基于产业需求的冶金类专业开放式教学模式的构建与实践

胡宇杰

（湖南工业大学冶金与材料工程学院 湖南·株洲 412007）

作为我国国民经济的基础性产业，冶金工业在国家供给侧结构性改革“三去一补”的全面推进期，正面临着技术升级改造和产业结构调整的严峻挑战。为了主动适应新一轮产业变革与科技革命的战略行动，教育部全力推动新工科建设，发布了《关于开展新工科研究与实践通知》，明确要求各高校要加快培养新兴领域工程科技人才，升级变革传统工科专业，积极布局未来关键核心领域人才培养，实现从学科导向转向产业需求导向。

湖南工业大学冶金与材料工程学院紧密对接传统冶金向绿色冶金、精细冶金、智能冶金转变的行业转型发展目标，在深入研究现代冶金工业与材料、化工、机械、能源、自动化、环境、经济等学科领域跨界融合特征的基础上，系统构建基于产业需求为导向的冶金类专业开放式教学模式的教学体系和实践平台，培养和提高工科类学生工程实践和科研创新能力，逐步形成了以冶金类专业为实践主体，并可在其他工科类专业进行广泛推广应用的集成性成果。

1 当前教学模式面临的主要问题

1.1 教学内容滞后产业需求，课程体系融合度不高

冶金产业正处在从传统冶金向现代冶金转型的关键期，当前不论是冶金类的专业核心课程、专业基础课程还是通识教育课程，其教学内容均已无法满足产业升级和学科发展的需求，理论和实践没有很好的结合，课程体系过于单调、独立，融合性较差，课程内容陈旧且重叠多，导致大学生专业视野不够宽广、创新能力弱。

1.2 教学组织抓力不足，学生主动学习意识不强

传统的教学组织是以课堂为载体，以教师讲授为主和单纯强调知识的应试教学形式。这种单一的教学形式使学生养成了“要我学我就学”、“要我做我才做”的被动学习习惯，难以在课堂上保持紧张感和投入度。此外传统的教学组织形式没有充分考虑学生基础和能力的差异、兴趣和关注点的不同，造成有的学生“吃不饱”，有的学生“吃不下”，学生主动性和积极性差，缺乏提高学生兴趣、能力和需求的载体。

1.3 教学主体和教学环境单一，教学维度局限性大

传统的课堂教学主体大多为同一名老师，且其往往主讲一门课程数年不变，这种施教单一性的特点，使学生较长时期接受施教者单方面的信息传递。由于施教者要受到知识水平，组织能力，教学经验，专业视野等因素的制约，使学生接受的息量相当有限，并呈现出质的差异性。此外，传统的教学场所过于依赖于教室，未能借助互联网技术和实践教学场所打破课堂教学在时间和空间上的限制，造成书本知识与现实脱节现象严重，

1.4 教学评价系统性不足，无法全面反应教学效果

目前大部分高校的教学评价内容以专业知识为主，评价方式和考核手段以考试为主。这种评价体系的评价标准过于片面，基于共性指标，依照统一规范评定等级结果，忽视了学习态度、心理素质等主观层面的评价，不能真实测评每位学生的学习水平和实际技能。此外，评价手段欠缺，过于重视终结性评价，忽视了发展性评价和过程性评价，不利于学生潜能的激发和创新能力的培养。最后，评价主体单一，内容设构、等级认定、评价标准确定等均以教师和学校为主体，没有充分考虑到学生自身及团队成员的参与，自我评价和学生之间互评的环节较为缺乏，学生自主探索和自我发展的精神不够。

2 开放式教学模式的构建

该教学模式秉承“教师引导，学生主体，双向互动”的开放式教学理念，打破传统教学体系的封闭性和僵化的教学制度，根据国家战略和产业需求的变化及时调整和充实教学内容，将“导”、“教”、“学”有机结合，形成了包含开放式的课程体系、教学环境、教学方法、教学团队和评估体系在内的冶金类专业新型教学模式和系统方案。

2.1 面向国家战略和产业需求，重新定位人才培养目标

坚持以国家战略和产业需求为导向，重新定位人才培养目标，即以培养具有较高专业技能的复合型和应用型冶金类专门人才为宗旨，以“创新思维、创新能力、创新意识”的三创新培养为目标，以“宽口径、厚基础、重能力、高素质”为人才培养模式，优化课程体系设计与严格执行专业课程教学计划。

在培养层次方面，紧跟国家战略和产业需求步伐，以培养能够胜任冶金行业各领域岗位要求的应用型人才为主；在培养规格方面，根据培养目标的定位，强调冶金类专业的基本特征，突出专业的基础知识、基本技能和实践操作能力，并将提高实践能力作为重中之重。

2.2 全方位推进教学内容革新，构建开放式的课程知识体系

在专业核心课程板块，强化了学科内课程融合，不断提升专业广度，钢铁冶金方向开设“有色冶金学”，有色冶金方向开设“钢铁冶金学”课程；增设了绿色冶金技术研讨、冶金节能技术、有色金属合金、粉末冶金概论等前沿课程。

