现代产业学院模式下冶金反应工程学课程教学改革

许艳旗

（桂林理工大学材料科学与工程学院，广西 桂林 541004）

0 引言

随着经济发展和产业转型速度日益加快，社会对人才的需求发生转变，对高校人才培养模式提出了新要求。随着经济快速发展，科技创新在社会生产力和综合国力提高中发挥着重要作用，要求高校培养出具有创新思维和能力的高素质应用型人才，这与传统的高校人才培养模式和教学方法的矛盾日益凸显[1]。为扎实推进新工科、新农科、新医科、新文科交叉融合，培养高素质的应用型、复合型、创新型人才，教育部办公厅、工业和信息化部办公厅于2020年7月联合发布《现代产业学院建设指南（试行）》，旨在特色鲜明、与产业紧密联系的高校建设与政府、行业、企业等多主体共建共管共享的现代产业学院[2]。根据现代产业学院申报与建设工作要求，广西教育厅鼓励有条件的高校建设与广西主导优势产业和战略新兴产业对接、有一定建设基础、办学特色鲜明的示范性现代产业学院，打造一批集人才培养、科学研究、技术创新、企业服务、学生创业等功能于一体的示范性人才培养实体，培养行业所需高素质应用型、复合型、创新型人才，为促进地方经济转型升级和培育经济发展新动能提供人才支持[3]。桂林理工大学以产业发展人才需求为牵引，依托三个优势专业及多个相近学科专业，与知名有色金属企业共建广西有色金属新材料创新发展现代产业学院，围绕有色金属资源勘查、冶炼及材料深加工全产业链进行专业建设及人才培养。

产业学院构建以有色金属产业需求为导向、学生为中心、产学跨界融合的人才培养体系；形成校企多方协同、实践与理论均衡的人才培养方案；构建突出最新产业技术进展的课程体系，采用虚拟仿真实训平台丰富教学内容和教学方法；组建由高校专任教师、企业高级技术人才、工匠大师和高级管理人才为主体的教师队伍；建成有色金属产业创新型应用人才示范培养基地；发挥企业教育主体作用并使其获得人才回馈，形成良性互动的产学研深度融合协同育人机制。产业学院作为学校、政府、行业、企业的多元协同育人基地，最重要的就是人才培养模式和课程教学改革[4]。本文以冶金反应工程学课程为例，提出现代产业学院模式下课程的教学改革思路。

1 课程特点

冶金反应工程学是在冶金反应器内部流体流动、质量传递和热量传递以及冶金宏观动力学研究基础上，以冶金反应过程为研究对象，应用数学模型法和物理模拟法研究和分析冶金反应器和系统操作过程规律，以实现冶金反应器和系统优化操作、优化设计和比例放大为目的的一门课，是冶金工程专业的基础课程之一，也是冶金学子未来走上工作岗位进行冶金反应器设计与优化、生产工艺管理与保障的重要课程[5]。主要特点如下：

（1）汇集了《高等数学》《物理化学》《冶金传输原理》《钢铁冶金学》等课程的相关知识，是一门强综合性课程。学生学习先期课程的时间间隔较长，很难将所学知识加以综合运用，对课程学习造成极大困难。

（2）课程涉及大量概念、公式和模型，具有理论性强、内容深奥、公式推导晦涩、应用过程实物化困难等特点，需要学生具备扎实的数理推导、逻辑推理和知识综合运用能力。

（3）课程不仅包括大量基础理论，而且涉及生产过程中的新设备、新技术、新工艺和新标准，是一门理论与实践并重的课程。在没有实践的情况下，仅靠理论教学，学生难以真正理解相关知识，这对教师的教学能力和教学方法提出了更高要求。

2 教学现状

结合近几年的授课经验，发现学生在学习过程中出现参与感弱、缺乏主动性和存在畏难情绪等问题，教学效果有待提升[6]。主要体现在：

（1）重理论轻实践：教学过程中重点在于理论知识讲解，以大量的数学公式推导为主，缺乏实际工程项目实践，教师难以将枯燥的理论知识讲透彻，学生听课时感觉内容过于抽象，难以将理论知识和工程实际项目联系起来。

（2）教学形式刻板：教学形式主要以PPT演示为主，辅以少量演示实验和板书。教师教授为主的方式，有利于教师把握重/难点知识和控制课程进度，但容易造成课堂气氛沉闷，学生听课疲倦，学习积极性不高，教学效果不佳。

（3）考核方式单一：目前课程考核包括平时考核和期末考核两部分。平时考核以学生课堂表现和完成课后作业情况为主，期末考核以注重基础理论知识考察的期末考试为主，不能准确反映学生综合运用知识能力、创新能力、解决问题能力和教学效果等。

