【正文】 術(shù)和方法引入到課程教學(xué)內(nèi)容中，拓寬課程內(nèi)容和方法，讓學(xué)生更多地了解冶金學(xué)科的發(fā)展，增強(qiáng)科技創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際、科研創(chuàng)新能力。將實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新教育結(jié)合，把實(shí)踐教學(xué)作為創(chuàng)新精神與工程能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目的。(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂教學(xué)緊密結(jié)合、互相補(bǔ)充、相互加強(qiáng)。由于課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度一致，使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與課堂教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)相互呼應(yīng)。學(xué)生帶著問(wèn)題做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中去尋找這些問(wèn)題的答案，有利于鞏固學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握，達(dá)到了強(qiáng)化課堂教學(xué)效果的目的。實(shí)驗(yàn)課程效果多年來(lái)，學(xué)院“211” 工程建設(shè)實(shí)驗(yàn)室投入資金2000萬(wàn)元，建成了符合當(dāng)前世界冶金科技發(fā)展趨勢(shì)的“現(xiàn)代冶金技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”、“高溫物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”兩個(gè)特色、優(yōu)勢(shì)明顯的高水平實(shí)驗(yàn)室，形成了從事冶金技術(shù)和現(xiàn)代冶金學(xué)科領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、進(jìn)行冶金工藝改造和研究開發(fā)冶金新工藝等方面科學(xué)研究和教學(xué)基地。為冶金學(xué)科的全面發(fā)展并在整體上接近國(guó)際同類學(xué)科先進(jìn)水平奠定了很好的基礎(chǔ)。目前已建立了軟、硬件條件良好的完善實(shí)踐教學(xué)體系。另外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與課堂講授內(nèi)容相互配合，極大地促進(jìn)了學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的掌握，使理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合的更加緊密，相輔相成，大大促進(jìn)了學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，全面提高了課程的教學(xué)效果。課程目標(biāo)通過(guò)冶金物理化學(xué)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的學(xué)習(xí)與鍛煉，為后續(xù)的其他專業(yè)課程學(xué)習(xí)打好扎實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)；提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力與理論聯(lián)系實(shí)際的能力，分析解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力，達(dá)到培養(yǎng)高水平研究型人才、工程型人才的目標(biāo)。（二）課程內(nèi)容 冶金物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)共計(jì)24學(xué)時(shí)，由三個(gè)“子模塊”組成:子模塊一：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室完成四個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)，共計(jì)16學(xué)時(shí)。這部分進(jìn)行的教學(xué)改革是：為了充分發(fā)揮部分同學(xué)的潛能，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)后均有相應(yīng)的拓展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練內(nèi)容，以供優(yōu)秀的學(xué)生在業(yè)余時(shí)間選擇練習(xí)。子模塊二：利用網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際優(yōu)秀物理化學(xué)軟件FactSage，設(shè)計(jì)了四個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)，共計(jì)8學(xué)時(shí)。子模塊三：進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際、科研創(chuàng)新能力，將科研成果、科研思路、新型實(shí)驗(yàn)裝備和新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法引入到課程教學(xué)內(nèi)容中，拓寬課程內(nèi)容和方法，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目的，設(shè)計(jì)了四個(gè)選作實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)，共計(jì)16學(xué)時(shí)。子模塊一內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一、銅液定氧實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】綜合性實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：4通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解固體電解質(zhì)定氧電池的工作原理，掌握運(yùn)用冶金熱力學(xué)分析計(jì)算結(jié)果和銅液定氧的方法，定氧數(shù)據(jù)的處理計(jì)算；了解定氧探頭的制作；了解高溫爐的結(jié)構(gòu)、電熱體、加熱原理；了解并掌握熱電偶的測(cè)溫原理、測(cè)溫方法、高溫爐恒溫帶的測(cè)量；了解氣體凈化方法和原理、高溫爐內(nèi)氣氛控制的方法。