时间：2022-06-24 20:51:28
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冶金工程是一门研究从矿石（或其他金属资源）中提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用学科，可以分为化学冶金学（Chemicalmetallurgy）和物理冶金学（Physicalmetallurgy），如图1所示。从矿石提取金属的生产过程称为化学冶金学；通过成型加工，制备有一定性能的金属或合金材料的学科称为物理冶金学。目前，冶金工程专业的课程设置以化学冶金学为主，包括钢铁冶金、冶金物理化学、冶金传输原理、有色金属冶金等课程。尽管也开设金属学，材料加工技术等课程，但内容较为宽泛，针对性不强。2007年，本文开始承担江苏大学冶金工程专业材料加工技术课程的教学任务，结合多年从事钢铁生产、科研的经历，根据自己对物理冶金和化学冶金的理解，以拓宽毕业生专业口径、提高学生的综合素质为目的，将教学重点调整为“塑性加工及物理冶金理论”，取得了良好的效果。
一、增加物理冶金教学内容的思路
为适应社会发展和需求，拓宽专业、宽口径专业教育已成为冶金领域培养人才的重要模式。目前，冶金工程专业设置涵盖了钢铁冶金专业、有色冶金专业和冶金物理化学专业，改变了过去专业划分过细的弊端，增强了学生的适应性，提高了学生独立工作的能力。这体现了教育思想观念由“对口”向“适应”转变的进程。但是，也应认识到，随着冶金技术的进步，物理过程在冶金中的重要性日显突出，物理冶金和化学冶金（传统冶金）同等重要。冶金工程专业的教学重点以化学冶金学为主是毋庸置疑的，但适当增加、补充和生产密切相关的物理冶金学的教学内容也是大有裨益的。首先，物理冶金学和化学冶金学是冶金工程学科不可分割的组成部分。例如钢铁生产是从铁矿石中提取钢铁并加工成钢材的过程，包括炼铁（焦化、烧结）、炼钢、精炼、连铸、轧钢、热处理等工艺环节。钢铁生产的集成技术已经打破了冶金、轧钢和热处理的明确分工，尤其是薄板坯连铸连轧技术的兴起，更是将炼钢、连铸、轧钢等工艺环节有效地联系在一起。为了得到性能合格的钢材，需要控制钢材的化学成分和组织结构，化学冶金学可以解决化学成分控制的问题，在钢铁生产中由连铸之前的工艺环节完成，最终的组织状态则通过后续的成型加工和热处理实现。可见，钢铁生产需要化学冶金学和物理冶金学的综合知识，只有把两者结合才能解释并解决钢铁生产中出现的问题。目前，冶金工程专业的主要教学内容为化学冶金，尽管也开设了金属学等课程，但内容宽泛，针对性不强，学生对钢材加工和热处理过程中组织、结构和性能的变化不甚了了，无法对钢铁生产建立起系统、全面的认识。其次，物理冶金学和化学冶金学的内容是互相联系的，通过物理冶金学的学习，能够促进对化学冶金学的深入理解。例如：冶金过程热力学中自由能的计算，是判别、变更或控制化学反应发生的趋势、方向和达到平衡态的手段，运用热力学计算可以分析钢中元素的氧化还原问题。由于Cu氧化的标准自由能和铁相比更高，在炼钢吹氧过程中，将被铁保护而不被氧化。而铜是钢材热加工产生热脆的有害元素，这是由于加热过程中铁被氧化，铜在轧件表面富集，成为液相后沿奥氏体晶界渗透，弱化晶界而造成热塑性降低。所以，只有通过配料降低钢中的Cu含量。这样，就会对Cu在钢中的危害、控制及氧化还原的热力学条件有了系统的认识。可见，通过物理冶金的学习，冶金工程专业的学生可以更加深刻地理解冶金过程热力学中元素氧化还原的规律性，认识到合理控制化学成分的必要性。另外，物理冶金课程在冶金工程专业的引入能够拓宽学生的知识面，增加毕业生的适应性，促进将来工作和事业的发展。钢铁生产中需要专才，更需要通才。钢铁生产的集成技术已经打破了冶金、轧钢和热处理的明确分工，化学冶金学和物理冶金学的知识相互联系、相互融合。只有具备了化学冶金学和物理冶金学的综合知识，才能使毕业生对操作岗位的工艺特点和目的要求有更深刻的认识；在产品出现质量问题时，才能对复杂工艺环节的影响因素做出准确判断，并制定出切实可行的解决方案。市场疲软和原材料涨价的双重影响，压缩了钢铁行业的利润率空间，而且产品的同质化竞争日趋激烈，产品开发日益受到重视，新产品开发更需要具备化学冶金学和物理冶金学的综合知识，对冶金工程专业的毕业生在知识面和综合能力上提出了更高的要求。例如，Ti微合金化高强钢的开发主要是利用了纳米尺寸TiC的沉淀强化作用，需要通过控制轧制和控制冷却来实现，但由于钛容易氧化的特点，必须在精炼后期用铝充分脱氧后加入钛才能提高其收得率。通过类似产品开发的实例，将枯燥的书本知识和生产实际结合，使学生加深对物理冶金学和化学冶金学的理解，提高综合运用知识的能力。
