冶金中的互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐

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摘要：為應(yīng)對(duì)社會(huì)對(duì)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(wèn)卷調(diào)查結(jié)果表明,學(xué)生對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)可度較高，知識(shí)獲得和能力培養(yǎng)達(dá)到了預(yù)期效果。對(duì)教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容、課程體系設(shè)置和師資隊(duì)伍建設(shè)等問(wèn)題進(jìn)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(jì)；教學(xué)實(shí)踐

信息化時(shí)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(duì)知識(shí)內(nèi)容的訴求，社會(huì)對(duì)冶金工程學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)、綜合能力的訴求也在不斷變化[1-2]?！巴▽?zhuān)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(shí)俱進(jìn)。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(jì)

對(duì)校內(nèi)外及用人單位的調(diào)研表明，社會(huì)對(duì)冶金工程學(xué)生綜合能力和知識(shí)結(jié)構(gòu)提出了新要求，注重對(duì)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(shí)等。另外，社會(huì)重視學(xué)生職業(yè)規(guī)劃和專(zhuān)業(yè)感情培養(yǎng)，以促使更多人才獻(xiàn)身冶金領(lǐng)域。互聯(lián)網(wǎng)+在冶金中的應(yīng)用授課符合社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)新需求。基于調(diào)研結(jié)果，通過(guò)教研室討論，確定授課內(nèi)容需要包括信息獲取、自動(dòng)化與智能化、大數(shù)據(jù)、模擬計(jì)算等知識(shí)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(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，并提升專(zhuān)業(yè)感情。具體內(nèi)容包括概論部分、文獻(xiàn)檢索、信號(hào)采集與處理、熱力學(xué)模擬、冶金過(guò)程數(shù)值模擬、互聯(lián)網(wǎng)仿真平臺(tái)、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(zhuān)業(yè)選修課，面向冶金工程大四學(xué)生，共32學(xué)時(shí)，其中4~6學(xué)時(shí)為小組討論環(huán)節(jié)，考核由課程報(bào)告與平時(shí)成績(jī)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(guò)程中學(xué)生對(duì)課程表現(xiàn)出較大的興趣。學(xué)生均認(rèn)真學(xué)習(xí)，小組討論環(huán)節(jié)開(kāi)展了較為熱烈且深入的討論，很多學(xué)生對(duì)未來(lái)冶金領(lǐng)域綠色、智能化進(jìn)行了展望。小組PPT報(bào)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(zhuān)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(bào)告，報(bào)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(jì)劃創(chuàng)業(yè)，完成了“互聯(lián)網(wǎng)+”鋼鐵營(yíng)銷(xiāo)的課程設(shè)計(jì)。課程對(duì)提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)感情有明顯幫助，授課前大部分學(xué)生認(rèn)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(guò)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(píng)價(jià)問(wèn)卷調(diào)查以不記名形式進(jìn)行，可較好反應(yīng)學(xué)生的主觀評(píng)價(jià)。對(duì)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(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)+在冶金中的應(yīng)用的開(kāi)設(shè)很有意義或較有意義，73.7%學(xué)生認(rèn)為課程的內(nèi)容較為合理，71.1%學(xué)生認(rèn)為授課方式較為合理，78.9%學(xué)生認(rèn)為通過(guò)課程學(xué)習(xí)達(dá)到了選課時(shí)的預(yù)期目標(biāo)。將課程主要內(nèi)容劃分為9個(gè)知識(shí)點(diǎn)，調(diào)查結(jié)果顯示，76.3%學(xué)認(rèn)生為很好地或者較好地掌握了各知識(shí)點(diǎn)。65.8%學(xué)生認(rèn)為課程對(duì)創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)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(rèn)為通過(guò)課程學(xué)習(xí)，對(duì)了解和熱愛(ài)冶金工程專(zhuān)業(yè)有較大或一定的幫助。55.3%學(xué)生認(rèn)為在未來(lái)的學(xué)習(xí)、生活、工作中會(huì)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(jiàn)一欄，學(xué)生的主要反饋為教學(xué)內(nèi)容及課程體系、強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)及始于入學(xué)的培養(yǎng)專(zhuān)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(duì)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(shí)、前沿技術(shù)及在冶金中的應(yīng)用，也對(duì)冶金工程交叉學(xué)科和冶金工程領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展有一定的了解，對(duì)拓展知識(shí)面、提升學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)感情有較大幫助。

三、存在的問(wèn)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(rèn)知此類(lèi)知識(shí)或技術(shù)，對(duì)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(jìn)行詳盡的自主學(xué)習(xí)。因此，授課內(nèi)容還需要進(jìn)一步優(yōu)化，在科普性授課模式的同時(shí)，以1~2個(gè)主要知識(shí)或技術(shù)進(jìn)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(jìn)一步培養(yǎng)。

（二）課程體系從知識(shí)獲取或能力培養(yǎng)的遞進(jìn)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(shí)的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)?；ヂ?lián)網(wǎng)+在冶金中的應(yīng)用課程需建立在“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”“網(wǎng)絡(luò)工程”“自動(dòng)化控制”“系統(tǒng)工程”等課程的知識(shí)基礎(chǔ)上。隨著社會(huì)、科技和時(shí)代的發(fā)展，特別在“新工科”建設(shè)背景下，冶金工程專(zhuān)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(jìn)基礎(chǔ)課程、核心課程和主干課程，調(diào)整、更新工程類(lèi)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(shí)代、社會(huì)對(duì)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(gè)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(shí)踐、科學(xué)與技術(shù)，培養(yǎng)高素質(zhì)冶金工程專(zhuān)門(mén)人才。

（三）師資隊(duì)伍授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于課程涉及的知識(shí)面較廣，針對(duì)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)，若由具有相關(guān)科研經(jīng)驗(yàn)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(lái)全新的視野和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。綠色、低碳、循環(huán)、智能冶金是冶金領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)，“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(gè)關(guān)鍵因素在于具有健全、專(zhuān)業(yè)、優(yōu)秀的冶金+復(fù)合型師資隊(duì)伍。隨著冶金與相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步交叉融合、科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)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(duì)伍建設(shè)，對(duì)于新時(shí)代不斷變化的人才需求而言至關(guān)重要。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)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(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，本課程對(duì)學(xué)生知識(shí)面拓展、學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)有一定幫助，學(xué)生的專(zhuān)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(shí)俱進(jìn)、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(shí)代、“新工科”背景下的“互聯(lián)網(wǎng)+”復(fù)合型師資隊(duì)伍。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生以“互聯(lián)網(wǎng)+”的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目參加相應(yīng)科技競(jìng)賽，進(jìn)一步強(qiáng)化交叉學(xué)科知識(shí)獲取和團(tuán)隊(duì)能力培養(yǎng)。

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