课程代码 | 16052 | 课程性质 | 必修课 |
总学时 | 72学时, 理论学时72 | 学分 | 4 |
开设学期 | 第二学期 | 适用专业 | 钢铁冶金技术专业 |
实施场所 | 授课方式 | ||
课程类型 | A类(理论课) | o 专业核心课程 o 其它课程 | |
是否为精品课程 | 院级精品课/省级精品课/国家级精品课/院内一般课程 | ||
合作开发企业 | 日照钢铁 江苏省沙钢集团 中天钢铁集团 | ||
执笔人 | 解洋 | ||
审核人 | 孙红英、张彩英、孙又银 | ||
制订时间 | 2012.8 |
《冶炼基础知识》课程标准
一、课程概述
(一)课程定位
《冶炼基础知识》是冶金专业的基础课程,本课程的设置为冶金专业学生学习后续课程以及分析冶金工程实践问题奠定了基础。
《冶炼基础知识》的任务是使学生能够初步掌握钢铁冶金过程的基本原理与工艺,增强学学生分析、解决实际问题的能力,为学习专业知识和职业技能奠定必要的理论基础。
(二)先修后续课程
前序课程有《金属材料及热处理》等,他们为课程的学习打基础、做准备。《金属材料及热处理》使学生了解冶金的初步原理,打下基础。
后续课程包括《连续铸钢生产》《压力加工概论》等,它们属于能力和知识提升和拓展课程。《连续铸钢生产》让学生掌握连铸工艺与操作、连铸坯质量、连铸工艺实践与新技术应用、连铸过程检测与自动控制等技术,《压力加工概论》使学生了解不同钢坏在压力加工过程中的工艺路线。
二.课程设计思路
1、课程设计理念
以职业能力培养为重点,以工作过程为导向,以工学结合为人才培养模式,以学生为主体,以工作过程系统化为课程实施结构,以促进学生综合职业能力发展为目标,校企全程共建。
2、课程设计思路
全面贯彻“面向市场、面向就业,以工作过程为导向,以综合职业能力培养为目标,走产、学、研结合发展道路、校企全程共建”的指导思想,通过与太钢、长钢、常平等多家企业合作进行课程开发,充分体现课程的职业性、实践性和开放性的特点。具体做法是:
(1)校企合作,重新构建以能力培养为重点、基于工作过程的课程体系,整合序化工作过程导向的学习情境
我们与日钢、沙钢等企业工程技术人员一起立足于职业能力分析来构建新课程体系,选择课程内容,以高炉炉前操作为载体来设计学习情境。
(2)校企合作,由专兼结合的双师团队实施教学
在实施情境教学过程中,成立由专任教师、企业工程师组成的专兼结合的教师团队,课程采用仿真模拟训练、现场教学等多种方法,融教、学、做一体,理论与实践相结合,在真实环境中培养职业能力,学习专业知识,体现企业文化,养成职业素养。
(3)充分利用校内外实训基地,从教学环境和氛围上营造企业真实场景,开展“理实一体化”的教学活动
本课程充分利用校内实训和校外实训基地,从教学环境和氛围上营造企业真实场景,通过实施“情境引领、任务驱动”的教学模式,开展“理实一体化”的教学活动,实现工学结合。增强了学生对专业知识的学习兴趣和积极性,提高了学生的组织协调和合作学习的能力,培养学生的职业能力和职业素养。
(4)校企合作,建立多元参与的课程考核全程评价方式
课程考核上,改变过去理论知识和技能分别独立考核、一次性期末考核的方式,采用结果与过程考核相结合,知识和技能考核相结合的方式。考核的主体包括专任教师、企业兼职教师、项目小组及客户多元评价主体
三、课程目标
(一)知识目标
1、掌握高炉炼铁、各类氧气转炉炼钢、电炉炼钢及炉外处理、钢的连续浇铸的工艺;
2、理解高炉炼铁基础理论,炼钢的基础理论。
(二)能力目标
1、具有分析、总结钢铁冶炼基本规律的一般能力;
2、具有掌握冶炼过程基本原理及工艺的一般能力。
(三)德育目标
1、初步具备辨证思维的能力;
2、具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神;
3、加强思想教育,树立良好的职业道德观念。
四、课程内容
表1 课程内容与学时分配表
学习情境 | 学习任务 | 学习内容 | 学时分配 | ||
名称 | 子情境 | ||||
