唐雯聃

摘要：文章基于西安建筑科技大學(xué)冶金工程專業(yè)實驗教學(xué)面臨的問題，提出了實驗課程教學(xué)改革的新思路。經(jīng)過多年的探索和嘗試，主要采取了在“小學(xué)期”集中授課、合理安排實驗進(jìn)度、增加教學(xué)過程中的研討環(huán)節(jié)等措施。在長期實施的過程中取得了良好效果，在保證教學(xué)質(zhì)量的同時實現(xiàn)了提高教學(xué)效率、節(jié)約教學(xué)資源的目的。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué);進(jìn)度安排;教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）10-0391-02

一、前言

西安建筑科技大學(xué)開辦煉鐵、煉鋼、有色冶金等專業(yè)始于1958年，當(dāng)時基于國家發(fā)展需求采取小專業(yè)教學(xué)模式，以短時間培養(yǎng)足夠數(shù)量的專業(yè)技術(shù)人員為目的。其后60年隨著社會的發(fā)展和市場需求的變化，原本的各細(xì)分專業(yè)逐漸合并為冶金工程專業(yè)。采取大類專業(yè)教育，培養(yǎng)具有綜合冶金背景和冶金工程專業(yè)知識、能分析和解決復(fù)雜工程問題的綜合性人才[1]。實驗教學(xué)工作因培養(yǎng)目的的變化進(jìn)行調(diào)整，原本各專業(yè)的實驗項目整合成冶金專業(yè)實驗?zāi)K和開放性實驗?zāi)K兩個部分。實驗獨(dú)立授課，課程表上不做具體安排，由授課教師自由掌握。

但目前存在三個問題：（1）實驗課程的安排受其他課程進(jìn)度影響，如《冶金傳輸原理》《冶金原理》的相關(guān)章節(jié)應(yīng)在實驗課程開始前完成。（2）一個實驗項目至少為4個課時，可做安排的時間有限。（3）前兩點(diǎn)會導(dǎo)致實驗項目進(jìn)度不受控制，教學(xué)準(zhǔn)備工作繁重，實驗材料浪費(fèi)。以上原因會導(dǎo)致實驗課程持續(xù)時間長，教學(xué)效果不佳。課程團(tuán)隊就以上問題的解決進(jìn)行了多年的探索，本文將就探索過程和效果進(jìn)行描述，并嘗試探討后續(xù)的進(jìn)步空間。

二、課程改革的思路和措施

經(jīng)研究討論發(fā)現(xiàn)，要解決以上三個問題需要具備兩個條件：（1）實驗教學(xué)需要安排固定時間，且前置課程完成。（2）科學(xué)合理地安排實驗項目，讓學(xué)生循序漸進(jìn)地接受訓(xùn)練，對課堂知識深入理解[2]。自2015年起，實驗室開始進(jìn)行教學(xué)改革的嘗試;2018年將實驗教學(xué)設(shè)置在學(xué)期末;2019年建議教學(xué)辦設(shè)置用于實驗教學(xué)的“小學(xué)期”。

“小學(xué)期”的概念來源于美國，21世紀(jì)初被引入中國，期望能強(qiáng)化課程建設(shè)、提升教學(xué)水平和創(chuàng)新模式，加強(qiáng)國際性[3]?！靶W(xué)期”是為整個學(xué)期的教學(xué)服務(wù)的，除了課堂學(xué)習(xí)外，還可以包含實踐、討論交流、參觀學(xué)習(xí)等。本院將所有課程和考試集中在前18周，第19和20周是“小學(xué)期”;期間的教學(xué)研討和實踐活動完全由實驗課程教師安排[4]。

三、具體實施內(nèi)容

本部分以鋼鐵冶金方向的專業(yè)實驗課程為例，講述課程改革的具體實施過程。冶金工程專業(yè)實驗為必修課，大四上學(xué)期開課;開放性實驗為選修課，大三下學(xué)期開課，成績綜合計入冶金專業(yè)實驗課。開放性實驗?zāi)K有10項，分別為：鐵礦粉造球與球團(tuán)礦抗壓實驗-6、精密火花直讀光譜儀應(yīng)用與實踐-8、紅外測溫儀和紅外熱像儀應(yīng)用與實踐-6、煤粉爆炸性測定實驗-6、煤的著火溫度測定-6、鋼中氧氮?dú)錅y定實驗-6、同步熱分析儀應(yīng)用與實踐-8、熔鹽電解法的學(xué)習(xí)與實踐-6、高溫真空精煉爐的應(yīng)用與實踐-6、巖相顯微鏡觀察與耐火材料荷重軟熔點(diǎn)測定實驗-6;項目編號分為K1—K10。專業(yè)實驗?zāi)K有12項，分別為：鐵礦石還原實驗-6、鐵礦石低溫還原粉化實驗-6、鐵礦石軟化溫度實驗-6、冶金爐渣熔化溫度實驗-6、冶金爐渣黏度實驗-6、紅外測溫儀和紅外熱像儀應(yīng)用與實踐-4、鋼坯（錠）凝固過程冷態(tài)模擬-6、流體流速和流量的測量方法-6、流體能量轉(zhuǎn)換一柏努力方程應(yīng)用-4、高溫爐設(shè)計及分析-4、鋼鐵原料物性測定實驗-6、感應(yīng)爐熔煉實驗-4;項目編號分為Z1—Z12。（項目后的數(shù)字代表課時數(shù)）

在實驗教學(xué)進(jìn)度安排之前，將實驗項目按照不同的內(nèi)容進(jìn)行劃分，主要分為6種：冶金原料的性能測定{Z1（2-3/4-1）、Z2（2-3/4-1）、Z3（2-3/4-1）、Z11（4-1/4

