案例教學法在稀有金屬冶金學教學中的應用

案例教學法在稀有金屬冶金學教學中的應用案例教學法在稀有金屬冶金學教學中的應用

[中圖分類號]G642[文獻標識碼]A[文章編號]1671-5918〔2022〕12-0122-02

稀有金屬冶金學是有色金屬冶金在稀有金屬冶金方面的骨干課程，是中南大學冶金項目專業(yè)稀有金屬冶金方向的專業(yè)必修課，也是其它學科方向〔輕冶方向、重冶方向和冶金物理化學方向〕的學修課程之一。稀有金屬冶金學作為冶金項目學科的一個分支，主要研究稀有金屬冶金過程的原理和工藝，因為稀有金屬種類繁多有59個，但由于很多金屬的冶金過程原理及工藝存在相似性，所以課程選擇其中的鎢、鉬、鈦、鋯、鉿、鉭、鈮、稀土金屬為代表進行闡述。這門課程面向的授課對象是稀有金屬冶金方向的大三學生，學時為64，課程名稱為?稀有金屬冶金學I》；其他冶金方向大四的學生，學時為32，課程名稱為?稀有金屬冶金學II》。稀有金屬冶金學這門課程項目性比擬強，內(nèi)容覆蓋廣。如果采用傳統(tǒng)的教學辦法對課程中的工藝和技術等逐條講解，就會出現(xiàn)授課內(nèi)容干燥無味、學生不耐煩的局面。更重要的是，因為學生沒有工作的背景，對于工藝過程不能有深的體會，特別是由于技術的進步以及教材編寫的滯后，使得學生不能真正的掌握技術開展的動態(tài)和方向。如何在教學環(huán)節(jié)盡可能地將理論聯(lián)系實際，讓學生能夠學的更有興趣、更有效率，是非常值得探討的。

案例教學法最初起源于哈佛大學，是參與式教學模式的一種形式，是歐美興旺國家經(jīng)濟學和管理學類課程教學的重要形式。近些年來，它在我國經(jīng)濟學、管理學、法律等教學中得到廣泛采用。案例教學是一種在教師的指導下，把學生帶入特定事件的現(xiàn)場，進入角色，再現(xiàn)案例情景，通過案例分析以提高學生實際運作能力的教學辦法。它把一個個獨特真實的已有情景展示給學生，使他們不離校就能在短期內(nèi)接觸到實際問題，從而有效彌補實踐的缺乏和學習的片面性。案例教學法主要應用于經(jīng)濟管理類課程，而在工科課程的教學中進行案例教學較少，這或許是由于工科技術的復雜性所導致。所謂工科課程的案例教學法是選擇具體的項目實際問題為根本素材，本著理論和實踐相結合的原那么，該案例的內(nèi)涵必須包括所講授的根本理論。

一、稀有金屬冶金學課程采用案例教學的可行性

案例教學法適合的授課對象是掌握了一定專業(yè)理論知識的本科高年級學生。?稀有金屬冶金學I》的開課在第6學期，?稀有金屬冶金學II》是第7學期，也就是說在學習稀有金屬冶金學以前，學生已經(jīng)掌握了冶金方面的根底理論知識，并且已經(jīng)完成了認識實習或者生產(chǎn)實習的過程，對工廠的工藝流程及操作過程有了一定的認識和理解，因此在稀有金屬冶金學課程教學中引進案例是可行的，不但可以提高學生綜合分析和處理項目實踐的能力，而且也能讓學生掌握本事域科技開展的前沿和存在的問題。

二、案例選擇的原那么

〔一〕合乎教學大綱。案例的選材首先要合乎教學要求、不偏離教學大綱、不宜太難、也不宜太易且針對性強，這樣才能吸引學生上課時的注意力，進而提高學生參與的積極性，從而收到良好的教學效果。

