一、冶金工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃實踐類課程建設(shè)與改革

實踐教學(xué)體系形式多樣，總體分為實踐教學(xué)和實踐訓(xùn)練兩部分，且占總學(xué)分的比例不少于25%。（1）實踐教學(xué)分為實驗、課程設(shè)計、實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計四大類。與理論課程相結(jié)合的實踐教學(xué)有課程設(shè)計、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)技術(shù)綜合性和設(shè)計性實驗環(huán)節(jié)與實習(xí)環(huán)節(jié)；獨立的實踐教學(xué)有開放性實驗、認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等。在校內(nèi)進行的實驗，充分利用校內(nèi)基礎(chǔ)實驗室和專業(yè)實驗室完成；企業(yè)實踐要達到35周。（2）實踐訓(xùn)練包括書面寫作訓(xùn)練、科研訓(xùn)練、大學(xué)生創(chuàng)新性計劃項目、學(xué)科競賽、網(wǎng)絡(luò)模擬煉鋼競賽、社會實踐等。實踐類課程訓(xùn)練加強了學(xué)生了解工程實際、綜合運用多學(xué)科知識、各種技術(shù)和現(xiàn)代工具及儀器裝備，通過實驗、分析研究、計算等手段解決實際工程問題的能力。

二、開放性實驗的定位及規(guī)劃

冶金工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃開放性實驗項目的建設(shè)，是冶金工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃實踐教學(xué)的重要組成部分，使參與的學(xué)生具有冶金實驗以及數(shù)據(jù)分析的能力，可運用實驗方法和數(shù)據(jù)處理的理論方法，獨立且優(yōu)化完成實驗設(shè)計、操作、結(jié)果分析等環(huán)節(jié)，為產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量提升提供合理的數(shù)據(jù)支持。

實驗教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生能力為目標，教學(xué)內(nèi)容分基礎(chǔ)部分和綜合提高部分，并突出在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。這部分實驗的考核成績是根據(jù)學(xué)生實驗操作情況和報告撰寫情況綜合給出。部分實驗課題的內(nèi)容結(jié)合科技工程發(fā)展，具有較強的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造性思維能力，并在編制冶金生產(chǎn)工藝、制定冶金企業(yè)標準、調(diào)查分析冶金企業(yè)實際生產(chǎn)、優(yōu)化實際生產(chǎn)過程、控制生產(chǎn)過程、實驗以及數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用計算機及信息技術(shù)解決冶金工程實際問題的過程中得以體現(xiàn)。

冶金工程專業(yè)開放性實驗要求學(xué)生重點掌握冶金實驗室和生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)常用檢測儀器與設(shè)備的名稱型號、結(jié)構(gòu)、工作原理、使用方法、注意事項、維護等，以及掌握在冶金實驗研究和生產(chǎn)工藝過程中常用的分析研究方法的原理與操作等。教學(xué)中教師應(yīng)注重實驗技術(shù)的講解和歸納，實驗課題除安排基本部分外，還應(yīng)有不同深度的選做內(nèi)容，以啟發(fā)學(xué)生的思維和創(chuàng)新意識。所有實驗均要求學(xué)生獨立操作，選做內(nèi)容和帶有設(shè)計性、綜合性的實驗課題由學(xué)生自己設(shè)計實驗步驟進行探索式實驗。要求學(xué)生掌握實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗?shù)據(jù)處理和分析方法，掌握利用所學(xué)的實驗技術(shù)和研究方法在生產(chǎn)實踐中的運用，能夠按要求完成實驗報告。在實驗前，要求學(xué)生認真學(xué)習(xí)實驗指導(dǎo)書，了解實驗原理和方法，掌握實驗設(shè)備和儀器的使用方法。

1.開放性實驗教學(xué)內(nèi)容與要求

在冶金工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)方案中為提高本科生的工程實踐能力，在已經(jīng)開設(shè)的“冶金專業(yè)實驗”（12個綜合性、設(shè)計性專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)技術(shù)實驗，共計48學(xué)時）實踐課程的基礎(chǔ)上，開發(fā)了8個全新的綜合性開放專業(yè)實驗（32學(xué)時），實驗學(xué)時增加到80學(xué)時。

