关键词冶金工艺案例库案例教学
中图分类号：G642文献标识码：A
PrinciplesandMethodsofConstructionandTeaching
ofMetallurgicalProcessesCaseDatabase
XIAOSaijun，ZHAOZhuo，FANYouqi，HANZhao
（SchoolofMetallurgicalEngineering，AnhuiUniversityofTechnology，Maanshan，Anhui243002）
AbstractCaseteachingisusedmoreandmorewidelyinEngineeringTechnologyTeaching.Formetallurgicalengineeringteaching，combinedwithmetallurgicalprocessescasetocarryoutteachingactivitiescanpromotetheproductionofmetallurgicalprocessestheoryandpracticalcombination.Thisarticlefirstnon-ferrousmetallurgyandmetallurgicalprocessescommoncharacteristicblackanalysis，onthebasisofthebasicprinciplesandmethodspresentedcasebaseconstruction，finally，theestablishmentofthreebasicprinciplesforeffectiveteachinginthecasebase.
Keywordsmetallurgicalprocess;casedatabase;caseteaching
0前言
案例教学法自1910年在美国哈佛大学法学院正式引入课堂教学以来，日益受到高等教育界的重视和欢迎。①上世纪八十年代开始，案例教学开始全面引入我国，主要用于法学、管理学等人文社会科学，散见于工程技术类专业教学。②近几年，为解决工程技术专业教育中出现的新问题，案例教学法开始系统的引入工程技术类专业教学中。2007年麻省理工学院发起一项工科本科生教改项目：“Gordon工程领导力计划”，③校友伯纳德・戈登为这个项目捐赠了2000万美元，使它成为麻省理工学院有史以来投入最大的一个本科生课程改革计划。该计划培养方案中一个最重要的思想就是在完成基础课教学之后，专业课学习全部以案例和项目的形式展开。
我国工科类院校近几年也开始重视案例教学在工程技术专业教学中的应用。④2010年，重庆科技学院出台《实施案例教学提高课堂教学质量的暂行办法》，重点建设与石油、冶金行业紧密结合的案例库。⑤2011年下半年开始，北京科技大学冶金与生态工程学院开始尝试建立钢铁冶金专业教学案例库，该项目实施的一个特色是聘请钢铁企业技术人员来校进行案例教学。⑥虽然我国引入案例教学法时间较早，在国内也被越来越多的人所接受，并列入了各高校的教学改革计划，但总体来说，当前国内的冶金工艺案例教学还处于一个起步阶段，其中一个重要原因是对冶金工艺案例库建设的原则和方法不明确，无法与现有专业教材中的工艺区别开来并进行有效的案例教学。案例教学过程也不是简单地进行案例堆积讲解，更多的是从各类案例中提取出共性的思想与方法，使得学生对冶金工艺有一个更好的把握。本文首先对冶金工艺的共性特点进行研究，在此基础上提出了冶金工艺案例库建设的基本原则与方法，最后，分析了如何有效进行案例库教学。
1冶金工艺共性分析
金属矿产资源、金属种类以及冶炼原理与方法的多样性决定了冶金工艺的多样性。传统冶金工艺讲解均是按照冶炼对象，即特定金属来分类介绍，比如钢铁冶金学、铅冶金学、铝冶金学。针对某种特定的金属产品，分别按照原料、产品、工艺、设备这四个方面进行讲解。案例库建设与教学不能简单对各种产品冶炼工艺进行简单的堆积和分类讲解，必须考虑冶金工艺的共性特点，在弄懂每种金属具体冶炼工艺的前提下，寻找工艺设计的原则与通用方法，使得学生了解冶金工艺设计的思想，在进行各类工艺的对比分析和综合提炼时，可进一步提高学生对冶金工艺的宏观认识，同时也有助于进行冶炼工艺创新。
