件的冶金工藝實驗實訓平臺。在此平臺上，學生可以融入生產環境，根據企業生產條件進行虛擬生產，真正做到理論聯系實際，很好地將各學科知識進行了融合，滿足了實驗實訓的要求。在該平臺上不僅可以完成實驗實訓環節，還可開展大量的學生創新活動、系統工程訓練、教師指導下的科研活動以及技術開發。對于在平臺上開展的活動，最終的目的是強化工程環境，培養學生對專業知識和專業能力的集成，為學生盡早轉變成具有較強工程意識的冶金工程師創造條件。
三、以工程項目為依托，實行案例教學，建立產學研實驗教學新模式
以產學研結合為載體的應用型人才培養計劃為基礎，注重學生應用能力培養，在實驗教學體系和產學研合作機制實施過程中，不斷總結經驗及成果，推動企業資源和學校科研資源更加有效地向教學資源轉化，推進教學與科研相結合，鼓勵教師把科研成果轉化為實驗教學項目，并將研究成果及時融入人才培養過程中，形成實施—優化—再實施—再優化的模式。冶金是一個大行業，非常注重對生產流程的認識和工程分析能力的培養，因此做好實驗教學環節注重模擬真實環境和整合知識進行分析是非常重要的，實驗課程鼓勵教師結合每一實驗利用案例分析的方式組織學生討論，確保實驗教學環節的質量真正在高水平上運行。實驗案例密切結合冶金生產實際，依托冶金工程項目，充分調動學生的自主性、能動性和創新意識相結合，培養其獨立學習、獨立思考、獨立解決問題的能力。
專業與行業企業深度融合，形成了校企協同的共建模式，構建了一批相對獨立、集人才培養和解決工程實際問題的平臺。目前與重慶鋼鐵（集團）公司合作共建了“冶金與材料工程研究所”，與四川德勝集團川鋼公司合作共建了“技術中心”，每年針對重鋼和德勝進行科技攻關近10項，每年學生科技創新項目近30項，覆蓋冶金工程專業學生近120人，每年在實驗室和研究所里擔任科研助手的學生近20人。這些研究機構為教師提供了科研平臺，提高了教師的理論水平和專業能力，豐富了實驗教學內容，更重要的是為培養學生解決工程實際問題、提升工程應用能力提供了舞臺。
四、改革的效果評價
通過多年的建設，冶金工程專業構建了“ 三大平臺、三種能力、一個目標”的冶金實驗教學新體系。實驗教學內容將基礎性、綜合性、應用性、創新性有機融合，以“鋼鐵生產流程為主線”貫穿各個實驗教學，突出了實驗教學的“分層次教學、模擬工程環境”教學特點。冶金工程專業通過對實驗教學體系的改革，保證了知識的系統性；產學研結合，提升了學生的創新性；搭建了新的工程教育平臺，為學生在模擬工程環境中實踐創造了條件。實驗教學的改革強調學生的主體地位，培養了學生的工程意識，鍛煉了學生獨立分析和解決工程技術問題的能力，提高了學生工程實踐應用的能力，使培養的人才適應冶金行業的要求，近兩年的實驗教學改革，契合了冶金工程專業卓越工程師教育計劃的培養目標，提高了人才培養的質量，取得了較顯著的效果。
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在儀表索引模塊中，建立儀表位號(TAG)，根據工藝提供的條件，完成儀表選型工作。在前期的二次開發中，已經在數據庫里存儲了大量缺省的儀表類型，每種儀表類型都在數據庫中關聯了儀表的相應信息，包括現場儀表的線制，儀表位置，IO類型，儀表規格書，關聯的儀表安裝圖，常用的連接電纜等，所以在儀表點位建立的時候可以避免大量重復輸入的工作。在建點過程中主要完成儀表位號的確定，儀表選型等工作。這是利用INtools設計的基礎，同時也是有色工程儀表設計中的基礎。儀表位號建立完成之后，根據工藝專業提出的設計條件，在工藝參數模塊中擴充儀表的相關參數，包括儀表檢測對象的名稱、類型、工作狀態，報警值、聯鎖值等。