情境1 | 认识金属材料 | 金属的性能 | 了解金属力学性能,物理性能,化学性能,工艺性能。 | 1、金属力学性能; 2、金属物理性能化学性能; 3、金属工艺性能。 | 4 |
材料结构 | 了解不同材料的结构 | 1、认识晶胞,求晶胞参数 2、3种常见晶格类型 3、实际金属的晶体结构 | 4 | ||
金属与合金的结晶 | 了解纯金属和合金的结晶过程 | 1、金属晶体结构 2、合金晶体结构 3、金属合金的结晶过程 | 4 | ||
铁碳合金 | 认识铁碳合金 | 1、铁碳合金基本组织 2、铁碳合金状态图 3、铁碳相图应用 | 4 | ||
钢铁材料 | 认识钢和铸铁 | 1、碳素钢,合金钢 2、铸铁 | 4 | ||
情境2 | 认识冶金过程中的物理化学知识 | 冶金过程中的热效应 | 认识冶金过程中热效应 | 1、热力学相关概念 2、热力学第一定律 3、化学反应热场效应 4、各种热效应及之间关系 5、冶金过程中热计算 | 8 |
化学反应的方向与限度 | 了解化学反应的方向与限度问题 | 1、自发反应 2、反应等温方程式 3、化学平衡问题 4、影响化学平衡因素 5、氧化物分解压 | 8 | ||
冶金过程表面现象 | 学习与冶金相关的表面科学知识 | 1、表面能与表面张力 2、界面张力与润湿现象 3、液滴表面 4、表面吸附作用 | 10 | ||
化学反应速率 | 了解冶金过程中化学反应速率 | 1、速率表示 2、浓度对反应速率的影响 3、温度对反应速率的影响 4、多相反应与扩散 | 6 | ||
情境3 | 探讨冶金热工基础 | 气体力学原理 | 了解与气体相关的原理知识 | 1、气体平衡方程式 2、气体动力学基础 3、压缩性气体流出 | 4 |
燃料及燃烧过程 | 认识冶金燃料的种类及燃烧特点 | 1、冶金企业常用燃料 2、燃烧计算 3、了解燃料燃烧过程 | 4 | ||
传热 | 了解传热原理 | 1、稳定态导热 2、对流给热 3、辐射传热 4、综合传热 | 6 | ||
耐火材料 | 了解耐火材料知识 | 1、冶金炉对耐火材料的要求 2、耐火材料性质 3、常用耐火材料 4、绝热材料 | 6 |
五、课程实施
(一)教学设计
学习情境1: | 认识金属材料 参考学时:20 | ||
学习目标 | 1.掌握金属材料结构与性能;2.了解常用的钢铁材料;3.能用铁碳相图处理实际问题4。增强团队合作能力 | ||
学习任务(典型工作任务或项目载体) | 任务名称 | 学习内容 | 建议使用的教学方法 |
认识金属的性能 | 1、金属力学性能; 2、金属物理性能化学性能; 3、金属工艺性能。 | 讲授,多媒体,练习 | |
探究材料结构 | 1、认识晶胞,求晶胞参数 2、3种常见晶格类型 3、实际金属的晶体结构 | 讲授,多媒体,讨论 | |
认识金属与合金的结晶过程 | 1、金属晶体结构 2、合金晶体结构 3、金属合金的结晶过程 | 讲授,多媒体,练习 | |
认知铁碳合金 | 1、铁碳合金基本组织 2、铁碳合金状态图 3、铁碳相图应用 | 讲授,多媒体,练习 | |
了解常用的钢铁材料 | 1、碳素钢,合金钢 2、铸铁 | 讲授,多媒体,练习 | |
考核标准 | 单元测验 | ||
学习场所 | 多媒体教室 | ||
教学准备 | 教案、电脑、多媒体课件 |
学习情境2: | 认识冶金过程中的物理化学知识 参考学时:32 | ||
学习目标 | 1.认识冶金过程中热效应2.了解化学反应的方向与限度问题3.了解与冶金相关的表面科学知识4.了解冶金过程中化学反应速率 | ||
学习任务(典型工作任务或项目载体) | 任务名称 | 学习内容 | 建议使用的教学方法 |
了解冶金过程中的热效应 | 1、热力学相关概念 2、热力学第一定律 3、化学反应热场效应 4、各种热效应及之间关系 5、冶金过程中热计算 | 讲授,多媒体,练习 | |
判断化学反应的方向与限度 | 1、自发反应 2、反应等温方程式 3、化学平衡问题 4、影响化学平衡因素 5、氧化物分解压 | 讲授,多媒体,练习 | |
