“新工科”背景下“冶金動力學”優質課程建設

王維 黃運紅 韓超 劉海濤 哈斯呼

[摘 要] 研究生優質課程建設對于研究生人才培養結構的合理化及高質化具有重要意義。根據新工科建設的要求提出了提高冶金工程專業研究生培養質量的方案和措施，系統地對“冶金動力學”進行優質課程建設和實踐，以工科德育教育為課堂育人導向，加強教材建設、教學內容體系與結構和教學方法的改革、教學團隊和課程網絡平臺建設。教學效果表明，該優質課程能夠激發研究生課程學習的積極性，培養學生創新思維和解決工程科研問題的能力，提升復合型人才的培養水平。

[關鍵詞] 新工科;優質課程建設;冶金動力學;創新能力

[基金項目] 2021年度河南省教育廳研究生課程建設項目“冶金動力學”（2021YZL016）;2020年度河南省新工科研究與實踐項目“新工科背景下冶金工程專業實踐創新平臺建設探索”（2020JGLX027）

[作者簡介] 王 維（1970—），男，河南南陽人，有色金屬冶金博士，河南科技大學材料科學與工程學院冶金工程系系主任，副教授，碩士生導師，主要從事輕金屬冶金研究;黃運紅（1986—），女，山東臨沂人，冶金工程碩士，河南科技大學工程訓練中心實訓教學科副科長，主要從事全校學生實踐教學組織與實施研究;韓 超（1988—），男，遼寧沈陽人，有色金屬冶金博士，河南科技大學材料科學與工程學院講師，主要從事輕金屬冶金研究。

[中圖分類號] {G40-01}? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）22-0145-04? ? ? [收稿日期] 2021-01-25

在“互聯網+”和大數據、智能化等高端技術的引領下，教育部以新模式、新理念、新方法、新內容的思路建設新工科專業。新工科的主旨在于以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設思想，通過繼承與創新、交叉與融合、協調與共享等手段，重點培養多元化創新型卓越工程人才[1，2]。傳統工科專業的新模式建設是新工科的主要內容之一。在建設新工科的潮流下，冶金工程專業如何適應當前產業結構優化升級的需求，成為高等學校專業建設的首要目標。

新工科建設的主要目標在于培養學生的工程實踐能力、多學科交叉能力、自主創新能力、獨立學習能力、文化素養和社會責任等。課程建設水平與教學質量密切相關，研究生的培養質量取決于教學質量。優質課程建設涉及教學的各個過程。在河南科技大學冶金工程專業研究生“冶金動力學”課程自我評價的基礎上，進一步提高教師隊伍素質、結合學科前沿優化教學內容、不斷創新授課方式和考核方式、完善和豐富課程資源、建設課程實踐條件等，已建成示范性的優質課程，有效地提高了研究生的學術創新能力，并與省內開設本課程的院校實現了資源共享。

一、堅持以德樹人教育為課堂育人導向

在碩士研究生培養過程中，要堅持立德樹人，弘揚愛國主義精神，增強研究生的社會責任感、提升研究生的思想政治素質。任課教師牢記立德樹人的崇高使命，在教學和科研中，時時刻刻以德立身、以德立學、以德施教。應把社會主義核心價值觀貫穿于“冶金動力學”教學中，激勵研究生自覺地把追求冶金科學的遠大抱負融入國家和民族的事業中，增強學生對本專業的信心，培養研究生成為我國冶金行業的創新型人才。為此，在“冶金動力學”講授過程中，課程團隊教師緊密結合課程內容，及時普及冶金領域領軍人物先進事跡。此外，教師在課堂上和研究生一起研討德國薄板坯連鑄連軋系統、日本熱風爐技術及我國低溫鋁電解條件，讓研究生了解我國冶金大國的發展現狀和特色，需要向領先的國家交流學習，同時也要認識到我國冶金行業發展取得的成績，激發研究生的愛國情懷。良好的立德樹人教育能夠在培養研究生學術創新能力、優化研究生的培養條件和指導研究生恪守學術道德規范等多個方面起到積極作用。

二、加強教材建設

教材是知識的載體，是提高教學質量的重要保證。目前，多學科交叉融合冶金工藝過程，大數據、云計算、薄板坯連鑄連軋、人工智能和新材料技術等深度交叉融合正在顛覆傳統冶金生產方式，催生一批新冶金產業。以前主要依據教材《冶金物理化學教程》（郭漢杰主編），根據當代信息化技術的進步，補充國內外先進冶金工藝及冶金上下游工藝，精選各工藝中典型動力學案例，將自動化、信息化技術融入“冶金動力學”教材中。另一方面，充實國內外著名專家學者編寫的教材如《冶金動力學》（翟玉春主編）、（Chemical Reaction Engineering ）（Octave Levenspiel），如國內外一流期刊（Metallurgical and materials transactions B）發表的最新文獻。教材涵蓋了冶金領域科學研究學術前沿和熱點話題，凝聚了冶金領域國際前沿學術成果和本校師生的重要研究成果，具有多學科交叉性、前沿性和探索性特點，研究生的科研思維得以系統培養，有效地推動了創新型、復合型、應用型人才的輸出。

三、改進教學方法，提高課堂效率

（一）采用先進化的教學手段

隨著“互聯網+”在各個行業的大力發展，教育行業中教學手段應更先進化。

1.課堂講授采用多媒體與板書結合。傳統板書解決“冶金動力學”課程中重要公式的推導，保證學生對三傳公式的理解。課件生動形象地展示出冶金反應的過程和機理，并增加了課堂教學的信息量。

2.微課與慕課補充課堂和課后內容。為突出每章教學的難點和重點，教師積極錄制微課視頻，便于學生課下掌握每堂課的精華。例如強制層流中傳質的速度邊界層和納維斯-斯托斯克方程是難點，微課視頻中詳細講解了相關知識點在本科階段中的推導和計算技巧，而學生無須掌握的雷諾數的計算未出現在課前教師上傳的課件中。將慕課網上名師的“冶金動力學”在線課程部分引入課堂，利用網絡資源，讓學生實實在在感受到名校國家級教師的教學風采。課堂教學結合微課和慕課能夠彌補教師、教材的局限，為學生構建現代化專業知識提供了廣闊的自由空間。