冶金中的互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用教學(xué)設(shè)計實踐

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摘要：為應(yīng)對社會對冶金工程人才需求的不斷變化，調(diào)整和完善了互聯(lián)網(wǎng)+在冶金中的應(yīng)用選修課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式。問卷調(diào)查結(jié)果表明,學(xué)生對課程教學(xué)內(nèi)容的認可度較高，知識獲得和能力培養(yǎng)達到了預(yù)期效果。對教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容、課程體系設(shè)置和師資隊伍建設(shè)等問題進行了分析，為冶金工程人才培養(yǎng)提供一定的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：冶金工程；互聯(lián)網(wǎng)+；教學(xué)設(shè)計；教學(xué)實踐

信息化時代學(xué)生學(xué)習(xí)方式、教師授課方式均已發(fā)生明顯變化，學(xué)生對知識內(nèi)容的訴求，社會對冶金工程學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、綜合能力的訴求也在不斷變化[1-2]。“通專合一”是高素質(zhì)人才的重要特征，冶金工程作為傳統(tǒng)學(xué)科在本科教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)與時俱進。特別在“新工科”建設(shè)背景下[3]，遵循OBE教學(xué)理念[4-5]，有必要調(diào)整和完善互聯(lián)網(wǎng)+在冶金中的應(yīng)用選修課程的教學(xué)內(nèi)容。

一、課程內(nèi)容和教學(xué)方式設(shè)計

對校內(nèi)外及用人單位的調(diào)研表明，社會對冶金工程學(xué)生綜合能力和知識結(jié)構(gòu)提出了新要求，注重對前沿技術(shù)的了解和把握，希望學(xué)生擁有交叉學(xué)科知識等。另外，社會重視學(xué)生職業(yè)規(guī)劃和專業(yè)感情培養(yǎng)，以促使更多人才獻身冶金領(lǐng)域?；ヂ?lián)網(wǎng)+在冶金中的應(yīng)用授課符合社會對人才培養(yǎng)新需求。基于調(diào)研結(jié)果，通過教研室討論，確定授課內(nèi)容需要包括信息獲取、自動化與智能化、大數(shù)據(jù)、模擬計算等知識與技術(shù)，以及其在在冶金中應(yīng)用的前沿科技介紹。需要培養(yǎng)學(xué)生采用現(xiàn)代信息技術(shù)能力、溝通交流能力和團隊協(xié)作能力，并提升專業(yè)感情。具體內(nèi)容包括概論部分、文獻檢索、信號采集與處理、熱力學(xué)模擬、冶金過程數(shù)值模擬、互聯(lián)網(wǎng)仿真平臺、大數(shù)據(jù)、人工智能及其在冶金中的應(yīng)用等。課程性質(zhì)仍為專業(yè)選修課，面向冶金工程大四學(xué)生，共32學(xué)時，其中4~6學(xué)時為小組討論環(huán)節(jié)，考核由課程報告與平時成績構(gòu)成。課程由不少于兩名具有相關(guān)背景的教師任課。

二、教學(xué)效果討論

（一）教學(xué)效果本次課程有38人選修，授課過程中學(xué)生對課程表現(xiàn)出較大的興趣。學(xué)生均認真學(xué)習(xí)，小組討論環(huán)節(jié)開展了較為熱烈且深入的討論，很多學(xué)生對未來冶金領(lǐng)域綠色、智能化進行了展望。小組PPT報告均涉及“互聯(lián)網(wǎng)+”在冶金中的應(yīng)用，包括PLC在冶金中的應(yīng)用、專家系統(tǒng)在冶金中的應(yīng)用、人工智能在冶金中的應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)在冶金中的應(yīng)用等。所有學(xué)生完成了互聯(lián)網(wǎng)+在冶金中應(yīng)用相關(guān)主題的課程報告，報告內(nèi)容較為貼切地反映了“互聯(lián)網(wǎng)+”與冶金的交叉與融合。例如，一位學(xué)生計劃創(chuàng)業(yè)，完成了“互聯(lián)網(wǎng)+”鋼鐵營銷的課程設(shè)計。課程對提升學(xué)生專業(yè)感情有明顯幫助，授課前大部分學(xué)生認為“互聯(lián)網(wǎng)+”或人工智能等與冶金工程很相關(guān)較小，通過學(xué)習(xí)后發(fā)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”在冶金工程領(lǐng)域已有諸多應(yīng)用，冶金工程領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展空間。

