龍木軍

摘要：為有效培養(yǎng)高素質(zhì)冶金專業(yè)創(chuàng)新性人才，對冶金工程專業(yè)課程教學(xué)進行了探索與實踐研究，提出一種課前預(yù)習(xí)激勵體制和活躍課堂氣氛的方法，自行設(shè)計開發(fā)了專業(yè)課程相關(guān)的實驗設(shè)備，對冶金專業(yè)課程實驗教學(xué)進行了拓展建設(shè)。同時，注重理論教學(xué)與實踐的結(jié)合，注重解決工程實際問題能力的培養(yǎng)。文章旨在為冶金工程專業(yè)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)提供有效方法。

關(guān)鍵詞：冶金工程；預(yù)習(xí)激勵體制；專業(yè)課程；教學(xué)方法；教學(xué)實驗

中圖分類號：G6420文獻標志碼：A文章編號：10052909（2014）06004203創(chuàng)新性冶金專業(yè)人才的培養(yǎng)一直是冶金工程高等教育的目標[1]。隨著鋼鐵行業(yè)的轉(zhuǎn)型，我國對創(chuàng)新性冶金專業(yè)人才的需求加劇，專業(yè)教學(xué)方法[2-5]成為冶金工程高等教育研究的熱點。

提高專業(yè)課程的教學(xué)效率，加強教學(xué)與實踐的結(jié)合[6-7]，是專業(yè)課程教育改革的重點。面對目前高校學(xué)生尤其是高年級本科生學(xué)習(xí)懶散的現(xiàn)象，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性是提高教學(xué)效率的關(guān)鍵。近年來，卓越工程師培養(yǎng)計劃[8]的提出，使專業(yè)課程教學(xué)與冶金生產(chǎn)實踐的結(jié)合得到了重視，教育工作者對工程教育體系與方式進行了大量的研究。

文章結(jié)合近年來的教學(xué)實踐，對冶金工程專業(yè)課程的課堂教學(xué)方法、實驗建設(shè)、實踐教學(xué)等方面進行了探索研究。

一、專業(yè)課程設(shè)置

重慶大學(xué)冶金工程專業(yè)的本科課程主要分為四類[9]：通識與公共基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課課程、實踐環(huán)節(jié)。其中，專業(yè)課分為必修專業(yè)課和選修專業(yè)課兩類。必修專業(yè)課程見表1，包括煉鐵、煉鋼、精煉、連鑄、有色冶金等整個主干工藝流程。

二、專業(yè)課程課堂教學(xué)方法探索

課堂教學(xué)是專業(yè)必修課程的主要教學(xué)方式，課堂教學(xué)的效果決定了專業(yè)課教學(xué)的效率。本節(jié)圍繞課堂教學(xué)的方法進行了相關(guān)探討。

（一）課前預(yù)習(xí)激勵體制

調(diào)動本科生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，對提高課堂教學(xué)成效有重要意義。為提高學(xué)生的自學(xué)能力和獨立思考能力，在專業(yè)課教學(xué)中采用了一種課前預(yù)習(xí)激勵體制。

1. 課前預(yù)習(xí)匯報體制

在專業(yè)課第一節(jié)課，除了介紹本課程的主要內(nèi)容和目標之外，還針對專業(yè)課教學(xué)的主要內(nèi)容，提出若干個內(nèi)容要點 （需要學(xué)生重點學(xué)習(xí)掌握的內(nèi)容），并把學(xué)生分成對應(yīng)的若干組，每個組負責(zé)一個內(nèi)容要點的預(yù)習(xí)和匯報。

在教師進行相應(yīng)課程內(nèi)容教學(xué)前，預(yù)留10分鐘給該組學(xué)生進行預(yù)習(xí)內(nèi)容的ppt講解匯報。每個組員都要參與匯報和問題解答。在整個過程中，教師對學(xué)生的講解匯報、提問、解答情況進行記錄，對一些學(xué)生無法回答的問題進行補充解答，并進行最后點評。學(xué)生預(yù)習(xí)匯報完畢后，再繼續(xù)對該課程內(nèi)容進行系統(tǒng)講授。預(yù)習(xí)匯報中討論清楚的知識點，在后續(xù)講解中不再詳細分析。通過這種方式，可以讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性，提高學(xué)生的積極性，同時也避免了乏味的教師單一講授形式。

