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“煉鐵生產工藝與實踐”課程圍繞高爐煉鐵原理、技術發展與愛國主義教育等內容,構建以“四翼協同”為主線的課程思政教學體系。課程注重理論與實踐結合,聚焦前沿技術,通過案例研討、互動教學、VR可視化等多元手段,將雙碳戰略、工匠精神、產業報國等思政元素深度融入煉鐵工藝教學,實現專業知識傳授與價值引領同向同行。
文/寧曉鈞?王廣偉
“煉鐵生產工藝與實踐”是北京科技大學冶金工程專業的核心課程之一,立足于高爐煉鐵過程的全流程技術體系,強調理論聯系實踐,突出工程場景化教學,是連接冶金基礎課程與工程實際的重要橋梁。課程主要面向來自鋼鐵企業的生產管理人員與工程技術骨干,有極強的實踐性與綜合性。內容包括煉鐵生產概論、鐵礦粉造塊、高爐冶煉過程的物理化學與傳輸現象、高爐能量利用、操作制度、強化冶煉技術、冶煉過程建模及非高爐煉鐵等八大模塊。通過聚焦當前冶金工程領域的前沿問題與技術熱點,特別是在綠色冶金與低碳發展方面,強調“雙碳”背景下的技術應對與路徑選擇,幫助學員提升理論認知與工程問題分析能力。
本課程的教學目標緊扣課程育人主線,致力于在傳授專業知識的同時,引導學生深化對國家戰略和行業使命的理解。通過系統學習,學生將充分認識到高爐煉鐵在我國鋼鐵工業體系中的核心地位,進一步增強鋼鐵強國意識,激發民族自豪感與愛國主義情懷。在技術視角方面,課程幫助學生全面掌握煉鐵工藝的發展脈絡,理解 “雙碳”背景下的適應性與演化方向,從而提升專業知識,提高服務國家重大需求的責任感。同時,課程還注重科研精神與創新能力的培養,通過引入前沿課題、激發問題意識,鼓勵學生主動關注冶金領域的關鍵技術難題,增強將理論知識轉化為實踐解決方案的能力,為其后續科研探索與技術應用奠定堅實基礎。
“四翼一體”為主線的課程思政體系建設
“煉鐵生產工藝與實踐”課程在知識傳授、能力訓練和價值塑造之間建立聯動通道,實現立德樹人與專業育才的深度融合。課程介紹我國鋼鐵工業的發展過程與創新成果,闡述我國鋼鐵工業的大國地位,培養民族自信心、自豪感和愛國主義情懷;介紹煉鐵生產的工藝過程和優化方案,闡述保證煉鐵冶煉過程安全、穩定的先決條件,樹立以科學理論為指導,理論聯系實際不斷創新的工作思路,培養勤觀察、勤思考、防患未然的安全生產素養;介紹煉鐵原燃料制備過程的精準調控理論與技術,闡述低成本高品質煉鐵原料的高效制備路線,樹立日常工作中需堅守崗位、盡職盡責、精益求精,方能煉出精品的工作作風,培養爭做大國工匠的理想信念;介紹煉鐵工藝的智能化和綠色化的發展進程和新技術,闡述我國煉鐵技術發展方向、關鍵任務及工作人員的能力要求,培養終身學習、拼搏奮斗和責無旁貸的主人翁精神。
加強課程思政建設,落實立德樹人的根本任務。課程團隊對課程結構、教學內容與教學方法進行了系統化、再造性的重構,圍繞社會主義核心價值觀、工業報國精神、綠色發展理念等核心思想,系統梳理并嵌入教學教案、課堂講授、實踐教學與學生自主學習全過程。教學目標從單一的技術掌握,拓展為“掌握煉鐵知識、理解綠色發展、增強專業自信、鍛煉工程能力”,推動學生在學習高爐操作制度、強化冶煉技術等內容的過程中,深刻理解鋼鐵工業與國家戰略、社會責任之間的內在關聯,形成“學以報國、術以載道”的專業認同與使命意識。在教學設計上,將思政元素精準對接課程知識點,推動從“內容疊加”向“內涵融合”轉變,強化學生在真實生產場景中對國家使命、工程倫理與社會責任的認知。
夯實工藝理論基礎,筑牢價值認同的專業支撐。課程在內容設計上注重冶金工程核心理論體系的系統性,將熱力學、動力學、傳熱傳質等基礎知識與煉鐵工藝深入融合。通過引入高爐冶煉典型案例,強化學生對理論與生產實際的聯結認知。借助實物演示、動畫仿真等手段實現理論可視化,增強學生學習體驗的同時,自然傳遞鋼鐵工業對國家發展的戰略支撐作用,增強“技術報國、精業強國”的思想根基。
培養工程實踐能力,落實知行合一的育人導向。課程面向學生的實際需求與行業崗位要求,注重教師隊伍的工程背景,優先遴選具備實踐經驗與項目能力的骨干教師承擔授課任務。在教學內容中增加近20%工程案例與實訓設計,開設工藝計算大作業、指導模擬冶煉競賽、組織現場技術問題研討等多樣化實踐任務,引導學生在動手中深化認知,在應用中提升問題解決能力。通過“課堂—項目—競賽”的聯動機制,強化學生在崗位角色中的責任意識和實踐擔當,從中體悟“崗位責任、精益求精、守正創新”的工匠精神。
強化科技創新意識,拓展面向未來的技術視野。依托“綠色低碳鋼鐵冶金全國重點實驗室”等平臺,定期引入前沿科研成果、專家講座和技術熱點動態,設立專題講授、案例討論與學生研討環節,拓寬技術視野,激發創新興趣。教師團隊在教學中引導學生聚焦綠色冶金、氫冶金、生物質替代等科技前沿,設計面向國家需求與企業應用的創新課題,提供全程指導支持,激勵學生主動探索、敢于突破,涵養家國情懷與創新擔當并重的綜合素養。
教學過程與實施設計實例
本文以“高爐噴吹燃料”教學單元為例,具體說明如何構建由引入導向、知識講解、案例分析和總結升華四大環節構成的教學流程,實現了專業能力與價值塑造的協同推進。
教學導入:強化認同,激發專業自豪感。課程以“世界主要國家鋼鐵產量排行圖”引出中國鋼鐵工業的全球地位,結合2020年敬業集團成功收購英國鋼鐵公司的實際案例,展示我國鋼鐵企業走出國門、技術“反向輸出”的成就,激發學生民族自信心與專業自豪感。隨后引入“鋼鐵與社會”的典型應用案例,如港珠澳大橋、鳥巢、高鐵用鋼等,引導學生從“制造大國”走向“制造強國”的角度思考專業責任,并提出核心問題:“如何在滿足巨大鋼鐵需求的同時,實現節能與低碳?”
