“科教-產教”雙融合的冶金本科生培養模式探究

摘 要：在“雙一流”教育背景下，隨著冶金行業的發展和產業升級，國家對冶金專業本科生培養提出更高的要求，需將本科生培養成為兼具寬闊視野、創新和實踐能力的復合型高素質人才。該文在分析冶金專業本科生培養現狀及不足的基礎上，提出“科教-產教”雙融合培養冶金專業本科生的模式，并從課程體系構建、教學方法及手段創新、校企產學研合作、國際交流、實踐教學平臺優化和完善本科生培養質量考核評價體系等多方面入手，提高學生的創新思維、工程實踐能力和視野，為我國冶金高校本科生人才培養提供借鑒和參考。

關鍵詞：科教產教融合；冶金專業本科生；培養模式；創新；實踐能力

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）32-0160-04

Abstract： In the background of "double first-class" initiative education， with the development and upgrading of the metallurgical industry， the state has put forward higher requirements for the training of metallurgical undergraduates， who need to be compound high-quality talents with broad vision， innovation and practical ability. Based on the analysis of the current situation and shortcomings of metallurgical undergraduate training， this paper puts forward the mode of integrating "science and education with industry and education" to train metallurgical undergraduates. Improving students' innovative thinking， engineering practice ability and vision from the aspects of curriculum system construction， innovation of teaching methods and means， cooperation between schools and enterprises， international exchanges， optimization of practical teaching platform， and improvement of the evaluation system of undergraduate training quality. This research could provide reference for the training of undergraduate talents in metallurgical universities in China.

Keywords： integration of science， education and industry; metallurgical undergraduates; training mode; innovation; practical ability

基金項目：江西省本科教育教學改革重點項目“‘科教+產教’雙融合的創新型冶金工程專業人才培養實踐教學模式研究”（JXJG-23-7-2）；江西理工大學教學改革研究課題“科教-產教雙融合協同培養冶金專業本科生新模式研究”（XJG-2023-7）

第一作者簡介：楊亮（1983-），男，漢族，江西南昌人，博士，副教授。研究方向為鎢資源高效提取、高等工程教育。

“雙一流”建設背景下，我國提出高校要將本科生培養成為具備寬闊視野、創新能力和實踐能力的復合型人才[1]。冶金工程作為一個實踐性較強的工科專業，對本科生的培養要求也達到了新高度。2019年，在東北大學舉行的“新工科·新冶金”高校校長論壇暨第二十七屆全國高等院校冶金工程專業教學研討會提出，冶金工程專業在內涵建設的同時，要培育具有良好工程素質、創新實踐能力、國際視野的復合型高素質人才[2]。基于國家對本科人才培養的需求，探索冶金專業本科生的培養模式改革，對提高我國冶金專業本科生的綜合素質具有重要的作用[3]。由于培養模式陳舊、培養體制不健全等原因，冶金專業本科生培養質量不高，主要表現為以下幾點：創新能力不足，難以滿足國家對于創新驅動發展的要求[4]；實踐能力與實際需求脫節，部分高校實踐教學環節相對薄弱，學生缺乏真實的工業生產實踐經驗，難以解決企業工業生產中的實際問題[5]；跨學科知識融合不夠，冶金專業本科生對相鄰學科知識的學習較為淺薄，綜合運用能力欠缺，習慣于被動接受知識，自主學習和應變能力較弱[6]。因此，需要探索培養冶金專業本科生綜合能力的新途徑。

一 冶金專業本科生科研創新和實踐能力培養的重要性

（一） 適應行業發展需求

冶金行業正朝著智能化、綠色化、高端化的方向發展，需要大量具有創新精神和實踐能力的專業人才，以推動技術創新和產業升級。

（二） 提升學生就業競爭力

在激烈的就業市場中，具備創新實踐能力的學生更容易脫穎而出，獲得理想的工作崗位，并在職業生涯中獲得更好的發展。

（三） 促進學科建設與發展

加強本科生創新實踐能力的培養，有助于提高冶金專業的教學質量和科研水平，推動學科的不斷發展和完善。

二 冶金專業本科生培養質量不高的原因

目前，部分高校冶金專業本科生科研創新和實踐能力培養相對欠缺，距離國家復合型人才的培養要求還存在一定的差距，其原因主要包括以下幾點。

（一） 課程設置與實際需求脫節

課程內容更新不及時，未能跟上冶金領域的最新科研創新成果和技術發展步伐，導致學生所學知識與實際工作需求存在一定的信息差[7]。另外，課程設置存在重理論輕實踐的傾向，理論課程過多，實踐教學環節占比較低，且實踐內容不夠深入和全面，導致學生缺乏實際操作經驗[8]。