二、增加物理冶金教学内容的实践
依据冶金工程的专业特点，结合多年现场生产和科学研究的经历，本文自2007年起在冶金工程专业开设了“塑性加工及物理冶金理论“课程。由于江苏大学冶金工程专业毕业生的分配去向主要是武钢、沙钢、兴澄等钢铁企业，课程重点针对钢材塑性加工过程中的物理冶金问题，讲解塑性加工的原理、工艺以及物理冶金学理论，包括化学冶金的产品再加工和热处理产生的金属及合金组织、结构的变化，以及由此造成的金属材料的机械、物理、化学、工艺性能的变化。课程设置在大四上学期，此时钢铁冶金、冶金物化和金属学等相关教学已经结束，学生具备了化学冶金的基础知识，通过认识实习和生产实习，对钢铁生产流程和工艺环节有了一定的了解。课程设置为30学时，教学内容包括以下5个部分：（A）介绍大型钢铁企业的生产流程，及物理冶金在其中的地位和作用；（B）介绍钢材的分类，重点使学生认识钢材的用途，以及由此带来的对成分、组织和性能的要求；（C）轧制工艺学，包括轧钢生产基本工序、轧机分类、组成和布置形式、厚度和板型控制等；（D）轧制原理介绍，包括塑形加工基本概念、轧制过程基本概念、实现轧制过程的条件、延伸和宽展等；（E）物理冶金概论，强韧化机制，热变形和冷却过程中的组织变化，控制轧制和控制冷却，微合金化元素的作用，等。采用计算机多媒体教学方式授课，大大提高了教学的效率。由于教学内容是本文多年学习和科研工作的总结，并加入许多最新成果和图片，知识贴近实际而新鲜；注意收集国内外文献、会议资料和各大钢厂的生产实例，内容生动直观，激发起学生强烈的学习兴趣。例如，关于钢材按用途分类，结合西气东输的工程建设讲述管线钢的强度级别和性能要求；建筑用钢的讲解则展示了鸟巢、水立方美仑美奂的图片及其中钢材的使用情况。授课过程中摈弃了按部就班、照本宣科的填鸭式教学，采用融会贯通、举一反三的教学方法。以不锈钢为例，先介绍不锈钢的相关知识，由不锈钢的金属学问题、耐蚀原理讲述配料熔炼法、返回吹氧法和高碳真空吹炼法3个阶段的发展历史。最后，重点讲述碳的选择性氧化———奥氏体不锈钢冶炼的去碳保铬问题。这样就会使学生对不锈钢的生产工艺以及化学冶金学和物理冶金学在生产中的应用有了深入的理解。在课堂教学外，注重生产实习和实践环节中物理冶金的教学。在钢铁企业的认识实习和生产实习期间，结合对中厚板、热轧带钢和棒线材生产线的参观，在介绍生产工艺和生产设备的基础上，为学生重点讲解轧制和冷却过程中的组织、性能变化及微合金化元素的固溶和析出规律。使学生认识到轧制和冷却中组织复杂的演变过程，其中加工硬化、回复、再结晶、相变和第二相粒子的析出过程交织在一起。在为大三学生开设的专业讲座中，也注意把物理冶金学的知识贯穿其中：以瑞典SSAB公司为例，用英文幻灯片讲述钢铁的生产流程；结合最新资料介绍国际和国内钢铁生产的历史、现状和发展趋势；运用物理冶金和化学冶金的综合知识介绍管线钢、汽车板等专用钢种的产品开发实践。在指导本科生的毕业设计时，依据自己的科研方向，确定产品开发、组织性能分析、强韧化机理等紧密联系生产实际的题目，加深毕业生对物理冶金学的认识并掌握物理冶金的研究方法，注重培养他们综合运用知识分析问题和解决问题的能力，为踏入工作岗位或继续深造做好准备。
“双师型”教师指既能从事理论教学又能从事实践教学工作(如：毕业设计、课程设计、实习指导、实训教学等)的教师。既能从事理论教学工作，又能从事工程技术工作的教师。同时具有教师和技师、工程师资格。
二、中职学校“双师型”教师队伍目前存在的问题
1、中职学校“双师型”教师的内涵狭窄
由于“双师型”教师的标准还未统一，使有些教师甚至学校领导错误地认为“学历证书+职业资格证书”就是“双师型”教师，拥有双证就是“双师型”教师了，教师个人不再注重技能的提高了，学校也不再注再“双师型”教师的培养了，这样以来，学校的“双师型”教师的整体素质就大打折扣。
2、中职学校“双师型”教师素质参差不齐
