王维 黄运红 韩超 刘海涛 哈斯呼

[摘 要] 研究生优质课程建设对于研究生人才培养结构的合理化及高质化具有重要意义。根据新工科建设的要求提出了提高冶金工程专业研究生培养质量的方案和措施，系统地对“冶金动力学”进行优质课程建设和实践，以工科德育教育为课堂育人导向，加强教材建设、教学内容体系与结构和教学方法的改革、教学团队和课程网络平台建设。教学效果表明，该优质课程能够激发研究生课程学习的积极性，培养学生创新思维和解决工程科研问题的能力，提升复合型人才的培养水平。

[關键词] 新工科;优质课程建设;冶金动力学;创新能力

[基金项目] 2021年度河南省教育厅研究生课程建设项目“冶金动力学”（2021YZL016）;2020年度河南省新工科研究与实践项目“新工科背景下冶金工程专业实践创新平台建设探索”（2020JGLX027）

[作者简介] 王 维（1970—），男，河南南阳人，有色金属冶金博士，河南科技大学材料科学与工程学院冶金工程系系主任，副教授，硕士生导师，主要从事轻金属冶金研究;黄运红（1986—），女，山东临沂人，冶金工程硕士，河南科技大学工程训练中心实训教学科副科长，主要从事全校学生实践教学组织与实施研究;韩 超（1988—），男，辽宁沈阳人，有色金属冶金博士，河南科技大学材料科学与工程学院讲师，主要从事轻金属冶金研究。

[中图分类号] {G40-01}  [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）22-0145-04      [收稿日期] 2021-01-25

在“互联网+”和大数据、智能化等高端技术的引领下，教育部以新模式、新理念、新方法、新内容的思路建设新工科专业。新工科的主旨在于以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设思想，通过继承与创新、交叉与融合、协调与共享等手段，重点培养多元化创新型卓越工程人才[1，2]。传统工科专业的新模式建设是新工科的主要内容之一。在建设新工科的潮流下，冶金工程专业如何适应当前产业结构优化升级的需求，成为高等学校专业建设的首要目标。

新工科建设的主要目标在于培养学生的工程实践能力、多学科交叉能力、自主创新能力、独立学习能力、文化素养和社会责任等。课程建设水平与教学质量密切相关，研究生的培养质量取决于教学质量。优质课程建设涉及教学的各个过程。在河南科技大学冶金工程专业研究生“冶金动力学”课程自我评价的基础上，进一步提高教师队伍素质、结合学科前沿优化教学内容、不断创新授课方式和考核方式、完善和丰富课程资源、建设课程实践条件等，已建成示范性的优质课程，有效地提高了研究生的学术创新能力，并与省内开设本课程的院校实现了资源共享。

一、坚持以德树人教育为课堂育人导向

在硕士研究生培养过程中，要坚持立德树人，弘扬爱国主义精神，增强研究生的社会责任感、提升研究生的思想政治素质。任课教师牢记立德树人的崇高使命，在教学和科研中，时时刻刻以德立身、以德立学、以德施教。应把社会主义核心价值观贯穿于“冶金动力学”教学中，激励研究生自觉地把追求冶金科学的远大抱负融入国家和民族的事业中，增强学生对本专业的信心，培养研究生成为我国冶金行业的创新型人才。为此，在“冶金动力学”讲授过程中，课程团队教师紧密结合课程内容，及时普及冶金领域领军人物先进事迹。此外，教师在课堂上和研究生一起研讨德国薄板坯连铸连轧系统、日本热风炉技术及我国低温铝电解条件，让研究生了解我国冶金大国的发展现状和特色，需要向领先的国家交流学习，同时也要认识到我国冶金行业发展取得的成绩，激发研究生的爱国情怀。良好的立德树人教育能够在培养研究生学术创新能力、优化研究生的培养条件和指导研究生恪守学术道德规范等多个方面起到积极作用。

二、加强教材建设

教材是知识的载体，是提高教学质量的重要保证。目前，多学科交叉融合冶金工艺过程，大数据、云计算、薄板坯连铸连轧、人工智能和新材料技术等深度交叉融合正在颠覆传统冶金生产方式，催生一批新冶金产业。以前主要依据教材《冶金物理化学教程》（郭汉杰主编），根据当代信息化技术的进步，补充国内外先进冶金工艺及冶金上下游工艺，精选各工艺中典型动力学案例，将自动化、信息化技术融入“冶金动力学”教材中。另一方面，充实国内外著名专家学者编写的教材如《冶金动力学》（翟玉春主编）、（Chemical Reaction Engineering ）（Octave Levenspiel），如国内外一流期刊（Metallurgical and materials transactions B）发表的最新文献。教材涵盖了冶金领域科学研究学术前沿和热点话题，凝聚了冶金领域国际前沿学术成果和本校师生的重要研究成果，具有多学科交叉性、前沿性和探索性特点，研究生的科研思维得以系统培养，有效地推动了创新型、复合型、应用型人才的输出。

