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,由于入廠時間和現(xiàn)場容量的制約,想要深入生產(chǎn)各個環(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,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)。
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。“國際網(wǎng)絡(luò)煉鋼大賽”是世界鋼鐵協(xié)會發(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,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。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。與此同時,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)。
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)錄像時間較長、學(xué)生感到枯燥無味、學(xué)習(xí)的主動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)會了實(shí)際操作過程。
2)現(xiàn)場實(shí)習(xí)階段,利用業(yè)余時間進(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。
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。
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。
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。
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)時間對冶金生產(chǎn)有全面深入的認(rèn)識。
“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?!熬W(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。
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。
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)。
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