认知冶金过程表面现象 | 1、表面能与表面张力 2、界面张力与润湿现象 3、液滴表面 4、表面吸附作用 | 讲授,多媒体,练习 | |
计算化学反应速率 | 1、速率表示 2、浓度对反应速率的影响 3、温度对反应速率的影响 4、多相反应与扩散 | 讲授,多媒体,讨论 | |
考核标准 | 单元测验 | ||
学习场所 | 多媒体教室 | ||
教学准备 | 教案、电脑、多媒体课件 |
学习情境3: | 探讨冶金热工基础 参考学时:20 | ||
学习目标 | 1.了解与气体相关的原理知识2.认识冶金燃料的种类及燃烧特点3.了解传热原理4.了解耐火材料知识 | ||
学习任务(典型工作任务或项目载体) | 任务名称 | 学习内容 | 建议使用的教学方法 |
了解与气体相关的原理知识 | 1、气体平衡方程式 2、气体动力学基础 3、压缩性气体流出 | 讲授,多媒体,练习 | |
认识冶金燃料的种类及燃烧特点 | 1、冶金企业常用燃料 2、燃烧计算 3、了解燃料燃烧过程 | 讲授,多媒体,讨论 | |
了解传热原理 | 1、稳定态导热 2、对流给热 3、辐射传热 4、综合传热 | 讲授,多媒体,讨论 | |
了解耐火材料知识 | 1、冶金炉对耐火材料的要求 2、耐火材料性质 3、常用耐火材料 4、绝热材料 | 讲授,多媒体,讨论 | |
考核标准 | 单元测验 | ||
学习场所 | 多媒体教室 | ||
教学准备 | 教案、电脑、多媒体课件 |
(二)实施方法
1、角色变化法
在不同的情境学习阶段,教师与学生扮演的角色不同。通过不同角色的转换,激发学生学习的积极性,促进其职业能力的发展。
学生: 操作新手—操作能手—技术能手—创新能手—创新工长
教师: 讲授(演示)者—指导者—咨询者— 参与者—合作者
2、仿真(模拟)教学法
将课堂设在教学车间,感受现场生产氛围,反复训练需要掌握的技能,将理论知识作为实践的背景,教中学、学中做,做后提高,从而爆发出难以想象的能量。
3、现场教学法
将课堂设在生产现场,体验现场生产的真实环境,真实训练需要掌握的技能,做真事,真做事,理论实践高度融合。
4、情境引领、任务驱动教学法
以每个学习情境中任务有效完成作为教学的目标,课堂教学和实践教学围绕项目任务的解决而展开。
5、引导文教学法
引导文教学法是借助一种专门的教学文件(即引导文)引导学生独立学习和工作的教学方法。在教学文件中包括一系列难度不等的引导问题。学生通过阅读引导文,可以明确学习目标,清楚地了解应该完成什么工作、学会什么知识、掌握什么技能。在引导文的引导下,学生必须积极主动地查阅资料,获取有意义信息,解答引导问题制订工作计划、实施工作计划、评估工作计划,避免了传统教学方法理论与实践脱节、难以激发学生学习兴趣的弊端。采用此种方法的目的是促进学生独立工作能力的发展。
五、课程考核
1、采用平时形成性考核与期末闭卷考核相结合的考核形式
2、平时考核:期末考核=30%:70%
3、平时考核包括作业、出勤、纪律、参观见习等
六、实施条件要求
(一)师资队伍要求
从事本课程教学的教师,应具备以下相关知识、能力和资质:
u 获得高校教师资格证(专任教师);
u 熟悉相应行业标准和工艺规范。
本课程师资由专兼职教师共同组成。课程中20%以上的教学任务由兼职教师承担。
(二)教学场所要求
1、 教学环境
多媒体教室:1间;
仿真实训室:1个
校外实习实训基地:2个;
每名学生配备必要的劳保用品。
2、设备要求
山东星科炼铁仿真系统1套,炼钢系统1套。
七、课程资源
图书馆资源:电子书籍、电子期刊、数字图书馆、多种专业杂志、炼铁参考书
实训室资源:课件、操作规程、案例报告、图片、录像、仿真(模拟)系统、电子教案、电子教材、设备图纸、现场真实工作情况记录、引导文、指导书、部分专业杂志等
实训基地资源:生产设备、生产资料等
积极利用、各大网站等网络资源,可使教学内容从单一化向多元化转变,使学生知识和能力的拓展成为可能。
八、课程制定依据
说明依据的职业任职要求、岗位资格标准以及高职教育理论等。
九、其他
其他需要说明的内容。