冶金工艺共性可以从三个角度分析，即冶金工艺目标的共性，冶金工艺原理的共性与冶金工艺手段方法的共性。
1.1冶金工艺目标的共性
任何金属的冶炼工艺都是从矿石到金属，这就决定了冶金工艺目标是存在总的共性的，即去除矿石中无用的脉石成分，将有用的金属提取出来并进行必要的精炼。要完成这一总任务，必须依靠具有不同热力学条件的单元工序来完成，比如钢铁冶炼过程长流程的工序组合是：原料处理（烧结，球团）―高炉炼铁―转炉炼钢―炉外精炼。具体到每一个单元工序，也存在其目标，即实现生成相与相分离的两个目标。每个单元工序都有其流入的原料与冶炼的产品，产品就是该工序的生成相，比如高炉冶炼铁水单元工序，在实现了生成相铁水的同时，还需要将生成相铁水与其它相炉渣和烟气分离开来。每个冶炼工序都有其自身的生成相与相分离工序。
1.2冶金工艺原理的共性
冶金工艺以化学反应为主，同时为了实现化学反应过程还需要引入不同的物理手段，比如温度、压强、气氛的控制等，这就注定不同冶炼工艺会拥有共同的原理。从现有的冶金工程专业教学安排可知，《物理化学》与《冶金传输原理》是冶金工艺所依赖的基本原理。在讲解特定金属冶炼工艺的时候，需要结合原理来讲授工艺选择的科学性，在进行案例教学时，可以从基本原理出发，讲解该原理如何应用到各种冶炼工艺中。这样可使学生进一步掌握如何应用原理进行工艺设计。
1.3冶金工艺方法手段的共性
冶金工艺有共同的目标和原理，在方法手段的实现上，也有共性。冶金工艺方法手段一般分类是火法冶金、湿法冶金与电冶金。或者分成火法冶金与湿法冶金，将电冶金按照温度的不同分别列入火法冶金与湿法冶金。另外，还有一种分类方法就是类比化工过程将冶金过程看成一连串单元操作和单元程序的协调配合，原料经此而转换成产品。⑦不管何种分类方法，都可以认为冶金工艺的共性方法手段包括如下：浮选、过滤浓缩、造球、干燥、焙烧（氧化、还原、磁化和烧结等）、还原（固体碳还原、气体还原、金属热还原、气态还原、有机化合物还原等）、火法精炼（熔析、氧化、硫化、萃取、真空）、电沉积和电解精炼（水溶液电解、熔盐电解、汞齐精炼等）;浸出（酸性浸出、碱性浸出、细菌浸出等）、净化（水解、置换、化学沉淀、结晶、熔剂萃取、离子交换等）、挥发与蒸馏（升华、氧化挥发、氯化挥发、精馏、真空蒸馏、还原蒸馏、气化沉积等）。对于以物理过程为主的单元操作，可以总结为，搅拌（机械搅拌、电磁搅拌和气体搅拌），加热（电热和化学热），减压操作（常压，减压，真空），渣处理与合金化。对这些共性的冶炼方法可以专门进行讲解，介绍其中的基本原理与实现方法。对冶金工艺手段的总结有助于学生掌握各种实现冶炼目标的手段，更有助于学生进行工艺创新设计。
2冶金工艺案例库建设的原则与方法
2.1冶金工艺共性研究案例库建设
不同冶炼工艺具有相同的冶金工艺的共性，即冶炼目标、基本原理与方法的共性。案例库建设时，重点按照基本原理和基本方法来建设。具体方法如下：从基本原理角度建立案例库，比如搅拌案例库，可分别讲解机械搅拌、气体搅拌、电磁搅拌以及其它搅拌四大案例库。再比如，温度控制是火法冶金工艺控制的关键因素，可建立加热案例库，分别整理外加燃料加热、自身化学反应加热、电加热等案例库。
2.2冶金工艺发展历史案例库建设
对于某种具体的冶炼工艺，我们常常讲解现有的常用的经典方法，对于其发展历史介绍很少。在案例库建设中，必须重新整理各类金属冶炼工艺的发展历史，并进行对比分析，由此得出冶金工艺发展的基本原则、冶金落后工艺淘汰原因、未来新工艺发展的原则等。比如，炼钢工艺中主要为转炉和电弧炉炼钢，而平炉工艺已经淘汰，在案例库建设中，比如补充平炉冶炼工艺，并重点讲解为什么转炉工艺可以替代平炉工艺。
2.3冶金工艺创新设计案例库建设
冶金工艺一直在发展当中，结合现有技术难题以及科研课题来建设案例库是十分重要的。只有引入新问题，将学生带入进冶金工艺的前沿领域，才能真正启发学生的兴趣，调动学习积极性，同时也才能真正掌握基本原理与方法解决具体问题，打通理论教学与实际应用的隔阂。比如，对于锰系铁合金的冶炼，考虑到我国现有氧化锰矿有将近60%需要进口，国内大量贫锰矿搁置没有开采使用，可专门建立“低品位锰矿综合利用案例库”，在讲解现有研究的基础上，鼓励学生提出自己的工艺路线。