提高學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以在業(yè)余時(shí)間開展如下拓展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練：（1）自己設(shè)計(jì)一個(gè)電爐；已知：爐管尺寸Ф50*60*600mm,電源電壓220v 加熱帶長(zhǎng)度400mm，氧化性氣氛工作，爐體中等保溫，要求爐膛溫度1000℃.計(jì)算電熱絲的直徑與長(zhǎng)度，匝數(shù)及匝間距。（2）自己制作一個(gè)單鉑銠熱電偶；（3）氬氣脫水、脫氧、脫除CO2的具體實(shí)驗(yàn)步驟；（4）簡(jiǎn)述定氧電池的制作步驟；（5）鐵液定氧實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)二、利用差熱分析技術(shù)研究AlN材料的氧化行為 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：4 通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解熱分析技術(shù)相應(yīng)的工作原理，掌握運(yùn)用熱分析數(shù)據(jù)研究AlN材料的氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程的方法，相關(guān)數(shù)據(jù)的處理計(jì)算；了解TG、DTA及TGDTA（DSC）聯(lián)用熱分析儀的操作技術(shù)；掌握試樣化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量變化的測(cè)量方法。提高學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以在業(yè)余時(shí)間開展如下拓展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練：（1）用TGDTA(DSC)法測(cè)量含水鐵礦石或紅土鎳礦在加熱過(guò)程中質(zhì)量變化及熱分解溫度；（2）通過(guò)分析軟件，計(jì)算反應(yīng)的幾個(gè)階段的失重量，幾個(gè)階段的起始反應(yīng)溫度，幾個(gè)階段的熱效應(yīng)的變化，并輸出測(cè)量數(shù)據(jù)；（3）根據(jù)數(shù)據(jù)處理計(jì)算結(jié)果，判斷幾個(gè)特殊階段的化學(xué)反應(yīng)方程式。實(shí)驗(yàn)三、鐵礦石900℃間接還原性能檢測(cè) 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】綜合性實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：4通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解、鞏固所學(xué)冶金物理化學(xué)過(guò)程熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，并運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)，對(duì)影響鐵礦石還原動(dòng)力學(xué)性能的相關(guān)因素進(jìn)行分析討論，提高理論聯(lián)系實(shí)際的水平；了解并掌握鐵礦石還原動(dòng)力學(xué)性能測(cè)定方法；了解所用設(shè)備的工作原理及基本操作方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使得同學(xué)們的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力得到提高。在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以在業(yè)余時(shí)間開展如下拓展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練：（1）球團(tuán)礦900℃還原膨脹性能檢測(cè)；（2）塊礦的爆裂性能。實(shí)驗(yàn)四、含鈦高爐渣中鈦的結(jié)晶富集 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】綜合性實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：4通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解、運(yùn)用所學(xué)冶金物理化學(xué)熱力學(xué)相圖、動(dòng)力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)影響鈦富集相物相的組成、晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌等相關(guān)因素進(jìn)行分析討論，找出優(yōu)化的選擇結(jié)晶條件；了解并初步掌握X射線衍射儀的工作原理和正確操作方法，初步掌握X射線衍射進(jìn)行物相鑒定的方法；了解掃描電子顯微鏡與能譜儀的結(jié)構(gòu)與工作原理，初步掌握掃描電子顯微鏡與能譜儀進(jìn)行物相的微觀形貌和化學(xué)組成的鑒定方法；通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使得同學(xué)們的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力得到提高。在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以在業(yè)余時(shí)間開展如下拓展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練：（1）鋼中非金屬夾雜物的金相鑒定；（2）爐渣和燒結(jié)礦的礦相分析；（3）利用掃描電鏡和能譜儀對(duì)鋼中夾雜物微觀形貌和組成進(jìn)行分析及測(cè)定。子模塊二內(nèi)容實(shí)驗(yàn)五、硅熱還原法煉鎂的熱力學(xué)分析 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：2通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)化學(xué)反應(yīng)等溫方程式的計(jì)算方法及應(yīng)用，能分析溫度、活度、分壓等因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響；理解硅熱還原法煉鎂的熱力學(xué)原理。掌握FactSage軟件的Reaction模塊的主要用法。