“新工科”背景下“冶金動(dòng)力學(xué)”優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)

王維 黃運(yùn)紅 韓超 劉海濤 哈斯呼

[摘 要] 研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)對(duì)于研究生人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)的合理化及高質(zhì)化具有重要意義。根據(jù)新工科建設(shè)的要求提出了提高冶金工程專業(yè)研究生培養(yǎng)質(zhì)量的方案和措施，系統(tǒng)地對(duì)“冶金動(dòng)力學(xué)”進(jìn)行優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)和實(shí)踐，以工科德育教育為課堂育人導(dǎo)向，加強(qiáng)教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容體系與結(jié)構(gòu)和教學(xué)方法的改革、教學(xué)團(tuán)隊(duì)和課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。教學(xué)效果表明，該優(yōu)質(zhì)課程能夠激發(fā)研究生課程學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和解決工程科研問題的能力，提升復(fù)合型人才的培養(yǎng)水平。

[關(guān)鍵詞] 新工科;優(yōu)質(zhì)課程建設(shè);冶金動(dòng)力學(xué);創(chuàng)新能力

[基金項(xiàng)目] 2021年度河南省教育廳研究生課程建設(shè)項(xiàng)目“冶金動(dòng)力學(xué)”（2021YZL016）;2020年度河南省新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“新工科背景下冶金工程專業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)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(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院冶金工程系系主任，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事輕金屬冶金研究;黃運(yùn)紅（1986—），女，山東臨沂人，冶金工程碩士，河南科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心實(shí)訓(xùn)教學(xué)科副科長，主要從事全校學(xué)生實(shí)踐教學(xué)組織與實(shí)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(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院講師，主要從事輕金屬冶金研究。

[中圖分類號(hào)] {G40-01}? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）22-0145-04? ? ? [收稿日期] 2021-01-25

在“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)、智能化等高端技術(shù)的引領(lǐng)下，教育部以新模式、新理念、新方法、新內(nèi)容的思路建設(shè)新工科專業(yè)。新工科的主旨在于以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來為建設(shè)思想，通過繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享等手段，重點(diǎn)培養(yǎng)多元化創(chuàng)新型卓越工程人才[1，2]。傳統(tǒng)工科專業(yè)的新模式建設(shè)是新工科的主要內(nèi)容之一。在建設(shè)新工科的潮流下，冶金工程專業(yè)如何適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的需求，成為高等學(xué)校專業(yè)建設(shè)的首要目標(biāo)。

新工科建設(shè)的主要目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、多學(xué)科交叉能力、自主創(chuàng)新能力、獨(dú)立學(xué)習(xí)能力、文化素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任等。課程建設(shè)水平與教學(xué)質(zhì)量密切相關(guān)，研究生的培養(yǎng)質(zhì)量取決于教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)涉及教學(xué)的各個(gè)過程。在河南科技大學(xué)冶金工程專業(yè)研究生“冶金動(dòng)力學(xué)”課程自我評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高教師隊(duì)伍素質(zhì)、結(jié)合學(xué)科前沿優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、不斷創(chuàng)新授課方式和考核方式、完善和豐富課程資源、建設(shè)課程實(shí)踐條件等，已建成示范性的優(yōu)質(zhì)課程，有效地提高了研究生的學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力，并與省內(nèi)開設(shè)本課程的院校實(shí)現(xiàn)了資源共享。