2儀表的設備接線
接線模塊是INtools設計與現場緊密相連的一個模塊。在儀表索引表中建立的TAG，在接線模塊中創建成設備Pannel，兩者的區別在于，Pannel是設計完成后在現場確實存在的儀表設備，比如一個熱電偶，一臺DCS機柜等，而在索引表模塊中建立的TAG是在設計中存在的位號，如果一個Pannel存在著多個與系統聯系的IO信號，那么它就存在著多個TAG。在創建Pannel的同時也建立了連接用電纜，可以對電纜選型、命名。通過接線模塊，可以把這些傳感器、變送器、電纜、控制系統連接起來(Connection)。這些工作就如同在現場把儀表設備連接起來一樣。這樣的設計方式，甚至可以把儀表與控制系統的連接定位到某個機柜的某個卡件的特定通道，設計結果更加精確，同時也避免了設計中的人為錯誤。
3瀏覽器模塊
通過該模塊用戶可以瀏覽其他模塊的信息以及修改其他模塊的信息，它是一個功能十分強大的模塊，合理應用該模塊可以節省設計人員很多時間，該模塊是其他模塊的一個擴展和補充。二次開發中，合理的開發瀏覽器模塊，可以通過它可把其他模塊幾乎所有參數均結合起來，甚至包括其他模塊本身不能瀏覽的參數。
4安裝模塊和回路圖模塊
安裝模塊用于生成儀表安裝圖和統計安裝材料，回路圖模塊用于生成回路圖。安裝圖模塊至少要在建點工作和儀表選型的工作完成后才能進行，而回路圖模塊一定要在接線模塊完成之后才能進行。使用安裝模塊和回路圖模塊都可以直接在Au-toCAD中生成圖形輸出。通過前期二次開發的塊和宏定義就可以直接讀取數據庫中的內容，生成圖紙。
5結語
INtools軟件的真正意義還是在于能夠在實際工程當中得到應用。在某鋅冶煉廠項目中使用INtools完成了項目中儀表專業的全部報表和回路圖的輸出工作，由于數據存儲在一個數據庫中，設計過程中的這種一致性和連續性避免了許多錯誤的產生。同時，由于前期提供了大量的數據庫基礎，節省了大部分重復輸入的時間，提高了工作效率。當然在軟件的應用中也發現了一些問題。主要還是在于INtools沒能和上游工藝的專業軟件配合，無法發揮它的最大作用。
本文作者：霍向東 單位：江蘇大學
冶金工程是一門研究從礦石（或其他金屬資源）中提取鋼鐵或有色金屬材料并進行加工的應用學科，可以分為化學冶金學（Chemicalmetallurgy）和物理冶金學（Physicalmetallurgy），如圖1所示。從礦石提取金屬的生產過程稱為化學冶金學；通過成型加工，制備有一定性能的金屬或合金材料的學科稱為物理冶金學。目前，冶金工程專業的課程設置以化學冶金學為主，包括鋼鐵冶金、冶金物理化學、冶金傳輸原理、有色金屬冶金等課程。盡管也開設金屬學，材料加工技術等課程，但內容較為寬泛，針對性不強。2007年，本文開始承擔江蘇大學冶金工程專業材料加工技術課程的教學任務，結合多年從事鋼鐵生產、科研的經歷，根據自己對物理冶金和化學冶金的理解，以拓寬畢業生專業口徑、提高學生的綜合素質為目的，將教學重點調整為“塑性加工及物理冶金理論”，取得了良好的效果。
一、增加物理冶金教學內容的思路