三、改进教学方法，提高课堂效率

（一）采用先进化的教学手段

随着“互联网+”在各个行业的大力发展，教育行业中教学手段应更先进化。

1.课堂讲授采用多媒体与板书结合。传统板书解决“冶金动力学”课程中重要公式的推导，保证学生对三传公式的理解。课件生动形象地展示出冶金反应的过程和机理，并增加了课堂教学的信息量。

2.微课与慕课补充课堂和课后内容。为突出每章教学的难点和重点，教师积极录制微课视频，便于学生课下掌握每堂课的精华。例如强制层流中传质的速度边界层和纳维斯-斯托斯克方程是难点，微课视频中详细讲解了相关知识点在本科阶段中的推导和计算技巧，而学生无须掌握的雷诺数的计算未出现在课前教师上传的课件中。将慕课网上名师的“冶金动力学”在线课程部分引入课堂，利用网络资源，让学生实实在在感受到名校国家级教师的教学风采。课堂教学结合微课和慕课能够弥补教师、教材的局限，为学生构建现代化专业知识提供了广阔的自由空间。

3.创建优质课堂网络平台。上传教学课件、课程讨论和布置的论文、课程资源、习题集、往年试卷等资料，平台建设两个入口（教师入口和学生入口），通过网络平台，可实现教师和学生的随机互动交流，便于教师随时答疑解惑[3，4]。利用网络资源学习科研中的基础必备软件，如Origin软件、SmartDraw软件等的使用，使研究生紧跟互联网的发展，与时俱进。

（二）引进讨论课和模拟学术会议两种教学活动

一直以来，“冶金动力学”都是以冶金工程技术中各种反应机理知识的讲授为主，以闭卷考试的方式进行考核，形式较为单一。为了提升该门课的教学质量，采用三种形式的教学活动：讲授专业知识、课堂讨论和模拟学术会议，后两种课时数超过总量的二分之一。在讨论课前一周教师提出讨论课的主要内容，学生根据关键词阅读所选定的英文文献，完成针对所讨论文献的相关思考题，以及准备讨论课的演讲内容。学生参加讨论课学习，学到了拓展性知识;提高了语言表达能力，丰富了知识面，能够查找自身科研的不足;掌握了快速阅读文献、信息的提取与汇总能力;体会了从发现问题、提出观点到参与讨论和引导讨论的整个过程;经过同学们积极的讨论，获得了专业知识，培养了文献阅读能力和科研创新能力;具备了团队协作能力和自我学习能力;掌握了科研论文撰写的逻辑和格式以及科研实验设计的思路等[5，6]。学生以模拟学术会议的方式组织文献交流可获得更多的参与感和成就感。会议组委会秘书长安排大会的会议日程和整理论文集，并把内容发布到课程微信群，让每个学生都熟知会议的内容，包括自己口头报告的题目和时间安排以及论文中英摘要和个人照片，大家都积极参会，踊跃发言。学生轮流担任学术会议组委会、分会场主席、副主席，了解了学术会议的流程和自己需要在大会期间注意的事项，加深了与学术会议相关专业知识，培养了临场发挥的应变能力，增加了自信心和成就感。通过与优秀的精彩报告对比，找到自己的差距和不足，对于提高研究生的科研创新能力来说也是一种弥足珍贵的成长。

四、提升師资队伍能力和水平

专业课主讲教师不仅应有丰富的理论教学经验，还需要具备扎实的科研和工程实践应用能力、不断更新专业知识的思维和能力。为此，采用内培外引的思路进行师资队伍建设，首先挖掘内部潜力，大力提升青年教师的工程实践技能和科研创新能力，出台激励政策，每次选派1～2名青年教师到冶金企业，参与企业工艺改进项目的技术合作，接受专业技能培训或挂职锻炼。通过青年教师与企业专家共同申报和承担基础研究与冶金行业发展基础项目，促使青年教师不断接触和钻研有价值的前沿技术和理论。另一方面，通过承担河南省轻金属冶金工程中心、河南省特殊钢材料创新中心等企事业单位的横向课题，跟踪冶金行业发展，追踪和掌握最新的冶金工程学科的工程实践和工程技术，加强青年教师的工程实践能力。同时为年轻教师积极创造出国访学或到冶金学科顶尖课题组交流访问的条件，拓宽专业知识、增长科研能力。其次，从企业聘请具有高学历且工程实践能力强的人才担任专业课兼职教师，优化师资结构，最终能将最新学术前沿和实践能力培养充实于教学中。学生不仅学到冶金反应的基本知识，而且能够灵活运用知识，将新知识恰当地延伸到科研和与工程实践中，达到了科研、工程与教学互相促进的目的[7，8]。

