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篇1

一、增加物理冶金教學內容的思路

為適應社會發(fā)展和需求，拓寬專業(yè)、寬口徑專業(yè)教育已成為冶金領域培養(yǎng)人才的重要模式。目前，冶金工程專業(yè)設置涵蓋了鋼鐵冶金專業(yè)、有色冶金專業(yè)和冶金物理化學專業(yè)，改變了過去專業(yè)劃分過細的弊端，增強了學生的適應性，提高了學生獨立工作的能力。這體現了教育思想觀念由“對口”向“適應”轉變的進程。但是，也應認識到，隨著冶金技術的進步，物理過程在冶金中的重要性日顯突出，物理冶金和化學冶金（傳統(tǒng)冶金）同等重要。冶金工程專業(yè)的教學重點以化學冶金學為主是毋庸置疑的，但適當增加、補充和生產密切相關的物理冶金學的教學內容也是大有裨益的。首先，物理冶金學和化學冶金學是冶金工程學科不可分割的組成部分。例如鋼鐵生產是從鐵礦石中提取鋼鐵并加工成鋼材的過程，包括煉鐵（焦化、燒結）、煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼、熱處理等工藝環(huán)節(jié)。鋼鐵生產的集成技術已經打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工，尤其是薄板坯連鑄連軋技術的興起，更是將煉鋼、連鑄、軋鋼等工藝環(huán)節(jié)有效地聯系在一起。為了得到性能合格的鋼材，需要控制鋼材的化學成分和組織結構，化學冶金學可以解決化學成分控制的問題，在鋼鐵生產中由連鑄之前的工藝環(huán)節(jié)完成，最終的組織狀態(tài)則通過后續(xù)的成型加工和熱處理實現。可見，鋼鐵生產需要化學冶金學和物理冶金學的綜合知識，只有把兩者結合才能解釋并解決鋼鐵生產中出現的問題。目前，冶金工程專業(yè)的主要教學內容為化學冶金，盡管也開設了金屬學等課程，但內容寬泛，針對性不強，學生對鋼材加工和熱處理過程中組織、結構和性能的變化不甚了了，無法對鋼鐵生產建立起系統(tǒng)、全面的認識。其次，物理冶金學和化學冶金學的內容是互相聯系的，通過物理冶金學的學習，能夠促進對化學冶金學的深入理解。例如：冶金過程熱力學中自由能的計算，是判別、變更或控制化學反應發(fā)生的趨勢、方向和達到平衡態(tài)的手段，運用熱力學計算可以分析鋼中元素的氧化還原問題。由于Cu氧化的標準自由能和鐵相比更高，在煉鋼吹氧過程中，將被鐵保護而不被氧化。而銅是鋼材熱加工產生熱脆的有害元素，這是由于加熱過程中鐵被氧化，銅在軋件表面富集，成為液相后沿奧氏體晶界滲透，弱化晶界而造成熱塑性降低。所以，只有通過配料降低鋼中的Cu含量。這樣，就會對Cu在鋼中的危害、控制及氧化還原的熱力學條件有了系統(tǒng)的認識?？梢姡ㄟ^物理冶金的學習，冶金工程專業(yè)的學生可以更加深刻地理解冶金過程熱力學中元素氧化還原的規(guī)律性，認識到合理控制化學成分的必要性。另外，物理冶金課程在冶金工程專業(yè)的引入能夠拓寬學生的知識面，增加畢業(yè)生的適應性，促進將來工作和事業(yè)的發(fā)展。鋼鐵生產中需要專才，更需要通才。鋼鐵生產的集成技術已經打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工，化學冶金學和物理冶金學的知識相互聯系、相互融合。只有具備了化學冶金學和物理冶金學的綜合知識，才能使畢業(yè)生對操作崗位的工藝特點和目的要求有更深刻的認識；在產品出現質量問題時，才能對復雜工藝環(huán)節(jié)的影響因素做出準確判斷，并制定出切實可行的解決方案。市場疲軟和原材料漲價的雙重影響，壓縮了鋼鐵行業(yè)的利潤率空間，而且產品的同質化競爭日趨激烈，產品開發(fā)日益受到重視，新產品開發(fā)更需要具備化學冶金學和物理冶金學的綜合知識，對冶金工程專業(yè)的畢業(yè)生在知識面和綜合能力上提出了更高的要求。例如，Ti微合金化高強鋼的開發(fā)主要是利用了納米尺寸TiC的沉淀強化作用，需要通過控制軋制和控制冷卻來實現，但由于鈦容易氧化的特點，必須在精煉后期用鋁充分脫氧后加入鈦才能提高其收得率。通過類似產品開發(fā)的實例，將枯燥的書本知識和生產實際結合，使學生加深對物理冶金學和化學冶金學的理解，提高綜合運用知識的能力。

二、增加物理冶金教學內容的實踐