為適應社會發展和需求，拓寬專業、寬口徑專業教育已成為冶金領域培養人才的重要模式。目前，冶金工程專業設置涵蓋了鋼鐵冶金專業、有色冶金專業和冶金物理化學專業，改變了過去專業劃分過細的弊端，增強了學生的適應性，提高了學生獨立工作的能力。這體現了教育思想觀念由“對口”向“適應”轉變的進程。但是，也應認識到，隨著冶金技術的進步，物理過程在冶金中的重要性日顯突出，物理冶金和化學冶金（傳統冶金）同等重要。冶金工程專業的教學重點以化學冶金學為主是毋庸置疑的，但適當增加、補充和生產密切相關的物理冶金學的教學內容也是大有裨益的。首先，物理冶金學和化學冶金學是冶金工程學科不可分割的組成部分。例如鋼鐵生產是從鐵礦石中提取鋼鐵并加工成鋼材的過程，包括煉鐵（焦化、燒結）、煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼、熱處理等工藝環節。鋼鐵生產的集成技術已經打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工，尤其是薄板坯連鑄連軋技術的興起，更是將煉鋼、連鑄、軋鋼等工藝環節有效地聯系在一起。為了得到性能合格的鋼材，需要控制鋼材的化學成分和組織結構，化學冶金學可以解決化學成分控制的問題，在鋼鐵生產中由連鑄之前的工藝環節完成，最終的組織狀態則通過后續的成型加工和熱處理實現。可見，鋼鐵生產需要化學冶金學和物理冶金學的綜合知識，只有把兩者結合才能解釋并解決鋼鐵生產中出現的問題。目前，冶金工程專業的主要教學內容為化學冶金，盡管也開設了金屬學等課程，但內容寬泛，針對性不強，學生對鋼材加工和熱處理過程中組織、結構和性能的變化不甚了了，無法對鋼鐵生產建立起系統、全面的認識。其次，物理冶金學和化學冶金學的內容是互相聯系的，通過物理冶金學的學習，能夠促進對化學冶金學的深入理解。例如：冶金過程熱力學中自由能的計算，是判別、變更或控制化學反應發生的趨勢、方向和達到平衡態的手段，運用熱力學計算可以分析鋼中元素的氧化還原問題。由于Cu氧化的標準自由能和鐵相比更高，在煉鋼吹氧過程中，將被鐵保護而不被氧化。而銅是鋼材熱加工產生熱脆的有害元素，這是由于加熱過程中鐵被氧化，銅在軋件表面富集，成為液相后沿奧氏體晶界滲透，弱化晶界而造成熱塑性降低。所以，只有通過配料降低鋼中的Cu含量。這樣，就會對Cu在鋼中的危害、控制及氧化還原的熱力學條件有了系統的認識。可見，通過物理冶金的學習，冶金工程專業的學生可以更加深刻地理解冶金過程熱力學中元素氧化還原的規律性，認識到合理控制化學成分的必要性。另外，物理冶金課程在冶金工程專業的引入能夠拓寬學生的知識面，增加畢業生的適應性，促進將來工作和事業的發展。鋼鐵生產中需要專才，更需要通才。鋼鐵生產的集成技術已經打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工，化學冶金學和物理冶金學的知識相互聯系、相互融合。只有具備了化學冶金學和物理冶金學的綜合知識，才能使畢業生對操作崗位的工藝特點和目的要求有更深刻的認識；在產品出現質量問題時，才能對復雜工藝環節的影響因素做出準確判斷，并制定出切實可行的解決方案。市場疲軟和原材料漲價的雙重影響，壓縮了鋼鐵行業的利潤率空間，而且產品的同質化競爭日趨激烈，產品開發日益受到重視，新產品開發更需要具備化學冶金學和物理冶金學的綜合知識，對冶金工程專業的畢業生在知識面和綜合能力上提出了更高的要求。例如，Ti微合金化高強鋼的開發主要是利用了納米尺寸TiC的沉淀強化作用，需要通過控制軋制和控制冷卻來實現，但由于鈦容易氧化的特點，必須在精煉后期用鋁充分脫氧后加入鈦才能提高其收得率。通過類似產品開發的實例，將枯燥的書本知識和生產實際結合，使學生加深對物理冶金學和化學冶金學的理解，提高綜合運用知識的能力。