實(shí)驗(yàn)六、鐵水脫硫的熱力學(xué)模擬 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：2實(shí)際冶金過(guò)程多為金屬熔體、爐渣、煙氣等多元多相組成的復(fù)雜體系，計(jì)算其平衡組成目前唯一可行的方法是采用如FactSage這樣的熱化學(xué)計(jì)算專業(yè)軟件；同時(shí)，對(duì)于爐渣、熔锍等多元熔體由于多偏離理想溶液且組元眾多，其過(guò)剩熱力性質(zhì)多采用溶液模型來(lái)描述。目前，同時(shí)集成熱化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)并具有多種計(jì)算功能的熱力學(xué)軟件已經(jīng)成為冶金工作者進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算及過(guò)程模擬的主流工具。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能理解多元多相反應(yīng)的計(jì)算原理及用途，掌握運(yùn)用冶金熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果分析和調(diào)控脫硫反應(yīng)的能力；了解FactSage軟件的爐渣、鐵水熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，掌握FactSage軟件的Equilib模塊的主要用法以及結(jié)算結(jié)果的分析。實(shí)驗(yàn)七、爐渣相圖的綜合應(yīng)用 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：2通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟練掌握二元系、三元系相圖（等溫截面、液相投影面、等組成的等溫截面）的解讀；以煉銅和煉鋼過(guò)程的主要渣系為例，掌握利用爐渣相圖分析冶金過(guò)程中的爐渣的熔化性能、飽和溶解度等性質(zhì)的方法，從而達(dá)到利用所學(xué)物理化學(xué)知識(shí)分析和指導(dǎo)冶金生產(chǎn)的目的。實(shí)驗(yàn)八、優(yōu)勢(shì)區(qū)圖在硫化物焙燒過(guò)程的應(yīng)用 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：2通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉優(yōu)勢(shì)區(qū)圖的解讀，掌握利用優(yōu)勢(shì)區(qū)圖分析硫化物焙燒過(guò)程所需的熱力學(xué)條件，掌握如何控制溫度、氣氛獲得所希望的焙燒產(chǎn)物；掌握FactSage軟件的Predom模塊的主要用法。子模塊三內(nèi)容實(shí)驗(yàn)九、鋯酸鈣材料抗侵蝕性能研究 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】選作實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：4通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握鋯酸鈣材料抗侵蝕性能的測(cè)定方法與測(cè)定原理；運(yùn)用所學(xué)冶金物理化學(xué)過(guò)程熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，分析討論影響鋯酸鈣材料抗侵蝕性能的相關(guān)因素；確定侵蝕過(guò)程的反應(yīng)機(jī)理；加深對(duì)冶金液固反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的理解與認(rèn)識(shí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使得同學(xué)們的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力得到提高。實(shí)驗(yàn)十、鐵礦石500℃低溫還原粉化性能RDI檢測(cè)實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】選作實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：4通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握鐵礦石低溫還原粉化性能的測(cè)定方法與測(cè)試原理；能夠計(jì)算鐵礦石低溫還原粉化性能各項(xiàng)指標(biāo)；了解并初步掌握X射線衍射儀的工作原理和正確操作方法以及X射線衍射進(jìn)行物相鑒定的方法；確定鐵礦石低溫還原粉化性能的影響因素。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使得同學(xué)們的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力得到提高。實(shí)驗(yàn)十一、電爐粉塵碳熱還原回收鋅的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】選作實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：4通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握鐵礦石低溫還原粉化性能的測(cè)定方法與測(cè)試原理；能夠計(jì)算鐵礦石低溫還原粉化性能各項(xiàng)指標(biāo)；了解并初步掌握X射線衍射儀的工作原理和正確操作方法以及X射線衍射進(jìn)行物相鑒定的方法；確定鐵礦石低溫還原粉化性能的影響因素。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使得同學(xué)們的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力得到提高。實(shí)驗(yàn)十二、含鈦高爐渣流動(dòng)性能的實(shí)驗(yàn)研究 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】選作實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：4通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握熔體粘度的測(cè)試原理及方法；實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法和適用范圍及操作技術(shù)；了解渣粘度隨溫度的變化規(guī)律；影響含鈦高爐渣粘度的主要因素；初步進(jìn)行粘度模型的驗(yàn)證。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使得同學(xué)們的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力得到提高