（二） 教學方法缺乏創新

高校仍然采用傳統的以教師講授為主的教學模式，難以激發學生的主動性和創新思維，不利于培養解決實際問題的能力。即使有些課程設置了相應的實驗教學，但多為驗證性實驗，設計性和綜合性實驗不足，限制了學生的創新思維發展。

（三） 師資隊伍結構不均衡合理

博士教師直接進入高校從事教書育人工作，缺乏在企業工作鍛煉的經驗，對冶煉行業實際生產問題了解不夠深入，在指導學生創新實踐時存在局限性。另外，雖然部分高校聘請了企業工程師作為兼職老師，但教學形式是為學生做幾場學術報告，導致企業導師為本科生授課流于形式，沒有落實校企雙師制培養。

（四） 產學研合作不夠緊密，校企聯合育人不夠深入

高校與企業之間的合作機制不夠完善，缺乏有效的協同育人機制，難以實現資源共享和優勢互補，合作深度和廣度不足，合作項目難以真正落地，本科生參與實際科研和工程項目的機會有限。另外，企業在參與本科生培養過程中，更多關注短期經濟效益，對人才培養的理念和投入不足。

（五） 教育資源投入不足，實踐教學平臺有限

由于經費緊張等原因，部分學校在前沿技術研究和課程開發的資金投入不足，冶金專業的實踐教學設施和設備、實踐基地建設等方面投入有限，學生缺乏足夠的實踐場所和實踐項目，實踐能力無法得到有效鍛煉，導致學生的工程實踐能力偏弱。

（六） 學生培養質量評價體系不夠完善

對冶金專業本科生培養評價指標單一，當前評價體系往往過度依賴考試成績，對實踐教學環節的評價不夠重視。實踐課程的考核方式不夠科學，難以準確評價學生在實驗操作、工程實踐中的實際表現和解決問題的能力。同時，教師也難以根據評價反饋調整教學方法和策略[9]。學校對學生在科研創新和實踐方面取得的成果獎勵力度不夠，無法充分激發學生的興趣。

三 “科教-產教”雙融合培養冶金專業本科生創新和實踐能力的模式及策略

本文提出以校企共建的“實踐教學基地”為紐帶，匯聚高校教師和企業專家的優勢和特長，開展“科教-產教”雙融合的培養模式，將冶金專業本科生培養成為創新性和實踐性交匯共融高水平復合型人才，其實施方案如圖1所示。

科教融合是將科學研究與教學活動有機結合，將科研成果轉化為教學資源，促進教學內容的更新和教學方法的創新。產教融合是指學校與企業在人才培養、技術創新、社會服務等方面開展深度合作，實現教育與產業的協同發展[10]。采取科教和產教雙融合的手段，使科教和產教相輔相成，相互促進，從科研創新、工程實踐、國際視野等多個維度培養冶金專業本科生，全面提升本科生的創新和實踐能力及工程素養，達到國家對工科專業學生的培養要求。通過“科教-產教”雙融合的培養手段，能夠實現教育資源、科研資源和產業資源的優化配置，為學生提供更豐富的學習資源和實踐機會，促進學科交叉和知識融合，激發學生的創新思維和創新意識，培養學生解決復雜問題的能力，使學生更好地了解行業需求和企業實際，實現人才培養與企業用人需求的無縫對接。