基于不同目的的驱动．部分职业学校在“双师型”教师队伍质量建设问题上产生了价值观念的偏差普遍存在重数量、轻质量，重形式、轻实质的倾向。表现为片面追求教师取得职业资格证书的数量，忽视对教师职业能力的培养、应用与考核。这种价值观念的偏差一方面来自于外界的压力，如短期内需要弥补巨大的“双师型”教师队伍缺口而“病急乱投医”，希望通过某种评估而热衷于教师获得职业资格证书的统计数量。另一方面还来自于某些职业学校对“双师型”教师队伍质量水平的忽视，或者是满足于“双师型”教师队伍建设的表面成就。这使得中职学校“双师型”教师素质参差不齐。
3、中职学校“双师型”教师技能水平过低
一些专业课教师的现代职业教育意识相对淡薄，加之我们有的学校对专业课教师的奖励机制和措施不够到位，使部分教师产生消极思想，从而不重视本身专业技能的提高，导致技能水平过低。
4、中职学校“双师型”教师终身学习的意识不强
教师的现代职业教育意识淡薄，对从事的职业教育缺乏事业心，消极应付，缺乏进取精神，终身学习的意识不强。
三、中职学校“双师型”教师专业发展的重要性和必要性
1、重要性
中等职业教育是国民教育的重要组成部分，其定位是培养数以亿计的高素质劳动者和技能型人才，但由于历史欠账太多，目前它仍是我国教育中的薄弱环节。我国现有1.4亿产业工人。其中技师100余万人，高级技师7万人，高级工245万人，与发达国家相比，人数虽多，素质不高。每年因产品质量问题造成的经济损失达2000亿元左右。我国生产一线的劳动者素质偏低和技能型专门人才紧缺，影响了社会经济的发展。“教育的关键问题是教师”。因此，中职教育加强师资队伍建设，特别是“双师型”教师队伍建设，是非常重要的。
2、必要性
纵观中等职业学校教师队伍素质现状，我们发现：教师学历层次尚不达标，已达标者面临提升学历的问题：缺乏骨干教师和专业带头人；中职连年扩招。学生数量急增，但中职学校的基础能力建设发展缓慢，生师比严重错位，中职生师比约是21：1。根据2001年中央编办、教育部、财政部《关于制定中小学教职工编制标准的意见》规定，高中阶段教育生师比上限，城市为15：1，县镇为15．5：1，农村为16：1。不难看出，中等职业学校教师缺口较大．并且在这样的师资队伍中。文化课教师比例偏大，专业课和实习指导教师数量严重不足；再加上新进校的青年教师来源渠道多是普通高校．他们虽然专业理论知识丰富，但专业技能、实践能力和实际动手能力较差。截至2006年，中等专业学校“双师型”教师39621人，占专业课和实习指导教师的比例不足1／3，“双师型”教师严重匮乏。因此“双师型”教师队伍建设势在必行。
四、中职学校“双师型”教师专业发展的途径
1、以技能大赛引领专业发展
根据实际情况，按国家职业技能鉴定标准制定考核专业课教师技能的计划，每一、二年组织本校专业课教师参加一轮次的技能考核，考核结果作为学校评聘教师的重要依据；同时，制订奖励措施，鼓励教师积极参加各级教育与劳动和社会保障部门组织的各级各类技能大赛，这样，真正能使双证型教师成为双能型教师，有利于提高我校“双师型”教师队伍的整体素质。
2、以到企业锻炼促进专业发展
加强生产实践调研，丰富实践知识，提高实践能力，是“双师型”教师成长的关键。作为职校教师，尤其是专业教师，要加强向生产实践学习，重视到企业学习调研环节，充分利用好实习基地，加强实践知识积累，这是非常关键的，也是十分必要的。
(1)首先，教师要根据自己的专业方向、教学优势确定个人的发展目标
专业教师应根据教学任务制定生产实践调研计划。计划可分为长期计划(近2—4年之内)和短期计划(本学年内)。有了具体的目标、计划，才会有实施的可能性，才能有效地丰富实践知识。生产实践调研形式可以是“定点方式”和“定人方式”。教师可以利用指导学生到企业实习的机会，或合理安排调整教学任务集中一定时间安排到企业实践学习，可以从知识储备、拓宽知识层面的视角出发，确定与自己专业教学关联较大的一、二个生产企业，进行“定点方式”的学习和调研。例如：在某个主体生产企业，全面了解生产工艺流程、典型设备、电气控制等综合知识，并有重点地熟悉相关的内容，力求在某一方面达到精通，其它方面能熟悉了解。所谓“定人方式”，也就是教师要在企业的生产科、机动科或设材科，确定工程技术人员作为长期的技术信息联系人，以便及时了解掌握企业的技改动态、科技消息，及时参与各类的技术交流活动。