〔二〕真實典型性。案例的選取要取材于生產(chǎn)或科研實際，不能憑借個人的想象力進行杜撰。在案例的選取上做到公道客觀，不能表揚自己貶低他人。

三、案例的選擇

因為稀有金屬冶金學面授的對象不同，所以在案例的選擇上也存在不同。對于稀冶方向的學生由于已經(jīng)加入了稀有金屬冶金廠的認識實習，所以對現(xiàn)場的情況有了初步的認識和了解，所以在案例的選擇上，結合教師承當?shù)目蒲姓n題及項目實踐來選擇，講解創(chuàng)新思路的提出、新工藝的設計、工業(yè)試驗中碰到的問題以及解決的思路等。示例在講述鈦冶金銅絲塔除釩廢水的治理時，將我們開發(fā)并已經(jīng)在遵義鈦廠得到應用的離子交換一沉淀凈化法案例引入進行講解：廢水經(jīng)加堿調(diào)pH值至3.0-4.0后，加雙氧水將V〔Ⅳ〕氧化成V〔V〕，再補加Cu2+將Cu/V摩爾比增大到7.5～8.5，然后再加堿中和至pH值7.5～8.5，室溫攪拌20分鐘過濾。濾液中cu、V的含量均小于2.0mg/L，到達國家污水綜合排放規(guī)范；濾渣中含Cu45%～60%、V11%-15%，具有很高的綜合回收價值。這些前沿的技術并沒有出現(xiàn)在教材中，這種案例的引入不但增加了學生的視野，而且可以有效提高學生的學習積極性，讓學生感受到科研和創(chuàng)新不是那種遙不可及的事情，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和綜合分析問題的能力。

對于其他方向的學生而言，他們選修稀有金屬冶金學更多的是想了解稀有金屬冶金與其他冶金方向存在的異同點，通過選修這門課對典型的幾種稀有金屬提取過程有個完整的認識，所以在案例的選擇上與稀冶方向的學生就存在不同，如鎢冶金的講述。在稀有金屬冶金學教材中，鎢冶金是按照鎢礦物原料的分解、純鎢化合物制取和金屬鎢粉的工藝流程分階段進行編寫的。這樣做的優(yōu)點是：可以將不同的技術辦法進行橫向比照，如鎢礦物原料的分解局部將蘇打高壓浸出法、苛性鈉浸出法、酸分解法和蘇打燒結法做分節(jié)介紹。這樣的安頓方式對于有一定工藝根底或者加入過實習的學生來講，可以讓他們充沛了解各個技術的優(yōu)缺點，加深知識的理解。根據(jù)本人多年來的教學實踐可知，對于其他冶金方向的學生而言，采用這樣的編排方式，他們很難對鎢冶金形成整體的把握。所以在講解過程中，我采用了湘西金礦白鎢礦生產(chǎn)APT的工藝過程作為案例進行講解。首先按照工藝順序將現(xiàn)場的設備圖片以及連接管道進行了展示，在此根底上對生產(chǎn)的工藝參數(shù)和技術指標進行講解，并對生產(chǎn)實際和理論的不同點進行了表明。教學實踐發(fā)現(xiàn)，這樣的教學收到了好的效果，加深了學生印象并且調(diào)動了學生的積極性。四、案例教學的課堂組織

案例教學的成功取決于教師和學生的共同努力，需要教學雙方積極地參與和配合。一次成功的案例教學，除了要求教師在課前認真?zhèn)湔n，熟練掌握案例內(nèi)容，還要求上課期間學生的積極參與。所以當課程內(nèi)容存在案例教學的時候，我們采取了下列教學環(huán)節(jié)來保證案例教學的順利實施：

〔一〕案例思考。介紹案例后，教師負責組織指導，啟發(fā)學生獨立思考，讓學生明確案例的邏輯順序和關鍵的技術環(huán)節(jié)以及與學過的根底理論之間的關系。

〔二〕課堂討論。組織學生對案例討論是案例教學成功的關鍵。案例教學不同于舉例教學，舉例教學知識來自于教師一個人的解說，而案例教學那么需要來自于教師和學生之間的溝通討論。通過討論可以讓學生發(fā)表自己的觀點，認辨認人的觀點，在討論中拓寬自己的視野，加深知識的理解。如在講述堿性磷酸鹽高壓浸出白鎢礦中鎢的案例時，首先讓學生討論了工藝的原理，然后讓他們從案例中尋找差別點。理論原理就是在氫氧化鈉溶液中添加磷酸鹽高壓浸出鎢，而實際采用的試劑那么是氫氧化鈉和磷酸。通過討論讓學生明白，經(jīng)濟因素與理論實際存在的區(qū)別，從而到達以例明理，以理釋例。

〔三〕點評總結。案例教學的目的，是在理論教學的根底上加以實踐。而教師的總結點評那么是案例教學的歸宿。教師在總結點評是，可以讓學生了解該技術路線的實施條件，該技術路線制定的思路以及存在的優(yōu)缺點，從而讓學生把學到的理論知識延伸到實際項目中，提高學生分析問題和解決問題的能力。

五、結束語

稀有金屬冶金學是一門專業(yè)性很強的課程，要想獲得良好的教學效果，探索并融合多種形式