李晓晓

摘 要：在世界钢铁工业发展中，我国因为幅员辽阔，资源丰富，人口密集，是当之无愧的钢铁大国，在我国的钢铁事业发展中，对于炼铁设计基础课教学改革可以从发源头上改良炼铁发展工艺，为炼铁行业输送大批专业人才。

关键词：炼铁技术;教学改革;工业

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.202

工业是国民经济的支柱性产业，主导着国民经济的命脉，近年来工业发展的显著特征是建筑钢材产能增长的现象，尤其随着新高炉的投产使用，钢铁产能过剩局面越来越严重，钢铁行业竞争力业越来越大，如何在当前竞争激烈的冶炼市场中脱颖而出，成为钢铁企业噬需解决的问题，也成为高职院校炼铁设计基础课程必须思考改进的问题。

1 我国钢铁工业现状

在工业发展中，钢铁被视为其赖以生存发展的粮食，钢铁产品被应用于社会生活的个官方面，是人类使用最多的金属材料，更是国家工业发展不可缺少的基础性原料。我国鋼铁工业的主要产品有铁、钢、铁合金等。进入21世纪以来，我国的钢铁工业发展势头更加迅猛，钢铁产量增速加快，甚至在2017年时候位居世界第一。笔者查阅数据资料，2014年我国粗钢产量达8.23亿吨，约占世界粗钢产量的49.5%，2016年我国累计出口钢材1.08亿吨，连续两年突破一亿吨，出口地区遍布东盟、中东、韩国、美国等地区与国家。

下图为2009-2015年全球粗钢产量增长：

我国钢铁业在目前的发展概况中，不仅产量大，出口广，在工业体系上也逐步完善，形成了烧结和球团、炼铁、炼钢、轧钢等为一体的流程化作业链，据资料显示目前全国共有钢铁企业1400余家，包括钢铁联合企业约650家，独立球团厂约53家，独立轧钢厂约700家。已经成为全球钢铁工业体系中产业链最完整的。

下图为钢铁工业生产流程图：

然而我国钢铁工业在发展中也面临着排放污染物大的缺点，据资料显示，2015年一年，我国钢铁工业在发展中的氮氧化物排放足有104.3万吨，占重点调查工业切的排放量比重为9.6%，二氧化硫的排放量高达173.5万吨占重点调查工业企业的比重为12.4%，烟粉尘排放量达357.2万吨，占重点调查工业企业的比重为32.2%。

下图为钢铁工业大气污染物种类与主要来源：

2 炼铁设计课程内容

2.1 炼铁设计课程的内容

炼铁设计的一般工艺就是一个铁的化学还原反应，是将铁从铁矿石等含铁化合物中还原的过程。现在流行的炼铁方法主要原理是利用CO、H2、C等还原物，在高温高压下将矿石中的生铁还原出来，生铁一部分用来制造，另一部分再经过化学法应用来炼钢。在现炼铁设计中利用的方法主要有熔融还原法，直接还原法，高炉炼铁法，其中最主要的就是高炉炼铁法。笔者以高炉炼铁为例，介绍炼铁设计课程的一般内容：

在高炉炼铁设计课上，主要以铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分为原料展开设计实训。导师同步给出一个设计课题，例如设计一座年产xx的钢铁高炉等;接着导师会安排设计内容，主要包括一是工艺计算，包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算等;二是炉体设计，包括炉型设计、炉衬设计和冷却系统设计等，三是CAD绘制高炉整体图一份，四是编写设计说明一份等等。最后导师安排设计时间，通常是一个月左右。

2.2 炼铁设计课程的优势

当前高职院校炼铁设计课程，在传统教学中安排学生实践，通过实训实践的方式，是对“百闻不如一见，百见不如一试”的教学改革的实践，在这个过程中，学生首先在炼铁设计课程开始之前要预习，明确炼铁设计课程的目的、原理、步骤，做到胸有全局。这种胸有全局在学习的链条中非常重要，一旦做不到，很容易造成课上听不懂，知识混沌不扎实，实践工作中不能熟练应用。其次要深入理解各种炼铁仪器性能及使用注意事项，养成爱护仪器，不随意玩弄，任意乱用的好习惯;再次是让学生通过反复的观察实践，明白炼铁过程的原理，熟练掌握炼铁技巧;接着是养成严谨细致的工作态度，这是指导一生工作生涯的宝贵品质，在炼铁设计课堂上实现这一品质的培养至关重要，有助于学生在日后的钢铁职业生涯里追求工匠精神，精益求精，创造出一凡伟业。