（一） 構建“科教-產教”雙融合的課程體系

優化課程設置，重新評估理論課程和實踐課程的比例，適當增加實踐課程的比重。例如將實踐課程占總課程的比例提高到30%～40%。實施校企課程共建，邀請企業專家和行業資深人士共同制定課程標準和教學大綱。實施科教融合培養[11]，將科研成果和企業的實際案例引入教學內容，使課程內容與實際生產和科研緊密結合，豐富教學素材，實現科研反哺教學。強化實踐教學環節，增加設計性和創新性實驗項目，如“冶金工藝流程設計與優化實踐”，通過模擬實際生產場景，讓學生進行工藝設計和優化，提高解決實際問題的能力[12]。開設企業定制課程，邀請企業專家和科研人員參與授課，分享實際案例和前沿技術，并納入冶金專業學生的學分體系，將校企“雙師制”授課制度落到實處[13]。打通學科壁壘，與其他學科老師共同開設跨學科的綜合性課程，如冶金工程與材料科學前沿，融合化學、物理、機械等相關學科知識，拓展學生的學術視野，培養學生的綜合分析能力[14]。建立課程評估與反饋機制，定期對課程設置和教學內容進行評估，收集學生和教師的反饋意見，根據評估結果及時調整和改進課程設置，確保課程的合理性和有效性。

（二） 創新教學方法與手段

摒棄傳統的“大班制”集體授課方式，實施校企“雙師制”小班授課制度，為學生配備學術導師和企業導師，對學生進行個性化指導，幫助學生制定學習計劃和科研實踐方案，引導學生開展創新性研究和實踐活動。推行項目驅動式教學，以實際科研項目和企業生產項目為載體，提出一些具有挑戰性的問題或課題，引導冶金專業學生開展團隊合作，通過查閱資料、實驗和數據分析，培養學生的創新思維、實踐能力和自學能力。利用虛擬仿真技術，模擬冶金生產過程和實驗環境，讓學生在虛擬環境中進行實踐操作，提高學生的實踐技能和應對復雜工況的能力[15]。另外，充分利用網絡平臺資源，提供國家在線精品課程、教學資源庫、在線答疑等服務，方便學生自主學習和交流[16]。

（三） 開展校企產學研合作培養

開展產教融合培養模式，以校企共建的“實踐教學基地”為紐帶，學校與企業共同組建產學研合作聯盟，制定協同育人方案，學校與企業聯合開展科研項目，鼓勵學生參與項目研究，設立由學校教師、企業專家和科研人員組成的導師組，并以企業生產實際難題立項，開展校企聯合攻關研究，將校企產學研合作落到實處。為參與產學研合作項目的本科生提供全程指導，包括學術指導、實踐指導和職業規劃指導，培養學生的科研能力和創新能力。為參與產學研合作培養的學生開設短期培訓課程，如冶金工藝的最新實踐操作、實驗數據分析方法、項目管理基礎知識等，幫助學生掌握所需的特定知識和技能。以產學研合作項目成果為主題，鼓勵冶金專業學生參加全國各類科技競賽和創新創業活動，以賽促學、以賽促教，實現產教和科教有機融合，提高冶金專業本科生科研創新和實踐能力[17]。對于在產學研合作項目中表現出色的學生，優先向合作企業推薦就業，建立校企之間長期的人才輸送合作關系，實現高校育人和企業用人之間的無縫銜接。

（四） 加強國際合作交流，拓寬學生的國際視野

新工科人才培養要求將本科生培養成為寬闊視野的高素質復合型人才。由于國外開設冶金專業的高校較少，冶金高校的國際交流不夠，導致冶金專業本科生的國際視野受到一定的限制。在當今全球化和科技快速發展的時代背景下，擁有寬闊視野能夠幫助冶金專業本科生更好地適應行業變化，對學生的成長和未來職業發展具有至關重要的意義[17]。開展國內冶金高校與國外高校的合作辦學項目，提供交換生和聯合培養的機會，鼓勵學生參與國際學術會議和交流活動，與國內外專家學者進行面對面的交流。組織學生到大型跨國冶金企業實習，親身感受不同的管理模式和生產技術。鼓勵高校教師參加國際學術培訓和交流活動，讓他們給冶金專業本科生分享國際視野和經驗。通過多舉措并舉，拓寬冶金專業本科生的國際視野。