（二）學(xué)生主觀評價問卷調(diào)查以不記名形式進行，可較好反應(yīng)學(xué)生的主觀評價。對課程內(nèi)容和授課方式的調(diào)研結(jié)果顯示，84.2%學(xué)生認為互聯(lián)網(wǎng)+在冶金中的應(yīng)用的開設(shè)很有意義或較有意義，73.7%學(xué)生認為課程的內(nèi)容較為合理，71.1%學(xué)生認為授課方式較為合理，78.9%學(xué)生認為通過課程學(xué)習(xí)達到了選課時的預(yù)期目標。將課程主要內(nèi)容劃分為9個知識點，調(diào)查結(jié)果顯示，76.3%學(xué)認生為很好地或者較好地掌握了各知識點。65.8%學(xué)生認為課程對創(chuàng)新、團隊協(xié)作、學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)有一定幫助。另外，52.6%學(xué)生認為通過課程學(xué)習(xí)，對了解和熱愛冶金工程專業(yè)有較大或一定的幫助。55.3%學(xué)生認為在未來的學(xué)習(xí)、生活、工作中會應(yīng)用到部分“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)。另外，調(diào)查表的建議或意見一欄，學(xué)生的主要反饋為教學(xué)內(nèi)容及課程體系、強化實踐環(huán)節(jié)及始于入學(xué)的培養(yǎng)專業(yè)感情等。從調(diào)研結(jié)果可以看出，互聯(lián)網(wǎng)+在冶金中的應(yīng)用課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式調(diào)整取得了一定成效。大部分學(xué)生對授課內(nèi)容感興趣，不僅可以學(xué)習(xí)和了解其它領(lǐng)域、學(xué)科的知識、前沿技術(shù)及在冶金中的應(yīng)用，也對冶金工程交叉學(xué)科和冶金工程領(lǐng)域的未來發(fā)展有一定的了解，對拓展知識面、提升學(xué)習(xí)和團隊協(xié)作能力、增強專業(yè)感情有較大幫助。

三、存在的問題與討論

（一）教學(xué)內(nèi)容課程教學(xué)內(nèi)容仍較多，部分為淺嘗輒止的科普教育，學(xué)生僅能認知此類知識或技術(shù)，對于已掌握較好學(xué)習(xí)方法的學(xué)生而言，后續(xù)有需要可再進行詳盡的自主學(xué)習(xí)。因此，授課內(nèi)容還需要進一步優(yōu)化，在科普性授課模式的同時，以1~2個主要知識或技術(shù)進行較為詳盡的講解，可提升學(xué)生的掌握程度和應(yīng)用能力，亦有助于學(xué)習(xí)能力的進一步培養(yǎng)。

（二）課程體系從知識獲取或能力培養(yǎng)的遞進關(guān)系上講，本課程適宜于在學(xué)生已獲得一定相關(guān)工程知識的基礎(chǔ)上開設(shè)?；ヂ?lián)網(wǎng)+在冶金中的應(yīng)用課程需建立在“計算機硬件基礎(chǔ)”“網(wǎng)絡(luò)工程”“自動化控制”“系統(tǒng)工程”等課程的知識基礎(chǔ)上。隨著社會、科技和時代的發(fā)展，特別在“新工科”建設(shè)背景下，冶金工程專業(yè)的課程體系應(yīng)不斷地優(yōu)化和改革。保留、完善和改進基礎(chǔ)課程、核心課程和主干課程，調(diào)整、更新工程類基礎(chǔ)課程，合并、重組一些課程，以打造精品課程，設(shè)置和添加可滿足時代、社會對冶金工程人才培養(yǎng)的變化需求的新課程，增設(shè)多元化選修課程，以滿足學(xué)生的個性化需求。另外，工程人才培養(yǎng)需要更緊密地結(jié)合教學(xué)與實踐、科學(xué)與技術(shù)，培養(yǎng)高素質(zhì)冶金工程專門人才。

（三）師資隊伍授課過程中發(fā)現(xiàn)，由于課程涉及的知識面較廣，針對專業(yè)領(lǐng)域知識，若由具有相關(guān)科研經(jīng)驗和背景的教師授課效果更佳。精通相關(guān)領(lǐng)域的師資可從內(nèi)容的深度、廣度上為學(xué)生帶來全新的視野和學(xué)習(xí)體驗。綠色、低碳、循環(huán)、智能冶金是冶金領(lǐng)域發(fā)展趨勢，“互聯(lián)網(wǎng)+”復(fù)合型人才培養(yǎng)至關(guān)重要。復(fù)合型“互聯(lián)網(wǎng)+”人才培養(yǎng)的一個關(guān)鍵因素在于具有健全、專業(yè)、優(yōu)秀的冶金+復(fù)合型師資隊伍。隨著冶金與相關(guān)學(xué)科進一步交叉融合、科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對冶金+復(fù)合型師資的需求也在不斷變化和增加。因此，不斷完善師資隊伍建設(shè)，對于新時代不斷變化的人才需求而言至關(guān)重要。

四、結(jié)語

通過調(diào)研及討論調(diào)整和完善了互聯(lián)網(wǎng)+在冶金中的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式。教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，本課程對學(xué)生知識面拓展、學(xué)習(xí)能力和團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)有一定幫助，學(xué)生的專業(yè)感情有一定提升。課程教學(xué)內(nèi)容需不斷優(yōu)化并提升，冶金工程課程體系需與時俱進、不斷改革和創(chuàng)新，冶金工程學(xué)科亦需要建設(shè)符合新時代、“新工科”背景下的“互聯(lián)網(wǎng)+”復(fù)合型師資隊伍。在此基礎(chǔ)上，通過指導(dǎo)學(xué)生以“互聯(lián)網(wǎng)+”的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)項目參加相應(yīng)科技競賽，進一步強化交叉學(xué)科知識獲取和團隊能力培養(yǎng)。

參考文獻：

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[3]蘭苑培，陳朝軼.“新工科”建設(shè)背景下冶金工程人才培養(yǎng)[J].中國冶金教育，2019（1）：4-6.

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[5]楊喜云，王志興，喻萬景，等.OBE理念下冶金工程試驗班學(xué)生的課程教學(xué)改革與實踐——以“冶金試驗研究方法”課程為例[J].創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育，2019，10（4）：119-122.

作者：蘭苑培 莊昌凌 金會心 陳朝軼 單位：貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院