3冶金工艺案例库教学的原则与方法
3.1专人负责与专家讲授原则
该课程必须由某位老师具体负责，但是讲解过程可由该领域的专家来讲解，专家不仅包括学校老师，同时还必须与企业技术人员结合起来，聘请他们来高校进行教学。专人负责可保证课程的统一性与协调性，专家讲授可保证案例教学的质量。
3.2网络教学原则
可建立冶金工艺论坛网站，面向高校教师、企业技术人员和学生开放，把各类案例库资源放在网络上，有利于学生学习，同时也有利于教师和技术人员进行案例库的完善。另外，教师、技术人员和学生可跨越时空进行各类技术问题的交流，打破身份限制，在虚拟空间互为老师，互做学生。
3.3师生互动原则
现有冶炼工艺授课时多采用传统的“传道、授业、解惑”的讲课模式，学生在大多数情况下处于被动接受的状态，因此积级性不高，影响听课效果。案例教学法，是从实际出发，通过一个具体教育情景的描述，引导学生通过阅读、思考和分析而提出问题、分析问题，并通过师生间的相互讨论和争辩来解决问题，它可以把枯燥、抽象的理论变为生动典型的例子，活跃课堂气氛，把理论与实践相结合，易懂易记、印象深刻，有利于提高教学效果。在师生的共同努力下使学生举一反三、理论联系实际、融会贯通、提高能力和水平。
4结论
（1）各类金属产品的冶炼工艺存在目标、原理与方法上的三条共性原则;（2）案例库建设要从共性案例库、工艺历史案例库与工艺创新案例库三个角度建设;（3）案例库教学需要专门开设课程进行，且需要专人负责与专家讲授、网络教学及师生互动三条原则，才能有效进行案例库教学。
资助信息：安徽工业大学教学研究资助项目，项目编号：2014jg18
注释
①李德林.案例教学.青岛出版社，2006.
②梁周敏等.案例编写与案例教学.河南人民出版社，2007.
③
实训式教学必要性实施原则一、实施实训式教学的必要性
税务培训机构的实训式教学涵盖了两方面的内容，一是专业实训教学，也就是旨在提升税收征管能力，营建一个仿真的或模拟的纳税环境或征管环境，学员在培训教师指导下，“真实”地处理纳税人的财务数据和税务机关征管数据，通过实际操作与小组交流及研讨等形式，达到培训目标，专业实训教学是以岗位需求为导向，培养学员运用所学基本知识进行岗位实际操作的工作技能，提高其独立分析问题和解决问题的能力；二是管理实训教学，指的是以提升领导干部或公务员管理能力为目标，营建一个仿真性管理环境，在教师的指导下，处理在特定情境下发生的问题，使学员设身处地地面对问题、解决问题，以体验提升决策力、执行力等综合素质的重要性。所以说，实训的灵魂是职业能力，而非泛指“某种技能”。
从理论上分析，实施实训式教学有如下作用：
增加感性认识和经验知识。掌握一定的理论知识和能够运用理论知识解决实际问题之间还存在很大的距离，只有通过实训，才能将理论和实践结合起来，才能将理论知识转变为自己的操作技能。
培养学员的协调合作精神和健康的心理。模拟实训，除了需与仿真工作环境或管理环境打交道外，还要与人打交道，这对训练学员的适应能力、协作精神和心理承受力具有单纯理论课教学所不具备的优势。
培养学员的职业意识和独立思考的能力。通过实训特别是一线岗位实训，学员会对职业的含义有了更深的认识，获取了行业知识和经济知识，同时锻炼了其独立思考问题的能力。
与素质教育结合培养学员的综合素质。素质教育的核心理念是培养创新精神和实践能力，素质教育不能作为一种独立的教育方式而存在，它只有与其他教育体系结合才能体现出其意义，因此，将素质教育溶入到实训教学中会大大推动教育培训的深化和发展。
二、实训式教学案例简析
2012年夏，我校第三教学部在全国处干班培训期间，组织进行了“模拟新闻会”实训教学，获得了成功。总结本次实训教学的经验，会为今后各级税务干部培训的实训教学提供方法和实施策略。
为完成这次教学任务，课程组教师做了大量的前期准备工作，除了仿真教学情景布置，真实教学工具的准备等，还制定了两套周密的课堂实训教学计划（下面介绍的是其中的一套）：
（一）时间安排
第一段：小组准备；
第二段：小组模拟演练；
第三段：全班模拟实训。
（二）工作指导内容
第一阶段：整理好情景模拟的脚本；进行情景模拟演练。
1.以拓展训练分组为基础，四名指导老师分别带一组。
2.指导老师向学员说明实训的目的与要求以及具体的操作方法
