研究型教學(xué)模式在冶金工程設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐

賀東風(fēng)

摘 要 本文首先論述了研究型教學(xué)的特點(diǎn)和要求，然后講述了結(jié)合冶金工程設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)建立研究型教學(xué)模式。主要從三個(gè)方面進(jìn)行了介紹：教學(xué)內(nèi)容更新和改革、啟發(fā)式教學(xué)和工程研究方法訓(xùn)練、課程綜合考核體系改革。最后說明了課程教學(xué)改革后的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 研究型教學(xué)模式 冶金工程設(shè)計(jì)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

《現(xiàn)代冶金工程設(shè)計(jì)原理》是冶金工程專業(yè)主干課程，課程的任務(wù)是：（1）使學(xué)生了解冶金工廠生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)在總體中的地位和作用，掌握生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的范圍、內(nèi)容、基本方法和步驟、生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的深度要求等基本知識(shí)。（2）使學(xué)生了解專業(yè)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)與公用工程設(shè)計(jì)的關(guān)系，熟悉公用工程設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)。（3）使學(xué)生了解和熟悉工廠設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)和概算等內(nèi)容和要求。（4）使學(xué)生熟悉作為工藝設(shè)計(jì)主要成果的工廠設(shè)計(jì)說明書和工藝設(shè)計(jì)圖（工程語言）的有關(guān)內(nèi)容、特點(diǎn)、表示方法、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等知識(shí)。課程主要講述高爐煉鐵設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)計(jì)、電弧爐煉鋼設(shè)計(jì)和有色廠設(shè)計(jì)。

研究型教學(xué)是指大學(xué)和教師充分利用科研工作的成果和資源，使科研反哺教學(xué)，建立以研究為基礎(chǔ)的教學(xué)模式。研究型教學(xué)的目的，從狹義的角度講是通過課程的教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生從事研究工作的基本素質(zhì)，使學(xué)生可以快速進(jìn)入課題研究，解決實(shí)際問題；從廣義講就是培養(yǎng)學(xué)生具備善于發(fā)現(xiàn)問題、歸納問題、多角度認(rèn)識(shí)問題、發(fā)現(xiàn)事物潛在的規(guī)律以及提出創(chuàng)新方法的潛能。研究型教學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)前教學(xué)改革的研究熱點(diǎn)。

1教學(xué)內(nèi)容更新和改革

隨著冶金工程的理論和實(shí)踐的發(fā)展，鋼鐵制造流程的功能發(fā)生變化。新一代可循環(huán)鋼鐵制造流程的理念逐步被接受，鋼鐵制造流程的功能由原來單一的鋼鐵產(chǎn)品制造功能轉(zhuǎn)化為具有產(chǎn)品制造、能源轉(zhuǎn)換和社會(huì)廢棄物消納處理三大功能，由此帶來現(xiàn)代鋼鐵廠的結(jié)構(gòu)與模式、原有的設(shè)計(jì)理念由必要進(jìn)行更新。

原有課程以傳統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計(jì)思想為指導(dǎo)，重點(diǎn)講授冶金流程單體工序（裝備）的設(shè)計(jì)方法，關(guān)于車間的設(shè)計(jì)有少量內(nèi)容，而針對全流程的動(dòng)態(tài)-有序運(yùn)行，流程工序間的協(xié)調(diào)、匹配，均沒有涉及。針對當(dāng)前行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢，課程教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)增加了新一代鋼鐵流程設(shè)計(jì)及優(yōu)化的相關(guān)內(nèi)容。具體包括：動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法的概念；鋼鐵制造流程傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法比較；動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法體系；動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法核心思想和物理模型；動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法主要設(shè)計(jì)步驟；典型鋼鐵制造流程動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)實(shí)例。

2啟發(fā)式教學(xué)和工程研究方法訓(xùn)練

本課程以質(zhì)量要求-冶金原理-冶金工藝-冶金系統(tǒng)為主線，使學(xué)生從基礎(chǔ)原理和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度高度認(rèn)識(shí)冶金單元（設(shè)備）的設(shè)計(jì)問題；將基本的冶金單元的需求、功能、原理和應(yīng)用結(jié)合起來；從設(shè)計(jì)的角度認(rèn)識(shí)冶金單元，重現(xiàn)冶金單元（設(shè)備）的開發(fā)過程和技術(shù)發(fā)展過程；使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中了解冶金技術(shù)的發(fā)展歷程，在課堂學(xué)習(xí)中體會(huì)自己發(fā)現(xiàn)“新知識(shí)”的感覺，能夠舉一反三，從質(zhì)量要求和當(dāng)前工藝、設(shè)備的局限性出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生尋找更新的技術(shù)突破思路。

工程教育強(qiáng)調(diào)對綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)和利用現(xiàn)有知識(shí)創(chuàng)造新的有用事物。本課程要求學(xué)生應(yīng)用已有的冶金基礎(chǔ)理論知識(shí)和工藝技術(shù)知識(shí)，進(jìn)行冶金流程的工藝、設(shè)備和流程設(shè)計(jì)。課程在知識(shí)傳授的同時(shí)，探索將工程思維和工程研究方法訓(xùn)練融于課程教學(xué)。首先提出知識(shí)點(diǎn)的生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用背景；然后，引導(dǎo)學(xué)生利用專業(yè)基礎(chǔ)課程所學(xué)理論知識(shí)（例如冶金物理化學(xué)、冶金傳輸原理等）和專業(yè)課程所學(xué)工藝知識(shí)（例如鋼鐵冶金學(xué)等）分析問題；其次，指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料（學(xué)術(shù)論文和文章），進(jìn)行文獻(xiàn)總結(jié)和分析，梳理針對該問題的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展；最終，引導(dǎo)學(xué)生提出自己的意見和見解，并撰寫分析報(bào)告。通過以上訓(xùn)練，使學(xué)生學(xué)會(huì)自己發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，從而建立科學(xué)的思維方法。

3課程綜合考核體系改革

本課程改革了考核體系，課程考核分為三個(gè)部分，平時(shí)成績，主要是課堂表現(xiàn)10%，鼓勵(lì)學(xué)生課堂提問、回答問題和討論；階段性考核，包括課堂作業(yè)、大作業(yè)（報(bào)告）占30%；閉卷考試占60%。平時(shí)成績考核學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性；閉卷考試主要考核學(xué)生對知識(shí)的掌握程度和應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力；階段性考核，尤其是大報(bào)告，主要考核學(xué)生的工程研究方法、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

4網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)

課程研究依托網(wǎng)絡(luò) “課程中心”，進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)。重點(diǎn)建設(shè)了教學(xué)材料和答疑討論區(qū)。在答疑討論中，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)提問和相互回答問題。針對學(xué)生提問，教師進(jìn)行了具體回答。隨著不斷積累，答疑討論區(qū)的問題和回答將成為設(shè)計(jì)課程的有益網(wǎng)絡(luò)資源。

5教學(xué)效果

通過問卷調(diào)查，學(xué)生普遍認(rèn)為通過本課程的學(xué)習(xí)，有很多收獲；同時(shí)，教師授課有特色，重點(diǎn)和難點(diǎn)突出，教學(xué)內(nèi)容理論聯(lián)系實(shí)際；根據(jù)冶金技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容不斷更新；講課方式善于啟發(fā)；通過大作業(yè)，獲得了更多的實(shí)踐知識(shí)和分析問題、解決問題的能力；課程考核比以前更加合理。授課教師于2016年度被學(xué)生評選為“我愛我?guī)煛睂I(yè)課獲獎(jiǎng)教師。

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