“新工科”背景下“冶金动力学”优质课程建设

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。