五、积极参加创新创业项目和学科竞赛

创新创业项目和学科竞赛能够领导学生系统化学习相关专业知识和培养学生创新能力，通过开展冶金工程方面的科技创新活动和科技竞赛，为学生提供更多锻炼和展示的机会，促进学生在实践中提高，已成为激发学生兴趣、培养创新能力的重要方面[9，10 ]。通过创新实践，近三年来冶金工程专业研究生参加了全国冶金科技竞赛、互联网+和全国转炉炼钢模拟大赛等多项国家级学科竞赛，获得了26项国家级学科竞赛奖和创新奖项。竞赛要求按照企业模式打造团队，只有组员共同努力、友好合作才能取得学科竞赛的成功，各个成员在合作中充分发挥自身应有的作用，在较好完成团队任务的同时又培养了参赛选手的团队合作意识。学生参加竞赛时，利用所掌握的冶金专业知识，通过查阅网络资料、课外阅读和分组讨论等方式找到解决问题的方法，能够引导学生借助所学的专业知识解决基础理论和生产实际问题。在解决问题的过程中挖掘思维潜能，自觉培养学科创造力和创新力。在比赛的带动下，学生经常出入图书馆、冶金开放性实验室和冶金仿真实验室，有效实现了当前人才培养工作中以学生为中心的问题，营造出良好的学风。这些活动有利于培养知识基础扎实、动手能力和创新意识强的高素质冶金工程专业人才。

六、课程教学实践效果

经过三年的建设实践，“冶金动力学”优质课程建设取得明显成效，建立了一支科研和教学水平高，年龄梯度合理，教学与科研、工程实践相结合的教学团队，吸引相关专业师生和省内冶金行业重点骨干企业的共同参与。突出了以学生为中心的教学理念，提高了研究生的实践能力、团队合作意识等综合能力和素质，增强了我校冶金工程专业研究生的社会竞争力。对教学内容、课程网络平台、教学手段和方法等教学环节进行了大胆改革。丰富了课程学习资源，增强了学生的动手能力，开阔了学生的视野，激发了研究生的创新思维和创新能力，提升了教学效果，达到了优质课程建设的预期目标。同时为我校材料相关专业的新工科建设提供平台支撑，推动了冶金工程学科建设。

参考文献

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[2]王骏飞，许萍，那丽.地方本科高校新工科人才培养模式研究[J].高教学刊，2019（17）：163-165.

[3]陈媛，苟光磊，卢玲.以研究生优质课程建设为契机深化《算法设计与分析》教学改革[J].教育教学论坛，2014（3）：42-43.

[4]崔泽园，赵瑞.基于互联网信息技术的研究生教学模式探析[J].教育理论与实践，2017，37（6）：6-8.

[5]李琳，趙涛，牧振伟，等.《紊流数值模拟》研究生优质课程建设探索与实践[J].教育教学论坛，2016（9）：182-183.

[6]郭华荣.将讨论课和模拟学术会议引入研究生课堂教学的教学效果研究——以《细胞工程》研究生优质课程建设的实践为例[J].吉林省教育学院学报，2019，35（9）：74-77.

[7]胡松涛，刘国丹，王刚.基于工程实践与创新的研究生优质课程教学[J].中国冶金教育，2018（5）：93-94.

[8]刘玉威，闫健，武海滨.基于协同创新的高校创新创业教育机制及其构建[J].创新与创业教育，2016，7（3）：23-26.

[9]葛动元，李健，罗慧聪，等.新工科背景下大学生创新能力培养的探索[J].大学教育，2018（12）：170-172.

[10]赵军，申怡，夏建国.产教合作命运共同体导向的地方高校新工科建设研究[J].中国高教研究，2018（7）：75-78.

On the Construction of High Quality Course of Metallurgical Kinetics under the Background of “Emerging Engineering Education”

WANG Weia，b， HUANG Yun-hongc， HAN Chaoa，b， LIU Hai-taoa，b， HA Si-hua，b

（a. School of Materials Science and Engineering， b. Collaborative Innovation Center of Nonferrous Metals， Henan Province， c. Engineering Training Center， Henan University of Science and Technology， Luoyang， Henan 471023， China）

Abstract： The construction of postgraduate high-quality courses is of great significance to the rationalization and high quality postgraduate talent training structure. According to the requirements of “emerging engineering education” construction， we have proposed a series of plans and measures for improving the quality of postgraduate training of metallurgical engineering major and systematically conducted high quality course construction and practice of Metallurgical Kinetics course： adhering to the guidance of engineering moral education; strengthening the textbook construction; reforming teaching content system and structure and traditional teaching method; constructing teaching team and course network platform. The teaching effect indicates that this high quality course can stimulate the enthusiasm of postgraduates for course learning， develop their abilities of innovative thinking and solving engineering scientific research problems， and improve the level of training interdisciplinary talents.

Key words： “emerging engineering education”; construction of high quality courses; Metallurgical Kinetics; innovation ability