冶金工程專業(yè)開放性實驗教學(xué)利用基礎(chǔ)理論講授、實踐操作和實驗數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用，加強和鞏固了參與卓越工程師培養(yǎng)計劃的學(xué)生的實驗基礎(chǔ)與操作技能，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運用實驗技能去解決實際問題的能力、增強了工程實踐能力；利用開放性實驗培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和科學(xué)創(chuàng)新的精神。開發(fā)的綜合性開放專業(yè)實驗項目有：

（1）鐵礦粉造球與球團礦抗壓實驗。球團礦是除燒結(jié)礦外另一種為高爐提供“精料”的造塊方法。球團法是將細磨精礦制成能滿足冶煉要求的塊狀物料的一個加工過程。通過實驗掌握鐵礦粉造球的原理，研究影響造球過程的諸因素，確定最適宜的因素；成球機理與固結(jié)機理的研究；掌握球團礦抗壓強度機理。（2）精密火花直讀光譜儀的應(yīng)用與實踐。通過實驗了解和掌握METAL-LAB75/80J型精密火花直讀光譜儀的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、基本操作方法、試樣的制備、維護保養(yǎng)知識等。（3）紅外測溫儀和紅外熱像儀的應(yīng)用與實踐。通過實驗了解和掌握3i-2MSC型紅外測溫儀與VST-H型便攜式工業(yè)紅外熱像儀的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和基本操作方法等。（4）煤粉爆炸性測定實驗。通過實驗了解和掌握高爐噴吹煤粉長管式煤粉爆炸性測定儀測定機理。（5）煤的著火溫度測定。通過實驗了解和掌握高爐用噴吹煤粉的著火溫度測定機理及試樣制備等。（6）氧氮氫分析儀的應(yīng)用與實踐。通過實驗了解和掌握G8GALILEO氧氮氫分析儀的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、基本操作方法、試樣的制備等知識。（7）同步熱分析儀的應(yīng)用與實踐。通過實驗了解和掌握STA449F3綜合熱分析儀熱重/差熱同步分析儀基本結(jié)構(gòu)、工作原理、基本操作方法、試樣的制備等知識。（8）巖相顯微鏡觀察與耐火材料荷重軟熔點測定實驗。通過實驗了解和掌握巖相顯微鏡的礦物觀察方法，以及耐火材料荷重軟熔點測定設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。

本課程為實踐性環(huán)節(jié)，通過本環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)使學(xué)生在完成“冶金傳輸原理”、“鋼鐵冶金原理”、“鋼鐵冶金學(xué)”、“冶金原料處理與工藝”、“冶金實驗技術(shù)”等課程后，鞏固了所學(xué)的冶金理論知識和冶金工藝流程等知識，掌握了冶金工程技術(shù)的基本實驗研究技能，培養(yǎng)了動手能力、科學(xué)思維、工程意識，以及綜合應(yīng)用知識解決冶金工程實際問題的能力。綜合應(yīng)用知識解決冶金工程實際問題的能力包括制定冶金生產(chǎn)工藝、制定冶金工程相關(guān)標準、調(diào)查分析冶金企業(yè)實際生產(chǎn)、優(yōu)化實際生產(chǎn)過程、控制生產(chǎn)過程、實驗以及數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用計算機信息技術(shù)及軟件解決冶金工程實際問題等的能力。例如鐵礦粉造球與球團礦抗壓實驗教學(xué)環(huán)節(jié)從實驗原理、實驗設(shè)備到實驗操作過程都是生產(chǎn)工藝的模擬，可以使完成實驗的學(xué)生掌握鐵礦粉造球的原理，針對物料特性研究制取生球團的方法和工藝，確定最佳工藝參數(shù)；研究影響造球過程的諸因素，確定最適宜的因素；成球機理與固結(jié)機理的研究；掌握球團礦抗壓強度機理等。以提高學(xué)生生產(chǎn)實踐和科學(xué)研究的綜合素質(zhì)為根本目的。