3.学员采取老师提供、学员调查问卷汇总以及学员自我选择等方式，各小组选择相应的题目，进行情景模拟脚本设计。
4.各小组分成3～4个演练组（情景模拟组），分别自选情景进行演练。
第二阶段：小组实训演练
1.各小组根据情景脚本安排，到指定教室进行小组实训演练时间半天。
2.具体演练程序。各组所有情景模拟组分别进行演练展示，每进行一组，本组进行自评，然后全组成员进行点评，最后各组产生一个情景模拟组，参加全班情景模拟展示，并选出一个评论员作为全班演示的评论员。
第三阶段：全班模拟展示
1.实训情景人员构成
（1）学员评论员：4名；（2）教师组成的专家组：3～4名；（3）实训小组：4个（各组推选一个优秀演练组）；（4）参观人员：全班学员；（5）主持人：1名，全程串场
2.全班在指定教室进行模拟情景实训
3.程序
（1）老师介绍本次实训课大致要求和目的；
（2）主持人进入角色，开始实训展示；
（3）主持人依次介绍每组实训大致情景，各组开始展示；展示之后是本小组自评、全班点评、专家组点评；一个小组展示后，主持人串场介绍下一个小组模拟情景，小组进行情景展示。
（4）表彰本次参训过程中突出的学员（学习积极分子）；
（5）指导老师做本次实训总结；
（6）宣布实训教学结束。
“模拟新闻会”的全班展示环节，充分显示了学员的智慧和风采，过程十分精彩，引人入胜，发人深思。
三、从实践效果看实训式教学方法的实施原则
实训式教学是以训练学员具有良好的职业技能为目的的教学活动，如果违背了科学性，实训也就没有了意义，不能达到教学目的，实训式教学应坚持以下原则：把握培训教学实质的原则。指的是围绕税务培训的目的和成人培训的特点展开实训教学。因此，税务培训讲究实用性、应急性。这就要求税务实训教学必须确立以解决实际问题为中心的观念，“干什么，学什么”“缺什么，补什么”。
与先进技术同步的原则。成人学员学习的目的之一，要学习前沿的理念和先进的技能，以便其在今后的工作实践中保持竞争优势。
强化实战性的原则。该原则指的是在教学方法上要加强实践性、操作性环节，以提高学员解决各种实际问题的能力。
教学活动完整性原则。实训毕竟是一种教学活动，所以具有教学活动的一般规律，即教学活动的完整是实训式教学质量的保证。教师需制定教学大纲，需进行实训设计、实施、考核等教学过程。实训式教学与理论教学虽然在教学内容、教学方法和手段上有差异，但在教学环节上有同样的要求，甚至比理论教学要求更高。
四、小结
实训式教学实现了以学习者为主体的角色转变，强调学习者在认识过程中的主体性以及意义建构中的主动性，有利于学习者自主学习意识的养成，充分发挥其学习积极性；有助于培养创新精神、创新能力和适应能力，改变了其以往传统的、被动学习的方式和厌学心理。
我们还需在实训式教学的道路上进行更多的更深层次的探索与实践，充分发挥其教学优势，努力避免其不利之处，使实训式教学成为税务教育培训中行之有效并广受欢迎的一种教学方法。
参考文献：
[1]汤阅弦，柯春媛.国内外实践教学体系与实训基地的建设[J].民营科技，2012，（1）.
【关键词】初中地理图象教学原则方法
现用的初中地理（人教版）教科书是由文字系统、图象系统、作业系统三部分组成的有机整体。其中，图象形式多样，数量大，是新教材的特点之一。据统计，新教材中有各种地理图象800多幅。为了说明地理事物的分布，配以各类地图；为了说明地理事物的成因，配以示意图；为了增强直观感受，课文前配有大量彩色图片；为了拓宽学生视野，课本封面配以卫星图片。这些图象，直观、形象、生动，对学生了解地理事物的表象特征，掌握地理事物的空间分布规律，进而分析地理事物各要素之间的内在联系，起到文字内容无法替代的作用；对激发学生学习兴趣，改进学习方法，提高学习效率有重要作用。因此，对图象教学必须引起足够的重视。图象教学应遵循的原则是：
1.认识规律原则
图象中的内容，多是学生没有接触的远域的地理事物及其有关的理性知识，图象教学须从形象的、感性的具体事物入手，以学生已有知识作铺垫，采用启发式，通过教师讲图，学生读图、分析、归纳、判断等思维活动，完成从直观到抽象、从感性到理性这一认识过程，获取新的知识。
2.实际性原则