二、增加物理冶金教學內容的實踐
依據冶金工程的專業特點，結合多年現場生產和科學研究的經歷，本文自2007年起在冶金工程專業開設了“塑性加工及物理冶金理論“課程。由于江蘇大學冶金工程專業畢業生的分配去向主要是武鋼、沙鋼、興澄等鋼鐵企業，課程重點針對鋼材塑性加工過程中的物理冶金問題，講解塑性加工的原理、工藝以及物理冶金學理論，包括化學冶金的產品再加工和熱處理產生的金屬及合金組織、結構的變化，以及由此造成的金屬材料的機械、物理、化學、工藝性能的變化。課程設置在大四上學期，此時鋼鐵冶金、冶金物化和金屬學等相關教學已經結束，學生具備了化學冶金的基礎知識，通過認識實習和生產實習，對鋼鐵生產流程和工藝環節有了一定的了解。課程設置為30學時，教學內容包括以下5個部分：（A）介紹大型鋼鐵企業的生產流程，及物理冶金在其中的地位和作用；（B）介紹鋼材的分類，重點使學生認識鋼材的用途，以及由此帶來的對成分、組織和性能的要求；（C）軋制工藝學，包括軋鋼生產基本工序、軋機分類、組成和布置形式、厚度和板型控制等；（D）軋制原理介紹，包括塑形加工基本概念、軋制過程基本概念、實現軋制過程的條件、延伸和寬展等；（E）物理冶金概論，強韌化機制，熱變形和冷卻過程中的組織變化，控制軋制和控制冷卻，微合金化元素的作用，等。采用計算機多媒體教學方式授課，大大提高了教學的效率。由于教學內容是本文多年學習和科研工作的總結，并加入許多最新成果和圖片，知識貼近實際而新鮮；注意收集國內外文獻、會議資料和各大鋼廠的生產實例，內容生動直觀，激發起學生強烈的學習興趣。例如，關于鋼材按用途分類，結合西氣東輸的工程建設講述管線鋼的強度級別和性能要求；建筑用鋼的講解則展示了鳥巢、水立方美侖美奐的圖片及其中鋼材的使用情況。授課過程中擯棄了按部就班、照本宣科的填鴨式教學，采用融會貫通、舉一反三的教學方法。以不銹鋼為例，先介紹不銹鋼的相關知識，由不銹鋼的金屬學問題、耐蝕原理講述配料熔煉法、返回吹氧法和高碳真空吹煉法3個階段的發展歷史。最后，重點講述碳的選擇性氧化———奧氏體不銹鋼冶煉的去碳保鉻問題。這樣就會使學生對不銹鋼的生產工藝以及化學冶金學和物理冶金學在生產中的應用有了深入的理解。在課堂教學外，注重生產實習和實踐環節中物理冶金的教學。在鋼鐵企業的認識實習和生產實習期間，結合對中厚板、熱軋帶鋼和棒線材生產線的參觀，在介紹生產工藝和生產設備的基礎上，為學生重點講解軋制和冷卻過程中的組織、性能變化及微合金化元素的固溶和析出規律。使學生認識到軋制和冷卻中組織復雜的演變過程，其中加工硬化、回復、再結晶、相變和第二相粒子的析出過程交織在一起。在為大三學生開設的專業講座中，也注意把物理冶金學的知識貫穿其中：以瑞典SSAB公司為例，用英文幻燈片講述鋼鐵的生產流程；結合最新資料介紹國際和國內鋼鐵生產的歷史、現狀和發展趨勢；運用物理冶金和化學冶金的綜合知識介紹管線鋼、汽車板等專用鋼種的產品開發實踐。在指導本科生的畢業設計時，依據自己的科研方向，確定產品開發、組織性能分析、強韌化機理等緊密聯系生產實際的題目，加深畢業生對物理冶金學的認識并掌握物理冶金的研究方法，注重培養他們綜合運用知識分析問題和解決問題的能力，為踏入工作崗位或繼續深造做好準備。
