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“炼铁生产工艺与实践”课程围绕高炉炼铁原理、技术发展与爱国主义教育等内容,构建以“四翼协同”为主线的课程思政教学体系。课程注重理论与实践结合,聚焦前沿技术,通过案例研讨、互动教学、VR可视化等多元手段,将双碳战略、工匠精神、产业报国等思政元素深度融入炼铁工艺教学,实现专业知识传授与价值引领同向同行。
文/宁晓钧 王广伟
“炼铁生产工艺与实践”是北京科技大学冶金工程专业的核心课程之一,立足于高炉炼铁过程的全流程技术体系,强调理论联系实践,突出工程场景化教学,是连接冶金基础课程与工程实际的重要桥梁。课程主要面向来自钢铁企业的生产管理人员与工程技术骨干,有极强的实践性与综合性。内容包括炼铁生产概论、铁矿粉造块、高炉冶炼过程的物理化学与传输现象、高炉能量利用、操作制度、强化冶炼技术、冶炼过程建模及非高炉炼铁等八大模块。通过聚焦当前冶金工程领域的前沿问题与技术热点,特别是在绿色冶金与低碳发展方面,强调“双碳”背景下的技术应对与路径选择,帮助学员提升理论认知与工程问题分析能力。
本课程的教学目标紧扣课程育人主线,致力于在传授专业知识的同时,引导学生深化对国家战略和行业使命的理解。通过系统学习,学生将充分认识到高炉炼铁在我国钢铁工业体系中的核心地位,进一步增强钢铁强国意识,激发民族自豪感与爱国主义情怀。在技术视角方面,课程帮助学生全面掌握炼铁工艺的发展脉络,理解 “双碳”背景下的适应性与演化方向,从而提升专业知识,提高服务国家重大需求的责任感。同时,课程还注重科研精神与创新能力的培养,通过引入前沿课题、激发问题意识,鼓励学生主动关注冶金领域的关键技术难题,增强将理论知识转化为实践解决方案的能力,为其后续科研探索与技术应用奠定坚实基础。
“四翼一体”为主线的课程思政体系建设
“炼铁生产工艺与实践”课程在知识传授、能力训练和价值塑造之间建立联动通道,实现立德树人与专业育才的深度融合。课程介绍我国钢铁工业的发展过程与创新成果,阐述我国钢铁工业的大国地位,培养民族自信心、自豪感和爱国主义情怀;介绍炼铁生产的工艺过程和优化方案,阐述保证炼铁冶炼过程安全、稳定的先决条件,树立以科学理论为指导,理论联系实际不断创新的工作思路,培养勤观察、勤思考、防患未然的安全生产素养;介绍炼铁原燃料制备过程的精准调控理论与技术,阐述低成本高品质炼铁原料的高效制备路线,树立日常工作中需坚守岗位、尽职尽责、精益求精,方能炼出精品的工作作风,培养争做大国工匠的理想信念;介绍炼铁工艺的智能化和绿色化的发展进程和新技术,阐述我国炼铁技术发展方向、关键任务及工作人员的能力要求,培养终身学习、拼搏奋斗和责无旁贷的主人翁精神。
加强课程思政建设,落实立德树人的根本任务。课程团队对课程结构、教学内容与教学方法进行了系统化、再造性的重构,围绕社会主义核心价值观、工业报国精神、绿色发展理念等核心思想,系统梳理并嵌入教学教案、课堂讲授、实践教学与学生自主学习全过程。教学目标从单一的技术掌握,拓展为“掌握炼铁知识、理解绿色发展、增强专业自信、锻炼工程能力”,推动学生在学习高炉操作制度、强化冶炼技术等内容的过程中,深刻理解钢铁工业与国家战略、社会责任之间的内在关联,形成“学以报国、术以载道”的专业认同与使命意识。在教学设计上,将思政元素精准对接课程知识点,推动从“内容叠加”向“内涵融合”转变,强化学生在真实生产场景中对国家使命、工程伦理与社会责任的认知。
夯实工艺理论基础,筑牢价值认同的专业支撑。课程在内容设计上注重冶金工程核心理论体系的系统性,将热力学、动力学、传热传质等基础知识与炼铁工艺深入融合。通过引入高炉冶炼典型案例,强化学生对理论与生产实际的联结认知。借助实物演示、动画仿真等手段实现理论可视化,增强学生学习体验的同时,自然传递钢铁工业对国家发展的战略支撑作用,增强“技术报国、精业强国”的思想根基。
培养工程实践能力,落实知行合一的育人导向。课程面向学生的实际需求与行业岗位要求,注重教师队伍的工程背景,优先遴选具备实践经验与项目能力的骨干教师承担授课任务。在教学内容中增加近20%工程案例与实训设计,开设工艺计算大作业、指导模拟冶炼竞赛、组织现场技术问题研讨等多样化实践任务,引导学生在动手中深化认知,在应用中提升问题解决能力。通过“课堂—项目—竞赛”的联动机制,强化学生在岗位角色中的责任意识和实践担当,从中体悟“岗位责任、精益求精、守正创新”的工匠精神。
强化科技创新意识,拓展面向未来的技术视野。依托“绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室”等平台,定期引入前沿科研成果、专家讲座和技术热点动态,设立专题讲授、案例讨论与学生研讨环节,拓宽技术视野,激发创新兴趣。教师团队在教学中引导学生聚焦绿色冶金、氢冶金、生物质替代等科技前沿,设计面向国家需求与企业应用的创新课题,提供全程指导支持,激励学生主动探索、敢于突破,涵养家国情怀与创新担当并重的综合素养。
教学过程与实施设计实例
本文以“高炉喷吹燃料”教学单元为例,具体说明如何构建由引入导向、知识讲解、案例分析和总结升华四大环节构成的教学流程,实现了专业能力与价值塑造的协同推进。
教学导入:强化认同,激发专业自豪感。课程以“世界主要国家钢铁产量排行图”引出中国钢铁工业的全球地位,结合2020年敬业集团成功收购英国钢铁公司的实际案例,展示我国钢铁企业走出国门、技术“反向输出”的成就,激发学生民族自信心与专业自豪感。随后引入“钢铁与社会”的典型应用案例,如港珠澳大桥、鸟巢、高铁用钢等,引导学生从“制造大国”走向“制造强国”的角度思考专业责任,并提出核心问题:“如何在满足巨大钢铁需求的同时,实现节能与低碳?”