知識講解:傳授原理,夯實技術基礎。結合我國煤炭資源優勢與焦炭依賴問題,引導學生理解煤粉替代焦炭的經濟與環保邏輯。重點講解煤焦置換比、燃燒區變化、高風溫富氧補償等操作原理,強調該技術對降低成本、緩解焦炭緊缺與優化冶煉工藝的作用;引導學生思考高噴煤比下的控制難點及優化路徑,強調操作策略背后的系統思維與工匠精神。
工程案例:產業實踐,強化應用能力。在課程講授過程中,設置了三個具有代表性的工業案例,全面展示高爐噴吹燃料技術在實際生產中的應用路徑與成效,從經濟性、可操作性及環境友好性三個維度,幫助學生將所學原理與工業實踐緊密結合。課程輔以生產現場圖片、視頻資料、技術路線圖和性能數據,通過多模態教學資源激發學生興趣,引導其在真實工程場景中深入理解噴吹技術的工藝邏輯與價值意義,提升技術判斷力與系統思維能力。
課堂互動:思政引導,激發責任思維。教師總結本節課知識要點,引導學生從“技術路徑—產業發展—國家戰略”的邏輯鏈條中認識煉鐵過程的變革方向。設置思考題:“高爐噴吹燃料技術對我國煉鐵工藝升級和低碳轉型有何意義?”鼓勵學生從“雙碳”目標、產業技術升級、崗位責任感等多維度展開討論。
教學實施與成效
圍繞課程“基礎扎實、實踐突出、價值引領”的教學定位,教學團隊在教學組織、課堂實施與評價機制方面進行了全方位設計,確保“知識傳授、能力培養、價值塑造”三位一體育人目標落到實處,取得了良好教學實效。
教學體系統籌設計,提升課程運行效能。課程圍繞高爐煉鐵技術體系和綠色低碳轉型任務,搭建了覆蓋知識、能力與素養三個層次的教學模塊,確保教學目標系統銜接、任務導向精準匹配。教學內容以“技術主線+思政支點”雙維度展開,將“雙碳”背景、富氫冶金、生物質替代等前沿議題融入關鍵教學節點,強化知識傳授的時代性與戰略性。
教學方法多元融合,提升課堂參與實效。課程注重教學方法改革,系統采用可視化教學資源和啟發式互動策略,通過PPT動畫、工藝流程圖、仿真模擬等手段,形象展示復雜煉鐵工藝過程,提升學生的理解深度和課堂吸引力。
教學效果持續評估,突出育人成效導向。課程構建了覆蓋全過程的多元評價體系,涵蓋課堂表現、專題研討、任務完成、成果展示等維度,力求全面衡量學生在知識掌握、能力提升與價值認同等方面的成長成效。學生反饋:課程內容緊貼行業實際,教學節奏科學,資源豐富、互動充分,滿意度達95%以上。
“煉鐵生產工藝與實踐”課程在教學目標設定、內容模塊設計、思政元素融合與實踐任務實施等方面,已構建起一套理念清晰、結構合理、機制完整的課程思政教學體系。圍繞國家“雙碳”戰略和鋼鐵工業綠色低碳轉型任務,以高爐工藝為核心載體,將傳統冶金知識體系與現代工程倫理、產業使命、國家戰略有機結合,不僅提升了學生的專業理解深度和問題解決能力,也強化了其家國情懷、責任意識與創新精神。特別是在非學歷教育領域,課程面向企業一線技術骨干,探索出一套適配性強、參與度高、價值引領有效的育人方案,拓展了工程類課程思政建設的新邊界。
(寧曉鈞,冶金與生態工程學院黨委書記、副研究員;王廣偉,冶金與生態工程學院教授。北京科技大學。)
來源丨《在線學習》雜志 2026年1-2月刊(總第122期)
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