2.實驗教學(xué)方式

本課程的教學(xué)過程包括理論知識講授、實踐操作、研討與分析和實驗分析報告四部分，是一門理論與實踐結(jié)合較強的課程，學(xué)時分配見表2。要求學(xué)生重點掌握冶金實驗室常用儀器、設(shè)備的名稱、型號、結(jié)構(gòu)、工作原理、操作方法、維護保養(yǎng)等，掌握在冶金實驗研究與生產(chǎn)工藝過程中的實驗研究技術(shù)。

實驗前由指導(dǎo)教師講解實驗的目的、原理、任務(wù)、要求、實驗守則及實驗室安全制度等。學(xué)生根據(jù)各個實驗的任務(wù)，10人一個實驗小組，在規(guī)定時間內(nèi)依據(jù)課前預(yù)習(xí)相關(guān)實驗指導(dǎo)書的情況獨立完成實驗測定、數(shù)據(jù)處理與分析，并撰寫實驗報告。實驗前，學(xué)生必須認真閱讀實驗指導(dǎo)書，理解實驗的目的和原理，明確本次實驗中的各參數(shù)、實驗方法、儀器操作規(guī)程、條件控制以及安全問題等。這些檢查合格后，方可進行實驗。實驗過程中，要求學(xué)生勤于動手、細心操作、敏銳觀察、全面的思考分析鉆研問題，準確記錄原始數(shù)據(jù)。教師要對出現(xiàn)的異常實驗現(xiàn)象向?qū)W生提問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考并提出合理化的解決方案，提高綜合考慮問題的能力，使學(xué)生學(xué)會分析和研究問題的方法。

開放性實驗教學(xué)是與理論課程、生產(chǎn)實踐相結(jié)合的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，突出了實踐操作能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在校內(nèi)進行的實驗要充分利用校內(nèi)專業(yè)實驗室完成，這樣既可以提高實驗儀器設(shè)備的利用率，又可以節(jié)約大量的實踐教學(xué)經(jīng)費，同時還可以面向本專業(yè)和相近專業(yè)其他年級的學(xué)生開展開放性實驗教學(xué)，充分發(fā)揮多元化開放實驗室的作用。完善實驗教學(xué)質(zhì)量評估體系，不斷提高實驗教學(xué)質(zhì)量，使實驗課的內(nèi)容以緊跟時代、緊跟現(xiàn)代化的生產(chǎn)實踐為目標，更多地開發(fā)出現(xiàn)代實驗、設(shè)計性、開發(fā)性實驗和綜合性研究實驗。

三、結(jié)束語

冶金生產(chǎn)工藝的發(fā)展是一個持續(xù)的過程，冶金工程專業(yè)開放性實驗是把參與卓越工程師培養(yǎng)計劃的本科生在實踐教學(xué)上提升到一個新的平臺。“卓越工程師”開放性實驗項目的實施還可吸收部分其他年級和專業(yè)的學(xué)生參與，給學(xué)生一個開展科學(xué)探索、增強創(chuàng)新意識的實驗空間，為學(xué)生實踐操作能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)提供有力的保證，同時充分利用實驗室新引進的各種大型精密儀器設(shè)備還可以提高設(shè)備使用率、為學(xué)校節(jié)約大量資金、降低本科生實驗教學(xué)的成本。冶金工程專業(yè)“卓越工程師”開放性實驗教學(xué)注重專業(yè)基礎(chǔ)實驗和專業(yè)技術(shù)實驗并重的舉措，增加了學(xué)生接觸生產(chǎn)實踐檢測儀器設(shè)備的機會，加強了應(yīng)用實踐的操作能力，創(chuàng)造有利條件積極增加了學(xué)生的實驗興趣，進一步拓寬了學(xué)生的知識面。冶金工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃開放性實驗的開設(shè)在校內(nèi)實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)模式上實現(xiàn)了突破，也必將為促進學(xué)生實踐能力的提高做出貢獻。

本文作者：魯路 王超 楊雙平 單位：西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院