三、開設物理冶金課程的作用
教學過程中注意把化學冶金學和物理冶金學結合，站在整個鋼鐵生產流程的角度提出問題、思考問題、解決問題。由于課程內容新穎、重視實踐、與科研成果結合，針對性強，激發起學生濃厚的學習興趣。課堂氣氛活躍，學生踴躍提問、發言，起到了良好的課堂互動效果。學生在課下主動查找資料，加深了對冶金流程和冶金生產的全面認識。課程考查采用撰寫專題報告的形式，根據學生的興趣選擇“不銹鋼的生產“”軸承鋼的開發“”控制軋制和控制冷卻”等許多專題，大多數學生閱讀了幾十篇文獻，綜合運用化學冶金學和物理冶金學的分析方法，對所學的課程進行了歸納和梳理。由于對鋼鐵生產和流程有了系統的認識，能夠綜合運用物理冶金和化學冶金的知識，分析問題和解決問題的能力增強，畢業生的論文質量有明顯提高，本文指導的畢業設計連續3年被評為江蘇省大學本科生優秀畢業論文。從往屆畢業生反饋的結果看，本課程的教學內容理論聯系實際，有很強的實用性，在工作和生產中得到了有效運用。有的學生在鋼材新產品開發的崗位上得心應手，有的學生成為連鑄和軋鋼崗位的骨干，更多的畢業生分配至煉鐵、煉鋼和精煉崗位，對操作要求和工藝特點的理解更加深入。也有的畢業生現在從事鋼材貿易工作，并且發展得很好，除了自身素質外，他們強調物理冶金的學習，尤其是鋼種分類和用途的知識，使他們在工作中受益匪淺。在冶金工程專業開設物理冶金教學內容取得了良好的效果，但還有許多不足需要改進。今后的教學中要繼續強調兩個結合，一是物理冶金學和化學冶金學內容的結合，二是理論知識和實際的鋼鐵生產流程結合，注重能力培養、素質教育。伴隨著鋼鐵工業的進步，許多新工藝、新技術、新知識不斷涌現，對教學內容更新提出了很高的要求。當今社會對人才的綜合素質和實際能力要求越來越高，在冶金工程專業開設和生產密切相關的物理冶金學的課程是有益且必要的。
1金屬材料工程專業實踐性教學的
當前我國本科生教育尤其是應用型本科院校教育，普遍存在的突出問題是創新意識和創新能力嚴重不足，動手能力較弱，很難適應迅速發展的市場要求和日益激烈的科技競爭的需要[1]。而實踐性教學是培養學生綜合素質，提高學生解決實際問題的能力，以及促使學生將所掌握的知識向技能轉化的重要環節。這一環節不僅可以鞏固和加深學生對有關理論知識的認識和理解，而且能夠培養學生嚴謹求實的科學態度、科研作風，以及創新思維的能力[2]。
在高等教育體系中，實踐性教學環節是高等工程教育人才培養不可缺少的重要環節。湖南工業大學冶金工程學院金屬材料工程專業創辦于20世紀70年代初，依據教學大綱和市場對人才的需求，從專科教育到本科教育形成了穩定有效的實踐性教學體系。這一實踐性教學體系由教學實驗、實習、工程訓練和社會實踐4個模塊組成。教學實驗包括公共課實驗、專業課實驗和綜合實驗；實習包括工程實習、認識實習、生產實習、畢業實習；工程訓練包括課程設計、綜合實訓和畢業設計；社會實踐包括科技活動、社團活動、創新性活動等。整個實踐性教學體系構成如圖1所示。這一體系的實施為湖南工業大學冶金工程學院培養學生的工程實踐能力起到了較大的作用。但是，目前也存在一些問題，主要表現在：實驗和實踐教學未能形成以培養學生創新能力和工程實踐能力為主線的優化的實踐性教學體系，不能適應高等教育由知識傳授型向能力培養型的轉變[3]；綜合實驗開出率不高；校內實習基地建設投入不足；建設和開發校外實習基地有較大難度。針對這些問題，湖南工業大學冶金工程學院金屬材料工程專業在原實踐性教學體系基礎上，對一些環節進行了調整與創新，以滿足本專業人才培養的需要。