图象教学要结合学生生活、社会和知识水平的实际，注意考虑学生的接受能力，有的放矢，切不可要求过高，否则会适得其反。例如，讲地图投影，鉴于学生的数学知识，只能深入浅出地用切开桔子皮，把它摊平变形的例子，来说明球面地图画成平面图的变形，而不能按照地图学的要求去讲地图投影。
3.思想性原则
新教材有丰富的思想教育内涵，是对学生进行辩证唯物主义、爱国主义、国情和国策教育的好材料。这一特点从图象上得以充分显示。教学中要强化图象的德育功能，帮助学生初步树立正确的资源观、环境观、人口观，培养学生实事求是的科学态度和建设现代化祖国的雄心壮志。例如，人口增长过快带来种种社会问题，教材中选用漫画《苦难的母亲》来加以说明。漫画中把人类生活的地球比作母亲。由于人口的快速增长，地球母亲拖儿带女，疲惫不堪，无力承受子女过多的压力，呼唤人类要控制自己，实行计划生育。这幅漫画主题明确，寓意深刻，只要教师稍加点拨，学生就能受到生动的思想教育。
图象教学是地理教学的重要组成部分，对教材中的图象要认真研究，弄清它们的性质、特点以及智育、德育功能，融会贯通。这样，讲起来就会得心应手，顺理成章。图象教学常常采取以下方式：
图文结合。地图被誉为地理的第二语言，它与文字是相辅相成的。地理图象印证文字内容，文字描述图象。图象知识的讲授，也就是地理知识的传授过程，掌握了图象知识能更好地理解教材的文字内容，教学中要将二者有机结合起来，把地理知识落实在地图上。讲授矿产分布、工业布局、耕地利用、行政区划、自然资源等都必须有相应的地图，边讲解边引导学生看图（挂图、地图册或教材图象），做到“左图右书”，图文结合。这样，才便于学生理解、记忆，建立空间概念，收到事半功倍之效。
以图引文。教科书中安排的“读图回答问题”栏目，以图夺人，像磁铁一样吸引学生，把他们的注意力引入最佳状态，激发求知欲，启发思维。学生在讨论回答问题中，既复习了旧知识，又为新课的学习作好了铺垫。教学中教师要充分利用课本中的地图，适当补充、绘制板图，精心设计问题，巧妙地导入新课，提高课堂教学效果。
以图替文。教材中有的地方直接用一幅图来表现和说明一个问题，而不用文字叙述。例如，在讲世界人口由农村向城市迁移时，迁移的原因没有文字叙述，而是用图象表示出来。图上画了三个箭头，分别表示人口由农村迁移的三个原因。教学中要引导学生读这幅图，开展讨论，弄清人口迁移的主要原因，否则就遗漏了知识点。
读图训练。读图是学生获取地理知识，建立空间概念的重要一环。在学习地图基础知识之后，要将读图训练贯穿在图象教学的始终，长期坚持，逐步提高。读图问题的设计，应紧扣主题，由浅入深，循序渐进，最后提示规律和成因。读图一般采取以下几个步骤：
（1）识别图象类型，明确读图目的。
（2）认别图例，了解方向和比例。
（3）认真读图，弄清问题。
（4）自我检查，相互交流读图结果。
（5）师生讨论得出结论。
例如，讲我国降水分布特征，应以地图为骨架，通过读图-分析-归纳的教学过程，找到答案。首先，读“我国年降水量分布图”，根据教材提出的读图要求，找出1600mm、800mm、400mm、200mm几条等降水量线，用蓝色笔描出后三条等降水量线。仔细观察上述每一条线所在的地理位置、范围大小，对它们的特征及相互关系进行分析、归纳，从而明确我国年降水量空间分布状况及总趋势：从东南沿海向西北内陆递减。通过读图活动，学生不仅对我国降水量的分布规律会留下深刻的印象，而且会形成一定的空间概念，这样的效果是文字叙述所不能比拟的。
填图、绘图训练。对学生进行填图、绘图训练有利于地理知识的巩固和地理技能的培养。因此，要求学生正确填注地图、绘制示意图和地理图表。填图练习，要培养学生严谨的学风，文字的大小、书写要规范，间距、位置要准确，不能随心所欲，张冠李戴。要使他们明白：图上相差毫厘，实地失之千里。绘图训练应从以下两方面着手：
（1）课堂训练。学生要准备纸笔，根据学习内容动手动笔。学习区域地理，先画出区域轮廓，例如，非洲、南北美洲都略呈倒三角形，中国形似雄鸡。然后，根据教师讲授的内容，再分别把山脉、河流、矿产、铁路等地理事物画在轮廓图上。讲地理事物的运动和成因，则要求学生画出示意图。分析资料，则要求学生绘制地理图表。若能长期坚持，必将激发学生学习地理兴趣，养成动手动脑的习惯，增长地理技能，取得良好的教学效果。