（4）课程思政僵化：在教学过程中，课程思政存在元素枯燥单薄、嵌入式结合、学生参与度低等“痛点”，学生无法产生共鸣。此外，课程思政教学目标沿用过去的考核机制，课程思政内容很难在考核过程中得到体现。

3 教学改革思路

3.1 教学理念回归工程实践

“以学生为中心、产出为导向”的观念深入人心，教育理念从“重理论轻实践”向“工程实践”转变[5]。冶金反应工程学作为一门理论与实践并重的课程，应加强工程实践的教育。教材选择最新权威教材并参考多本教材择取最优部分，并选用产业学院校企合编教材和教学案例作为补充，实现理论知识与生产实践无缝衔接；授课时减少复杂公式的详细推导，注重公式的应用场景，通过不同工程案例考查学生运用公式的情况；教学内容中设置行业新技术、新工艺和新标准，引导学生查阅相关科技文献并在课堂上分享，深化学生实践操作与问题解决的参与度；推行产业学院“引企入教”模式，邀请企业教师开展“合作式、任务式、项目式、案例式”教学，提供学生与企业教师充分交流机会，增强学生解决实际复杂工程问题的能力；利用产业学院“产学研用”一体化实践教学平台，组织学生观摩、实践，发挥企业实景、实操、实地优势，提升学生实践能力。

3.2 改进教学方式方法

社会在发展，科技在进步，当代大学生追求新潮、思维活跃的学习状态已经不能适应“知识教育靠灌输”的教学方式，教师需要不断改进教学方法。信息化媒体的发展为师生利用碎片化时间进行课前预习、课堂教学和课后复习提供了便利。采用线上线下混合式教学，课前通过“中国大学MOOC平台”“学堂在线”“雨课堂”等平台发送相应章节资料，让学生课前对章节主要内容、相关概念和原理公式有所了解；课堂教学过程中，通过课堂趣味实验、实物展示、翻转课堂等形式，活跃课堂氛围，充分调动学生学习热情，使他们积极主动地思考并融入课堂；要求学生课后复习时利用思维导图，将所学知识进行梳理，并总结归纳重/难点知识，强化学生的记忆和理解，延伸课堂教学效果。

3.3 改革课程考核方式

目前采用的课程考核方式，不能综合反映学生掌握知识、分析和解决问题、创新和应用的能力，同时也无法准确判断课程教学效果。降低期末理论考试比重，加大过程考核力度，理论考试成绩与过程考核成绩按60%:40%比例构成课程总成绩。期末考试主要考核学生掌握基本原理、公式、主要工艺技术等知识的情况；过程考核弱化考勤、课堂回答问题、课后作业的比重，强化工程案例分析、科技论文查阅与总结、小组讨论等实践环节的考核；融入课程思政的考核，考查学生对课程思政元素的挖掘与分析能力。此外，引入教学质量评价和监控机制，通过课程考核结果中教学目标达成情况分析学生能力是否达成，若达成情况不理想，则对存在问题进行分析，在下一轮次教学中对教学内容和方法进行优化。

3.4 有机融合课程思政

冶金反应工程学作为一门专业课程，思政教育在课堂教学过程中开展，潜移默化地提高了学生的思想水平、政治觉悟、道德素质、文化素养，对学生实现德智体美劳全面发展产生深远影响。教学过程中进行了课程思政融入的初步探索，但思政教学效果有待提升。目前需要打破单纯把思政元素简单嵌入课程中的误区，把思政元素与课程内容有机地融合在一起，使其发挥“1+1>2”的整体效果，达到精细的浸润式隐性教育[7]。产业学院人才培养模式更注重实践教学，学生的思想容易受到周围环境影响，思政教育的实施更加困难[8]。在思政元素挖掘方面，应当以广西当地冶金行业作为切入点，将知名冶金企业的发展历史、技术革新、设备升级等作为课程思政内容和案例。在适当的章节以寓教于乐的方式将思政元素融入课堂，例如将思政元素融入课堂趣味实验中，让学生操作实验过程领悟“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的道理。此外，还可以利用课间给学生播放冶金行业热点新闻和视频，让学生了解行业发展趋势，促使学生根据自己的能力和兴趣规划就业方向。

4 结语

在现代产业学院模式下，从教学理念、教学内容、教学方法、考核方式等几个方面对冶金反应工程学课程进行教学改革探索，提出改革思路：突出学生为中心、产出为导向的工程教育理念，注重学生实践能力培养与强化；改进教学方式方法，强化教与学的融合与转化，激发学生学习自主性和积极性；改革课程考核方式，引入教学质量评价和监控机制，提升教学质量；深度融合课程思政于教学全过程，实现全员全程全方位育人。