(2)教师应主动参与工程实践活动，提高实践能力
专业教师应主动寻求机会，直接参与企业的工程技术改造项目及开发，参加工厂的生产技术讲座等。这一系列的活动，都是非常好的实践学习机会，对提高专业教师理论与实践教学水平、承担实践教学任务都是十分重要的。
(3)带着问题的学习才是最有效的学习
教师在课堂教学、实践教学中遇到疑点问题不要回避，不要绕开走，应针对问题通过到企业实践学习，以不断增加实践知识的积累，才会使专业教学不断上水平。
(4)教师应注重“到企业实践调研资料”的总结归纳、交流及利用
为增强教师实践知识的积累和提高，首先每个专业教师之间、各教研组之间，可充分利用“分散实践调研”与“交流总结”相结合的方式来获取、积累实践知识，通过各教研组内和组间的交流，形成一个“信息互通网络”；其次每个教师还应注重个人实践知识的总结、资料整理、保存，以便于日后教学中查找和利用。只有这样才能在专业教学中灵活地将生产中的新工艺、技术信息渗透到教学过程中，在课堂教学中体现知识应用的“同步”、“链接”、“插入”特性，做到课堂教学与生产实际应用相结合，真正体现专业教学特色。
3、以专业养成和反思强化专业发展
作为专业教师，尤其是中青年教师要多反思，不能自我满足，仅局限于专业基础课的教学而停滞不前，处于“吃老本”和“守城”的状态，而要面对职业教育的实际，重新审视自己的专业知识结构、教学能力，不断进取，逐步完善专业知识结构，尽快成长为“双师型”教师。
(1)专业教师要注重完善“纵向知识”结构
教师要确定专业方向，争取在专业的某方面达到专一，这是作为专业教师的根基。加强知识的纵向学习，做到向书本学和向问题学，向生产实践学，及时把握新知识和技术应用的前沿，要挤时间主动学，苦练内功。做到在本专业方向上，体现理论教学和实习教学方面的专、通、巧、精的特点，在某一方面起到“优化教学”的引领作用。
(2)专业教师要注重完善“横向知识”结构，拓展知识面，做到一专多能
根据职业教育的特点，“横向知识”包括两个方面：其一是要完善本专业方面的知识体系，对专业课教师而言，不仅能胜任某一、二门课程的教学，还应熟悉本专业中其他课程的知识体系和重要知识点、教学要求，以及知识问的衔接关系，只有这样，才能在专业知识体系的整体框架下确定具体课程的教学内容、重点、教学方式和方法，做到在教学中游刃有余。其二是要注重各个专业之间的知识联系性，例如：职业学校教师们承担某厂热轧板卷工程职工的岗前技能培训教学任务，其中包括：连铸工、轧钢工、连铸与炼钢自动控制培训等，就体现了这一特点，使用的培训教材已不是传统意义上的编写方法，而是突破了专业的局限性，各工种的培训教材以专业为主，将整体生产工艺操作、机械设备和电气控制融为一体。培训中，传统的机械、电气控制、液压传动、工艺操作等各专业知识在实际应用中已相互渗透，若培训教师相关专业知识不全面，就难以胜任培训教学任务。因此，专业教师在加强自主学习的同时，还应注重向同行学习，加强专业内、外教师之间的交流，拓宽知识面，达到教师不仅精通本专业的知识体系，也能熟悉、了解其他专业的相关知识，只有这样，才能胜任各类培训教学任务。
(3)中职学校教师应提高专业实践指导能力和制作多媒体教学课件的能力
专业课教学特点体现在教学实践性，多媒体教学工具为专业课教学提供了广阔的天地，许多生产现场可用多媒体工具再现在课堂上。教师应针对专业课的教学内容、特点，深人生产一线，充分利用数码相机、录象机等手段，有针对性地系统制作教学课件，可起到事半功倍的效果。目前利用教学课件进行辅助教学已引起教师的广泛重视。教师应加强教学课件制作知识的学习，提高教学课件制作水平和使用率，尤其对提高专业课实践教学是很有必要的，也是很迫切的。
4、以终身学习加快专业发展
(1)中职学校专业设置的调整变化，促使教师应加强学习。企业在发展，企业对人才类型的需求也在不断变化，职业教育的专业设置也应随之不断调整扩充，如中专原来的主干专业：冶金机械、电气自动化、炼铁专业现在已逐步扩展调整为：轧钢、机电设备维修与安装、机械加工、煤化工等专业，专业的调整变化导致课程设置、教学大纲、知识结构体系都有所变化。因此，对教师而言出现了交叉性学科的问题，这就要求教师要与时俱进，不断学习更新知识、拓展、补充知识面，增加知识储备，以适应各个专业教学要求。