2. 預(yù)習(xí)考核體制

課后，教師根據(jù)學(xué)生的匯報講解、提問、解答等情況，對每組成員的表現(xiàn)評分，依據(jù)每個組員的參與、貢獻、匯報和解答情況，同一組學(xué)生的分數(shù)會體現(xiàn)個體差異。預(yù)習(xí)匯報評分將計入課程總成績，以此督促每個學(xué)生積極參與。同時，對踴躍提問或參與討論的其他學(xué)生進行記錄，給予加分獎勵。根據(jù)每個學(xué)生的預(yù)習(xí)匯報評分和課堂提問表現(xiàn)記錄，以“課堂表現(xiàn)成績”的形式計入平時成績。專業(yè)課程的成績評定方式如下：

課程總成績 = 平時考核成績×40% + 期末考試成績×60%。

平時考核成績 = 課堂表現(xiàn)成績×20% + 出勤成績×10% + 課后作業(yè)成績×10%。

通過以上課前預(yù)習(xí)激勵制度，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，同時也鍛煉了學(xué)生的匯報、表達、思維反應(yīng)能力。

（二）理論結(jié)合實踐的教學(xué)方式

理論結(jié)合實踐的知識應(yīng)用能力是人才培養(yǎng)的重點。為提高學(xué)生對所學(xué)知識的掌握應(yīng)用能力，筆者所在的冶金系采取了如下兩項措施：（1） 具有專業(yè)方向科研經(jīng)驗和工程應(yīng)用實踐經(jīng)驗的雙教師授課；（2） 安排企業(yè)專家開設(shè)講座。

重慶大學(xué)冶金系本科專業(yè)課程均采用雙教師授課模式，由一位教學(xué)實踐經(jīng)驗豐富的教師和一位年輕教師組合授課。而且，授課教師均從事課程相關(guān)領(lǐng)域研究，具有豐富的專業(yè)課程方向的科研經(jīng)驗和工程應(yīng)用實踐經(jīng)驗。這有助于給學(xué)生傳遞教科書以外的最新前沿知識，為培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)合實踐的工程應(yīng)用能力提供了有利條件。

另外，課程教學(xué)過程中通過邀請鋼鐵相關(guān)企業(yè)專家開設(shè)講座的形式，使學(xué)生了解更多的生產(chǎn)實踐問題，掌握運用專業(yè)知識解決實際工程問題的能力，為學(xué)生今后在冶金相關(guān)企業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。這也是卓越工程師計劃的重要發(fā)展方向之一。

（三）課堂氣氛的調(diào)節(jié)

在單一的講授形式中添加趣味插曲來活躍課堂氣氛，是吸引學(xué)生注意力，提高教學(xué)效率的重要方法。為活躍課堂氣氛和體現(xiàn)公平性，作者設(shè)計開發(fā)了一款隨機抽取學(xué)生名單的小軟件，用于課堂提問或抽點出勤情況時隨機抽取學(xué)生名單。小軟件的使用，增加了趣味環(huán)節(jié)，可以在提高公平性的同時吸引學(xué)生注意力，調(diào)節(jié)課堂氣氛。上述預(yù)習(xí)匯報學(xué)生分組也采用此軟件進行隨機分組。

三、專業(yè)教學(xué)實驗的拓展建設(shè)

在學(xué)校的大力支持下，對冶金工程專業(yè)教學(xué)實驗室進行了改革建設(shè)，包括冶金工程各工藝環(huán)節(jié)教學(xué)實驗所需的設(shè)備建設(shè)、鋼鐵冶金仿真實踐教學(xué)平臺建設(shè)等。