2.3 炼铁设计课程的不足

就目前的炼铁设计课程在实践中的发展来看，虽然采用了创新的形势，但本质上还是一种传统的课堂形势，以老师讲解和演示为主，学生的练习多是老师推一步他动一步的情形。这样的学习过程，即使学生通过了反复的练习实践，事实上也是在浪费时间，反而有可能会使学生在学习过程中产生厌烦情绪，玩手机、睡觉等，而且这样的团队式学习为学生提供了更便捷的聊天机会。笔者暗访了几个炼铁设计实训课的班级，课堂气氛确实活跃，学生热情确实高涨，但并不是因为课程内容而活跃，而是因为聊天火热，闲聊火热，这实质上是另一种形式的课堂资源浪费。

3 炼铁设计基础课程教学改革

结合炼铁设计课程当前存在的优势及弊端，在炼铁设计基础课程的教学改革中，笔者认为应该保留其优势，改良其不足，扬长避短，批判性地进行，主要是把握以下两方面的内容：一是保留其实训课堂的模式，这是适应当前教育改革的大趋势，也是高校课程创新发展的必然要求，二是在课程形式改良的基础上增加内涵，这也是炼铁设计基础课上最需要改良的一方面，也是笔者重点论述的一方面。

在当前炼铁设计基础课上内涵的增加要做到以下几个方面：一是增加情景导入，让学生通过情景模拟来提升兴趣点，深刻感知到炼铁工艺的博大精深和生动有趣，增加学生后续学习动力，同时在情景模拟中发现当前炼铁工艺设计的不足之处，分析其原因探究其对策。二是让学生学会自主思考，通过使学生详细概括已有知识的结构体系，提炼思维导图，以自己的认知水平将其表达出来，然后进行小组间的交流，互相补充论证彼此的观点，形成对知识更全面深入的认知和思考能力。三是有针对性地进行小组讨论，小组长组织组内成员交流各自的发现，力争达成共识，并为后续在炼铁设计课堂上的流做好准备。与此同时高校教师要深入到各学习小组中，对小组合作学习进行指导，对学生在小组讨论中的分歧做出指导。四是分组展示与交流，就前三步中小组学生对于炼铁设计相关知识讨论研习结果，各个小组选派代表进行分组展示，与全班同学一起交流，并在全班同学的指导意见下改良本组不合理的知识框架，老师最后做汇总性讲解，包括评书每个小组的合作成果，并给出最终的炼铁设计课程的核心知识，让学生加深记忆。五是通过辨析归纳和题目应用来巩固炼铁设计相关知识，教师可以总结一些易错知识点组织不同小组同学进行辨析，然后随机抽取学生来回答问题，既是一种对学生知识的检验方法，又是一种对于学生学习的督促方法，鞭策每个学生不能抱有侥幸心理;此外教师还可以选择典型的易错题，让学生独立解决，从而发现问题，反馈补救。

4 结束语

钢铁行业是一个国家的重工业基础，也是衡量一个国家综合国力和工业化水平的重要因素。面对我国钢铁行业产能过剩的严峻局面，国内钢材转化率进入萎廉状态，钢铁企亏损现象及见不鲜的现实窘境，高铁行业的转型升级势在必行，在这样的背景下，高职院校对于炼铁设计课程的改进教育就显得意义重大，本文通过提出创造性建议，以期高职院校为培养一大批专业性的钢铁职业工人贡献学术力量，促进钢铁行业专业化、高校能发展。

参考文献：

[1]凌宗峰.高炉炼铁系统设计[D].莱芜职业技术学院，2017.

[2]周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].冶金工业出版社，2012.