2金屬材料工程專業實踐性教學改
針對實踐性教學各個環節的特點和要求,為發揮實踐性教學在優秀專業人才培養中的作用，湖南工業大學冶金工程學院加強了實驗室建設。目前，金屬材料工程專業已經擁有熱、冷加工實驗室，高精度軋制實驗室，金相實驗室，材料性能檢測實驗室等。實驗室總面積達280m2，實驗儀器設備總計60多臺套，總價值150余萬元。其中有130冷軋機、動態應變采集儀、德國萊卡金相顯微鏡、電子萬能試驗機等10萬元以上的大型實驗及檢測設備10臺套。實驗室集金屬材料熱加工教學、檢測、分析、技術咨詢和科研服務為一體，初步成為了具有冶金行業特色的集熱、冷加工于一體的綜合實驗室。根據湖南工業大學冶金工程學院制定的金屬材料工程專業人才培養方案以及該院多年積累的實踐性教學經驗，按照學生能力逐漸形成、專業知識不斷深化、綜合素質協調發展的規律，在實踐性教學改革方面主要采取了相應的措施。
2.1加強“三性實驗”，培養學生創新能力
教學實驗模塊是促進學生深化理論知識、掌握實驗技能并獲得實驗研究方法訓練的基本模塊。主要包括一般基礎實驗課、專業基礎實驗課和專業實驗課等教學環節。這一模塊是學校實驗教學改革中最基礎的部分[4]。對于這一模塊的實驗課，應當針對不同內容選擇不同試驗方式。如大學物理、物理化學等實驗，一般作為驗證理論、訓練學生專業技能的一種手段，基本可以驗證性實驗為主。在專業課程的實驗方面，精心選擇各門課程的實驗內容，增加“三性實驗”（設計性實驗、綜合性實驗、創新性實驗）類型，減少驗證性實驗。比如對金屬塑性變形與軋制理論這門課，開設的實驗包括：前滑值的確定，各工藝參數對軋制力的綜合影響，最大軋入角、寬展和摩擦系數的測定及影響因素分析，軋制力、軋機剛度系數測定等，這些都采取“三性實驗”。同時，對于該專業開設的材料成型工程學、塑性變形數值模擬、計算機輔助孔型設計、軋鋼工藝學（板帶、管、型、線）、有色金屬加工學、壓力加工設備、軋制測試技術等專業課程，為了強化學生的計算機應用能力，將計算機應用與專業課教學內容緊密結合，將多媒體教學和計算機模擬引入到教學中。
2.2利用校內工程實踐基地，培養學生動手能力
校內工程實踐基地是整個實驗、實踐教學的重要組成部分。湖南工業大學冶金工程學院金屬材料工程專業在校內工程實踐基地的實踐性教學內容包括金工實習、綜合實驗、綜合實訓、軋鋼工藝學課程設計以及畢業設計。校內工程實踐基地的實踐性教學具有教學過程容易控制、教學成本低、實習效果易于保證等優點。因此，該院充分利用校內工程實踐基地，盡可能多地安排學生進基地學習。以金工實習課程為例，根據機械設計等課程的大綱要求，教師給出工件使用條件，要求學生根據實習環境提供的材料和設備，制訂工藝方案，并實際操作進行結果檢測和分析，最后交出設計作品，寫出實習報告。整個金工實習過程由實踐經驗豐富的實習老師手把手地指導，有時聘請工廠技術人員帶隊完成。在實習過程中，指導老師對典型工件進行工藝質量分析，有利于培養學生的綜合素質，同時也有利于培養學生的愛崗敬業精神。再比如，該院在軋鋼工藝學課程設計中，通過選題（真題真做）和過程監控，提高了學生面向本專業，解決實際問題的能力。
2.3帶領學生參與科研項目，增強學生工程實踐及科研能力