以金屬凝固及連鑄專業(yè)課程為例，由于實驗設(shè)備的缺乏，連續(xù)鑄鋼方面的教學(xué)實驗較少，而且以冷態(tài)實驗為主。目前市場上的實驗設(shè)備不能滿足連續(xù)鑄鋼方面的實驗需求，依靠現(xiàn)有的設(shè)備不能達到實驗教學(xué)的目的。為使學(xué)生更深入地了解鋼的凝固過程及其對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，自行設(shè)計開發(fā)了“高溫鋼液冷卻凝固模擬系統(tǒng)”，用于配合金屬凝固及連鑄專業(yè)課程教學(xué)，開展新的教學(xué)實驗。該實驗旨在讓學(xué)生了解掌握澆鑄成型過程中冷卻速率對金屬內(nèi)部組織與質(zhì)量的影響規(guī)律。主要內(nèi)容包括：（1） 采用感應(yīng)熔煉爐對鋼進行熔煉；（2） 將熔煉好的高溫鋼液倒入冷卻凝固模擬器，并使鋼液按一定的冷卻速度進行凝固；（3） 重復(fù)不同冷卻速度下鋼液冷卻凝固實驗；（4） 對不同冷卻凝固條件下獲得的鋼樣進行金相觀察，分析冷卻凝固條件對鋼的組織影響。

除了金屬凝固及連鑄課程的教學(xué)實驗建設(shè)，冶金原理、煉鐵、煉鋼等其他專業(yè)課程教學(xué)實驗設(shè)備也得到了完善。學(xué)生在課堂理論教學(xué)基礎(chǔ)上，對實際冶金工藝的了解和認識更直觀、深入。

四、專業(yè)教學(xué)與實踐的結(jié)合

學(xué)習(xí)掌握理論知識，并應(yīng)用于工程實際，是工程專業(yè)教學(xué)與人才培養(yǎng)的目標。課堂教學(xué)主要是給學(xué)生教授理論知識以及相關(guān)工藝技術(shù)方法，如何讓學(xué)生理論結(jié)合實踐，是專業(yè)課程教學(xué)的重要部分。

為了讓學(xué)生在專業(yè)理論課堂學(xué)習(xí)的同時直觀了解實際冶金工藝，在學(xué)校的支持下，建立了鋼鐵冶金仿真實踐教學(xué)平臺。此仿真實踐教學(xué)平臺可以模擬鋼鐵冶金工藝操作，讓學(xué)生如臨實境般體驗鋼鐵冶金生產(chǎn)操作，并從實際模擬操作中了解工藝過程與操作細節(jié)，體會冶金工藝生產(chǎn)中的重點和難點。在學(xué)生進行專業(yè)課程學(xué)習(xí)的同時，合理安排仿真實踐課程，有利于學(xué)生深入理解和鞏固理論知識。

另外，重慶大學(xué)與國內(nèi)知名鋼鐵企業(yè)共同建立了工程實踐教育基地，為學(xué)生提供了良好的生產(chǎn)實習(xí)平臺。每屆本科生都會安排一次為期約一個月的企業(yè)生產(chǎn)實習(xí)。指導(dǎo)生產(chǎn)實習(xí)的教師安排，考慮專業(yè)方向，保證整個工藝流程實習(xí)環(huán)節(jié)中都有相關(guān)專業(yè)方向并對企業(yè)生產(chǎn)較熟悉的帶隊教師進行指導(dǎo)和講解。

通過課堂理論教學(xué)、仿真實踐教學(xué)和企業(yè)生產(chǎn)實習(xí)的相互結(jié)合，可以讓學(xué)生理論結(jié)合實踐，有效提高學(xué)生應(yīng)用理論知識解決工程實際問題的能力，同時也促進了課堂理論教學(xué)的效果。

五、結(jié)語

結(jié)合近年來的教學(xué)實踐，對冶金工程專業(yè)課程的教學(xué)方法進行了探索研究。在教學(xué)實踐中提出了一種課前預(yù)習(xí)激勵體制和活躍課堂氣氛的方法，采用了理論聯(lián)合實際的教學(xué)方式，同時，在重慶大學(xué)的大力支持下，自行設(shè)計開發(fā)了專業(yè)課程相關(guān)的實驗設(shè)備，為冶金工程專業(yè)課程教學(xué)提供了更好的教學(xué)實驗條件。此外，通過課堂理論教學(xué)、仿真實踐教學(xué)、企業(yè)生產(chǎn)實習(xí)的結(jié)合，提高了學(xué)生應(yīng)用理論知識解決工程實際問題的能力，為冶金專業(yè)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)提供了有效方法。

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