一、堅(jiān)持以德樹人教育為課堂育人導(dǎo)向

在碩士研究生培養(yǎng)過程中，要堅(jiān)持立德樹人，弘揚(yáng)愛國主義精神，增強(qiáng)研究生的社會(huì)責(zé)任感、提升研究生的思想政治素質(zhì)。任課教師牢記立德樹人的崇高使命，在教學(xué)和科研中，時(shí)時(shí)刻刻以德立身、以德立學(xué)、以德施教。應(yīng)把社會(huì)主義核心價(jià)值觀貫穿于“冶金動(dòng)力學(xué)”教學(xué)中，激勵(lì)研究生自覺地把追求冶金科學(xué)的遠(yuǎn)大抱負(fù)融入國家和民族的事業(yè)中，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的信心，培養(yǎng)研究生成為我國冶金行業(yè)的創(chuàng)新型人才。為此，在“冶金動(dòng)力學(xué)”講授過程中，課程團(tuán)隊(duì)教師緊密結(jié)合課程內(nèi)容，及時(shí)普及冶金領(lǐng)域領(lǐng)軍人物先進(jìn)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(tǒng)、日本熱風(fēng)爐技術(shù)及我國低溫鋁電解條件，讓研究生了解我國冶金大國的發(fā)展現(xiàn)狀和特色，需要向領(lǐng)先的國家交流學(xué)習(xí)，同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到我國冶金行業(yè)發(fā)展取得的成績，激發(fā)研究生的愛國情懷。良好的立德樹人教育能夠在培養(yǎng)研究生學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力、優(yōu)化研究生的培養(yǎng)條件和指導(dǎo)研究生恪守學(xué)術(shù)道德規(guī)范等多個(gè)方面起到積極作用。

二、加強(qiáng)教材建設(shè)

教材是知識(shí)的載體，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。目前，多學(xué)科交叉融合冶金工藝過程，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、薄板坯連鑄連軋、人工智能和新材料技術(shù)等深度交叉融合正在顛覆傳統(tǒng)冶金生產(chǎn)方式，催生一批新冶金產(chǎn)業(yè)。以前主要依據(jù)教材《冶金物理化學(xué)教程》（郭漢杰主編），根據(jù)當(dāng)代信息化技術(shù)的進(jìn)步，補(bǔ)充國內(nèi)外先進(jìn)冶金工藝及冶金上下游工藝，精選各工藝中典型動(dòng)力學(xué)案例，將自動(dòng)化、信息化技術(shù)融入“冶金動(dòng)力學(xué)”教材中。另一方面，充實(shí)國內(nèi)外著名專家學(xué)者編寫的教材如《冶金動(dòng)力學(xué)》（翟玉春主編）、（Chemical Reaction Engineering ）（Octave Levenspiel），如國內(nèi)外一流期刊（Metallurgical and materials transactions B）發(fā)表的最新文獻(xiàn)。教材涵蓋了冶金領(lǐng)域科學(xué)研究學(xué)術(shù)前沿和熱點(diǎn)話題，凝聚了冶金領(lǐng)域國際前沿學(xué)術(shù)成果和本校師生的重要研究成果，具有多學(xué)科交叉性、前沿性和探索性特點(diǎn)，研究生的科研思維得以系統(tǒng)培養(yǎng)，有效地推動(dòng)了創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才的輸出。

三、改進(jìn)教學(xué)方法，提高課堂效率

（一）采用先進(jìn)化的教學(xué)手段

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”在各個(gè)行業(yè)的大力發(fā)展，教育行業(yè)中教學(xué)手段應(yīng)更先進(jìn)化。

1.課堂講授采用多媒體與板書結(jié)合。傳統(tǒng)板書解決“冶金動(dòng)力學(xué)”課程中重要公式的推導(dǎo)，保證學(xué)生對(duì)三傳公式的理解。課件生動(dòng)形象地展示出冶金反應(yīng)的過程和機(jī)理，并增加了課堂教學(xué)的信息量。

2.微課與慕課補(bǔ)充課堂和課后內(nèi)容。為突出每章教學(xué)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，教師積極錄制微課視頻，便于學(xué)生課下掌握每堂課的精華。例如強(qiáng)制層流中傳質(zhì)的速度邊界層和納維斯-斯托斯克方程是難點(diǎn)，微課視頻中詳細(xì)講解了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)在本科階段中的推導(dǎo)和計(jì)算技巧，而學(xué)生無須掌握的雷諾數(shù)的計(jì)算未出現(xiàn)在課前教師上傳的課件中。將慕課網(wǎng)上名師的“冶金動(dòng)力學(xué)”在線課程部分引入課堂，利用網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生實(shí)實(shí)在在感受到名校國家級(jí)教師的教學(xué)風(fēng)采。課堂教學(xué)結(jié)合微課和慕課能夠彌補(bǔ)教師、教材的局限，為學(xué)生構(gòu)建現(xiàn)代化專業(yè)知識(shí)提供了廣闊的自由空間。