湖南工業大學冶金工程學院以新建的材料成型與性能檢測實驗室為依托，結合教師的科研項目，采用“產學研”結合模式，直接為實踐教學服務，把本學科前沿或從科研轉化而來的實驗及科研成果融入實驗教學內容中，使實踐教學內容具有新穎性、實用性和前瞻性。操作上，可由老師結合科研項目某一環節和學生接觸的專業課程，提出試驗目的，由學生就試驗材料、試驗設備、試驗方案和試驗結果分析整個過程進行設計和操作，增強學生的工程實踐能力和科研能力。目前，湖南工業大學冶金工程學院金屬材料工程專業以高精度軋制技術為研究基礎帶動的教學研究方向包括：高精度軋制技術研究、冷熱帶鋼連軋機、小型材連軋的計算機控制系統設計、控軋控冷線的設計和熱帶、冷帶鋼連軋機組板形控制技術；冷軋、熱軋、中厚板表面質量在線檢測成套技術與設備；軋制工藝過程及設備的數值模擬與仿真技術及軟件；鋼材品種開發和性能優化技術；多輥機架可逆式冷軋帶鋼機組成套技術與設備；軋鋼新工藝、新技術和軋鋼自動化技術培訓，先進軋制過程數字模擬及人工智能控制技術。將上述科研內容融入本方向的實踐教學中，應用多媒體方式進行教學，將通過對生產過程仿真設計和CAD設計引入到課堂教學、實驗教學、課程設計及畢業設計（論文）中。學生在科研開發和生產活動中提高了工程實踐能力和創新能力。
2.4加強校外實習基地建設，培養學生上崗操作能力
金屬材料工程專業實踐性教學就是通過認識實習和生產實習使學生了解和掌握煉鐵、煉鋼、軋鋼理論和工藝，并以此為基礎，到生產現場進一步了解和掌握煉鐵、煉鋼、軋鋼工藝的基本工藝方法。而要達到這個目的，就必須讓學生親臨生產現場，甚至要讓學生親自操作。只有這樣，學生才能了解鋼鐵冶金企業的整體生產流程，熟悉轉爐、電爐煉鋼，爐外精煉及連續鑄鋼生產的主要設備和工藝流程，重點掌握軋鋼生產的整個工藝流程（生產原料準備、加熱、軋制、冷卻、熱處理、精整等工序），全面了解企業的先進設備和現代化的生產管理。因此，帶領學生到生產企業實習是金屬材料工程專業實踐性教學必不可少的環節，甚至可以說這個環節的成敗關系到該專業人才培養的成敗。因為，這是將學生所學的基礎理論知識與生產實際相結合的實踐過程，也是培養學生實際操作能力和分析、解決問題能力的有效途徑，還是對理論教學的繼續、深化和檢驗；通過這個環節還能實現對學生工程實踐能力和創新意識的培養[6]。而要使這個環節順利進行，校外實習基地建設是關鍵。然而近年來，隨著市場經濟的發展，一方面企業更多地考慮其經濟效益，而不愿意接收在校學生實習；而另一方面，企業要求大學畢業生能零距離上崗。這使得生產實習中生產與教學之間的矛盾越來越突出。加之，高校在實踐性教學方面面臨以下問題：第一，學校的實習經費不足；第二，出于上述市場經濟下企業大都以經濟效益為導向，同時企業出于對安全生產及維護正常的生產秩序考慮，不管是獨資企業還是大中型國有企業，大都不愿意接收學生實習。因此，高校在校外實習基地建設方面困難重重。湖南工業大學冶金工程學院以校企雙方在長期合作中結下的深厚感情為紐帶，以高校為企業提供生產服務以及為企業培養合格人才為保證，建立和開拓了較穩固的實習基地[5]。包括武漢鋼鐵（集團）公司、湘潭鋼鐵集團有限公司、湖南衡陽鋼管（集團）有限公司、漣源鋼鐵集團有限公司、冷水江鋼鐵集團有限公司、株洲冶煉集團有限公司、株洲硬質合金集團有限公司、廣東韶關富洋粉末冶金有限公司等大中型企業在內的許多企業成為了湖南工業大學冶金工程學院的實踐性教學基地。為學校加強實踐性教學，培養學生實踐能力，以實現畢業生零距離上崗創造了條件。