在专业基础课程板块，提升了学科交叉与融合，冶金工程类专业开设了冶金过程与人工智能、冶金过程数值模拟、冶金资源与环境、计算机信息管理基础、应用电化学、材料导论、自动化控制、工程经济等跨学科课程，实现了学生的跨学科交叉融合培养。

在通识教育课程模块方面，增设了应用写作、包装世界、合同法等人文类课程；扩大人文课程在选修课中的比例，增设了影视欣赏、音乐鉴赏、插花及茶艺等10余门课程，扩展学生知识面，培养多角度思考和解决问题的能力。

2.3 创新教学方法和实践平台，构建多元化开放式教学体系

创新课堂教学组织模式，以“引导与探究相结合”为目标，深入实施“研究性学习”、“翻转课堂”、“模拟智能教学”等教学方法改革，突出学生的主体地位，强化“第一课堂”理论教学效果。

构建“平台+模块+团队”的第二课堂教学体系，组建跨学科、跨专业、跨年级的“绿色冶金双创实验班”，实施小班制教学；建设“陶冶”特色成长辅导室，举办“陶冶”学术文化艺术节；开设院士论坛、全国冶金院长论坛；组建全国物理竞赛、全国金相技能大赛等学科竞赛小组。以工匠精神培养为切入点，对接岗位任务开展情景式、模拟式教学，建设由专业导师、企业导师、校友导师共同组成的学生成长导师指导团队。邀请企业劳模进校园举办讲座，组织学生深入企业见习观摩和社会实践，将企业文化融入校园文化建设体系，从职业目标、职业意识、职业态度、职业精神、职业技能等方面提升学生的职业素养。

2.4 建立多元化开放式的教学团队

组建了跨专业跨学科教学团队，面向全校组建了“绿色冶金双创实验班”，对接各类学科竞赛、创新创业大赛及项目、企业技术研发项目，重点培养学生的创新思维和创业能力。与机械工程学院、计算机学院和电气学院等联合组建了跨学科教学团队，实现了跨界创新人才培养；与机械、电气等学院建立“喷射成形实训平台”等联合实验室，实现教学资源共享。

与企业专家组建联和导师团队，组织20余家硬质合金企业成立了“硬质合金企业联合会”，并与“株硬集团”联合组建了“材料基因研究所”，利用这些平台聘请企业专业导师为大学生创新创业实践提供专业辅导。

2.5 实施过程评估，构建多级可拓的开放式考核机制

依据开放式课堂的特点提出“多元化”的评价理念，建立开放式的学业评价机制，即在学业评价过程中，突出评价标准、评价主体以及评价手段多样化。

评价标准多元化，将学习过程的多个方面、环节诸如出勤、课堂参与、理论水平、小组专题、实训实践等要素纳入评价体系中，对学生掌握和运用理论知识水平进行量化评价，也对学习过程中表现出来的情感、态度、合作意识、创造性等进行评价。

3 实施效果

3.1 学生核心能力与综合素质稳定提升

学生人文素养、科学素养、职业素养得到一体化培养，以知识应用、工程实践、主动创新能力为核心的跨界能力得到显著提升，人才培养质量得到了柳州钢铁集团、湖南华菱钢铁集团等大型企业的高度认可，用人单位普遍反映我院学生整体素质高、职业适应力强、发展潜力大。近三年，毕业生就业率始终保持在92%以上，用人单位满意率保持在95%以，毕业生进入工作岗位后成长迅速、发展良好，涌现了一批岗位明星。冶金与材料工程学院因培养质量佳、学生就业率高、社会评价好，连续6年荣获全校“就业工作先进单位”称号。

3.2 学生双创意识和科研能力显著提升

学生承担50余项大学生研究性学习和创新性实验计划项目；获得40余项省级以上学科竞赛和创新创业大赛奖励，其中国家级19项；学生在校期间署名第一作者发表的论文接近30余篇。由冶金、材料、机械、电气和化工等专业组成的“绿色冶金双创班”学生，获得发明专利和实用新型专利10余项。

3.3 提升了教师专业发展能力

开放式教学模式的实施，有效促进了教师教学理念、专业发展理念、人才培养理念的深化，推动了以课堂教学改革为重点的教育教学改革。近五年来，教师承担省部级及校级教研教改项目22项、发表教研教改论文39篇、出版专著教材11部，获得校级及以上教学竞赛奖励20项、教学成果奖励5项。与此同时，教师科研能力得到持续提升。近五年，共承担省部级及以上科研项目40项，企业技术研发项目35项，发表学术论文150余篇，并主动将科研成果转化为教学内容，作用于高素质应用型人才培养。目前，本学科团队拥有教授9名，博士18名，各级各类工程人才2名。

4 结束语

以产业需求为导向，系统构建冶金类专业开放式的教学体系和实践平台，应用和实施开放式教学方法，使学生的双创意识、科研能力和综合素质均得到了稳定提升，同时拓展了教师专业发展能力且产生了良好的示范作用和辐射效应。近年来，有山东理工大学、江西理工大学等10余所兄弟院校来我院学习交流，并借鉴本成果开展人才培养。我院在培养学生“工匠精神”方面的做法和经验，引起了媒体的广泛关注，湖南卫视、红网等媒体对我院践行“工匠精神”进行了专题报道。