知识讲解:传授原理,夯实技术基础。结合我国煤炭资源优势与焦炭依赖问题,引导学生理解煤粉替代焦炭的经济与环保逻辑。重点讲解煤焦置换比、燃烧区变化、高风温富氧补偿等操作原理,强调该技术对降低成本、缓解焦炭紧缺与优化冶炼工艺的作用;引导学生思考高喷煤比下的控制难点及优化路径,强调操作策略背后的系统思维与工匠精神。
工程案例:产业实践,强化应用能力。在课程讲授过程中,设置了三个具有代表性的工业案例,全面展示高炉喷吹燃料技术在实际生产中的应用路径与成效,从经济性、可操作性及环境友好性三个维度,帮助学生将所学原理与工业实践紧密结合。课程辅以生产现场图片、视频资料、技术路线图和性能数据,通过多模态教学资源激发学生兴趣,引导其在真实工程场景中深入理解喷吹技术的工艺逻辑与价值意义,提升技术判断力与系统思维能力。
课堂互动:思政引导,激发责任思维。教师总结本节课知识要点,引导学生从“技术路径—产业发展—国家战略”的逻辑链条中认识炼铁过程的变革方向。设置思考题:“高炉喷吹燃料技术对我国炼铁工艺升级和低碳转型有何意义?”鼓励学生从“双碳”目标、产业技术升级、岗位责任感等多维度展开讨论。
教学实施与成效
围绕课程“基础扎实、实践突出、价值引领”的教学定位,教学团队在教学组织、课堂实施与评价机制方面进行了全方位设计,确保“知识传授、能力培养、价值塑造”三位一体育人目标落到实处,取得了良好教学实效。
教学体系统筹设计,提升课程运行效能。课程围绕高炉炼铁技术体系和绿色低碳转型任务,搭建了覆盖知识、能力与素养三个层次的教学模块,确保教学目标系统衔接、任务导向精准匹配。教学内容以“技术主线+思政支点”双维度展开,将“双碳”背景、富氢冶金、生物质替代等前沿议题融入关键教学节点,强化知识传授的时代性与战略性。
教学方法多元融合,提升课堂参与实效。课程注重教学方法改革,系统采用可视化教学资源和启发式互动策略,通过PPT动画、工艺流程图、仿真模拟等手段,形象展示复杂炼铁工艺过程,提升学生的理解深度和课堂吸引力。
教学效果持续评估,突出育人成效导向。课程构建了覆盖全过程的多元评价体系,涵盖课堂表现、专题研讨、任务完成、成果展示等维度,力求全面衡量学生在知识掌握、能力提升与价值认同等方面的成长成效。学生反馈:课程内容紧贴行业实际,教学节奏科学,资源丰富、互动充分,满意度达95%以上。
“炼铁生产工艺与实践”课程在教学目标设定、内容模块设计、思政元素融合与实践任务实施等方面,已构建起一套理念清晰、结构合理、机制完整的课程思政教学体系。围绕国家“双碳”战略和钢铁工业绿色低碳转型任务,以高炉工艺为核心载体,将传统冶金知识体系与现代工程伦理、产业使命、国家战略有机结合,不仅提升了学生的专业理解深度和问题解决能力,也强化了其家国情怀、责任意识与创新精神。特别是在非学历教育领域,课程面向企业一线技术骨干,探索出一套适配性强、参与度高、价值引领有效的育人方案,拓展了工程类课程思政建设的新边界。
(宁晓钧,冶金与生态工程学院党委书记、副研究员;王广伟,冶金与生态工程学院教授。北京科技大学。)
来源丨《在线学习》杂志 2026年1-2月刊(总第122期)
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