（五） 強化完善實踐教學平臺

冶金專業是工程技術性很強的學科，需要通過實踐教學培養學生的實踐能力和解決實際問題的能力。部分高校實踐教學平臺設備陳舊，實踐教學資源貧乏。鑒于此，可更新和優化實驗設備，加大對實驗設備的投入，引進先進的冶金實驗儀器和設備，如新型熔煉爐、精煉設備、檢測分析儀器等。同時，建立設備定期更新和維護機制，確保設備的正常運行和性能良好。豐富實驗教學內容，增加綜合性、設計性和創新性實驗項目的比例，鼓勵學生自主設計實驗方案，開展探索性實驗研究。推進虛擬實驗教學平臺建設，利用虛擬現實、仿真技術等手段，學生可以在虛擬環境中模擬冶金生產過程，進行實驗操作和數據分析，彌補實體實驗的不足，提高實驗教學的效率和效果。完善實驗室管理體制，建立開放共享的實驗室管理模式，延長實驗室開放時間，提高實驗設備的利用率。加強實驗室信息化建設，實現實驗資源的網絡化管理和預約使用，方便師生開展實驗教學和科研活動。

（六） 完善優化冶金專業本科生培養質量考核評價機制

對現有冶金專業本科生考核評價制度進行改革，摒棄側重理論知識、輕視實踐教學環節的考核制度，建立多元化的考核評價體系，不僅僅局限于考試成績，還應包括實驗報告、課程設計、項目成果、實習表現、創新能力、團隊協作和解決實際問題的能力等方面。針對實踐教學環節，制定詳細的考核標準，包括實驗操作的規范性、實驗數據的準確性和分析能力、參加產學研合作項目的工作表現等。在對冶金專業本科生考核評價過程中，引入企業評價，邀請企業參與學生的實踐考核評價，不斷改進培養方案和教學方法。建立動態調整評價標準機制，根據行業發展和人才需求的變化，及時調整考核評價的標準和重點，確保評價機制能夠適應新的要求和挑戰。增加學生自我評價和反饋申訴機制，鼓勵學生進行自我評價，同時開展學生之間的互評，促進相互學習和交流。及時向學生反饋考核評價結果，指出優點和不足，提供改進的建議和方向，同時建立申訴渠道，當學生對考核評價結果有異議時，為其提供申訴的渠道和機會，保障考核評價的公平性和公正性。

四 培養成效

目前，江西理工大學冶金工程學院與省內外大型企業如江西銅業集團有限公司、崇義章源鎢業股份有限責任公司、中鋁山西分公司、株洲冶煉集團股份有限公司、新余鋼鐵集團有限公司、福建省三鋼（集團）有限責任公司和江西金世紀新材料股份有限公司等建立了實踐教學基地。通過校企聯合開展“科教-產教”雙融合培養冶金專業本科生，學生的創新思維和實踐能力獲得了較大的提升。冶金專業學生2018—2023年參加全國大學生冶金科技競賽、仿真實訓類競賽以及“挑戰杯”創新創業大賽，榮獲一等獎、二等獎和三等獎共50余次。冶金專業本科生就業率穩居95%以上，經企業反饋調查顯示，冶金本科畢業生的職業素養、創新思維以及工程實踐能力俱佳，深受企業好評。通過“科教-產教”融合的培養模式，實現了冶金專業本科生培養質量的提升，促進了冶金學科的發展，也為合作企業提供了強有力的人才支持，實現了高校和企業共贏。

五 結束語

“科教-產教”雙融合是培養冶金專業本科生科研創新和實踐能力的有效途徑。通過校企融合共建課程、產學研合作雙師制培養、創新教學方法、加強實踐平臺建設、建立協同育人機制和完善考核評價機制等一系列措施，可以顯著提升冶金專業本科生的創新思維和工程實踐能力，為冶金行業培養更多高素質的創新型人才，達到國家“雙一流”教育背景下本科畢業生的培養要求。然而，“科教-產教”雙融合的實施是一個長期而復雜的過程，需要學校、企業、科研機構等各方的共同努力和持續探索，不斷優化和完善培養模式，以適應新時代對人才培養的要求。

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