-2/4-3）、K1（2-3/4-1）、K4（4-1/4-3）、K5（4-1/4-3）}、熔渣/耐火材料的性能測定{Z4（2-3/4-1/4-2）、Z5（6，2-3/4-1/4-2）、K10（4-1/4-2/4-3）}、冷態(tài)模擬{Z7（4-1/4-2）、Z8（2-3/4-1）、Z9（2-3/4-1）}、檢測儀器的使用{Z6（4-1/4-2）、K2（2-3/4-1）、K3（4-1/4-2）、K6（2-3/4-1）、K7（2-3/4-1）}、高溫爐設(shè)計及使用{Z10（4-

1/4-2/4-3）、Z12（4-1/4-2/4-3）、K9（4-1/4-2/4-3）}、電冶金{K8（4-1）}。小括號中數(shù)字表示項目對應(yīng)的指標(biāo)點(diǎn)，“2-3”表示應(yīng)用知識分析工程問題的能力，“4-1”表示掌握合適的研究方法，“4-2”表示應(yīng)用基礎(chǔ)知識分析問題的能力，“4-3”表示分析數(shù)據(jù)的能力。在實施過程中，開放性實驗側(cè)重于教授學(xué)生如何使用設(shè)備、分析數(shù)據(jù)，加強(qiáng)學(xué)生的動手能力，為后續(xù)專業(yè)實驗的教學(xué)打下了基礎(chǔ)。專業(yè)實驗與專業(yè)課程結(jié)合緊密，以加深學(xué)生對課堂知識的理解。

在小學(xué)期實驗進(jìn)度安排如表1所示，周一到周五授課，周六周日學(xué)生處理數(shù)據(jù)，撰寫實驗報告。實驗項目安排原則為：（1）內(nèi)容相同或相近的安排在一起。（2）基礎(chǔ)的項目安排在前面，操作性較強(qiáng)和拓展類的項目安排在后面。（3）一天盡量只安排一個實驗項目。Z5和Z6安排在同一天，可以利用高溫黏度計在測試過程中產(chǎn)生的高溫作為紅外測溫儀和熱像儀的測試對象，兩個實驗項目可同時進(jìn)行，節(jié)約資源。Z10和Z12在同一天，將操作和設(shè)計結(jié)合講解，有利于將理論和實踐相結(jié)合。

四、實施效果分析

在校階段的實施效果除了考核成績，還包括實驗項目對應(yīng)的教學(xué)指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成情況。兩個實驗?zāi)K對應(yīng)的教學(xué)指標(biāo)點(diǎn)如表1。近6年學(xué)生的考核成績分解到對應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)如圖1所示。

由圖1可知，從2012級開始實施，2013級取得了明顯成效，但2014級成績明顯下滑。這是因為教學(xué)團(tuán)隊在該年調(diào)整授課方式，加強(qiáng)課堂互動，但是縮短了學(xué)生的實際操作時間。這導(dǎo)致效果不佳，說明實操環(huán)節(jié)是教學(xué)過程中的核心，是提升學(xué)習(xí)水平的關(guān)鍵。在2010—2012級，指標(biāo)點(diǎn)4-3的達(dá)成度最低;但在2013—2015級，有明顯回升。指標(biāo)點(diǎn)4-3主要顯示學(xué)生對實際工藝的了解以及在實驗方案設(shè)計、數(shù)據(jù)處理方面的能力，該指標(biāo)點(diǎn)上升說明學(xué)生在這方面的能力有明顯改善。

五、結(jié)語

結(jié)合本校硬件條件和實驗教學(xué)項目，持續(xù)提升本科實驗教學(xué)水平是持久的工作。因此近幾年針對教學(xué)過程的改革只處在初級的階段。雖然近3年學(xué)生的考核結(jié)果有所提高，但還面臨著一些問題。例如，如何縮短高溫實驗的時長，讓學(xué)生可以進(jìn)行更多的操作;“小學(xué)期”的實驗教學(xué)完成之后，如何促進(jìn)學(xué)生對知識的鞏固和靈活運(yùn)用;實驗報告出現(xiàn)的問題如何迅速被分析出來。因此，還需要教學(xué)團(tuán)隊進(jìn)行更多的討論和嘗試，與教辦和學(xué)生建立良好的反饋—推動機(jī)制，才能實現(xiàn)教學(xué)過程的持續(xù)改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]師桂楨，陳興.美國高校暑期小學(xué)期制度研究分析[J].世界教育信息，2019，32（05）：47-50，55.

[4]靳小雨，徐國紅，張本強(qiáng)，汪愛麗，丁永璽.軟、硬式排球前后教學(xué)效果的實驗論證和教學(xué)進(jìn)度安排研究[J].天津體育學(xué)院學(xué)報，2002，（04）：55-57.

Attempt and Effect of Teaching Reform of Experiment in Metallurgical Engineering

TANG Wen-dan

（College of Metallurgy Engineering，Xi'an University of Architecture and Technology，

Xi'an，Shaanxi 710055，China）

Abstract： Based on the problems faced by Metallurgical Engineering Experiment Teaching in Xi'an University of Architectural Science and Technology. New ideas for experiment teaching reform are put forward. After years of exploration and attempt， the following measures are proposed： centralized teaching in "short semester"， reasonable arrangement of experimental projects， and increase the discussion in the teaching process. Good results have been achieved in the long-term implementation process. While guaranteeing the teaching quality， the aim of improving teaching efficiency and saving teaching resources is realized.

Key words：experimental teaching;schedule;teaching quality