基于產業需求的冶金類專業開放式教學模式的構建與實踐

胡宇杰

（湖南工業大學冶金與材料工程學院 湖南·株洲 412007）

作為我國國民經濟的基礎性產業，冶金工業在國家供給側結構性改革“三去一補”的全面推進期，正面臨著技術升級改造和產業結構調整的嚴峻挑戰。為了主動適應新一輪產業變革與科技革命的戰略行動，教育部全力推動新工科建設，發布了《關于開展新工科研究與實踐通知》，明確要求各高校要加快培養新興領域工程科技人才，升級變革傳統工科專業，積極布局未來關鍵核心領域人才培養，實現從學科導向轉向產業需求導向。

湖南工業大學冶金與材料工程學院緊密對接傳統冶金向綠色冶金、精細冶金、智能冶金轉變的行業轉型發展目標，在深入研究現代冶金工業與材料、化工、機械、能源、自動化、環境、經濟等學科領域跨界融合特征的基礎上，系統構建基于產業需求為導向的冶金類專業開放式教學模式的教學體系和實踐平臺，培養和提高工科類學生工程實踐和科研創新能力，逐步形成了以冶金類專業為實踐主體，并可在其他工科類專業進行廣泛推廣應用的集成性成果。

1 當前教學模式面臨的主要問題

1.1 教學內容滯后產業需求，課程體系融合度不高

冶金產業正處在從傳統冶金向現代冶金轉型的關鍵期，當前不論是冶金類的專業核心課程、專業基礎課程還是通識教育課程，其教學內容均已無法滿足產業升級和學科發展的需求，理論和實踐沒有很好的結合，課程體系過于單調、獨立，融合性較差，課程內容陳舊且重疊多，導致大學生專業視野不夠寬廣、創新能力弱。

1.2 教學組織抓力不足，學生主動學習意識不強

傳統的教學組織是以課堂為載體，以教師講授為主和單純強調知識的應試教學形式。這種單一的教學形式使學生養成了“要我學我就學”、“要我做我才做”的被動學習習慣，難以在課堂上保持緊張感和投入度。此外傳統的教學組織形式沒有充分考慮學生基礎和能力的差異、興趣和關注點的不同，造成有的學生“吃不飽”，有的學生“吃不下”，學生主動性和積極性差，缺乏提高學生興趣、能力和需求的載體。

1.3 教學主體和教學環境單一，教學維度局限性大

傳統的課堂教學主體大多為同一名老師，且其往往主講一門課程數年不變，這種施教單一性的特點，使學生較長時期接受施教者單方面的信息傳遞。由于施教者要受到知識水平，組織能力，教學經驗，專業視野等因素的制約，使學生接受的息量相當有限，并呈現出質的差異性。此外，傳統的教學場所過于依賴于教室，未能借助互聯網技術和實踐教學場所打破課堂教學在時間和空間上的限制，造成書本知識與現實脫節現象嚴重，

1.4 教學評價系統性不足，無法全面反應教學效果

目前大部分高校的教學評價內容以專業知識為主，評價方式和考核手段以考試為主。這種評價體系的評價標準過于片面，基于共性指標，依照統一規范評定等級結果，忽視了學習態度、心理素質等主觀層面的評價，不能真實測評每位學生的學習水平和實際技能。此外，評價手段欠缺，過于重視終結性評價，忽視了發展性評價和過程性評價，不利于學生潛能的激發和創新能力的培養。最后，評價主體單一，內容設構、等級認定、評價標準確定等均以教師和學校為主體，沒有充分考慮到學生自身及團隊成員的參與，自我評價和學生之間互評的環節較為缺乏，學生自主探索和自我發展的精神不夠。

2 開放式教學模式的構建

該教學模式秉承“教師引導，學生主體，雙向互動”的開放式教學理念，打破傳統教學體系的封閉性和僵化的教學制度，根據國家戰略和產業需求的變化及時調整和充實教學內容，將“導”、“教”、“學”有機結合，形成了包含開放式的課程體系、教學環境、教學方法、教學團隊和評估體系在內的冶金類專業新型教學模式和系統方案。

2.1 面向國家戰略和產業需求，重新定位人才培養目標

堅持以國家戰略和產業需求為導向，重新定位人才培養目標，即以培養具有較高專業技能的復合型和應用型冶金類專門人才為宗旨，以“創新思維、創新能力、創新意識”的三創新培養為目標，以“寬口徑、厚基礎、重能力、高素質”為人才培養模式，優化課程體系設計與嚴格執行專業課程教學計劃。

在培養層次方面，緊跟國家戰略和產業需求步伐，以培養能夠勝任冶金行業各領域崗位要求的應用型人才為主；在培養規格方面，根據培養目標的定位，強調冶金類專業的基本特征，突出專業的基礎知識、基本技能和實踐操作能力，并將提高實踐能力作為重中之重。

2.2 全方位推進教學內容革新，構建開放式的課程知識體系

在專業核心課程板塊，強化了學科內課程融合，不斷提升專業廣度，鋼鐵冶金方向開設“有色冶金學”，有色冶金方向開設“鋼鐵冶金學”課程；增設了綠色冶金技術研討、冶金節能技術、有色金屬合金、粉末冶金概論等前沿課程。

在專業基礎課程板塊，提升了學科交叉與融合，冶金工程類專業開設了冶金過程與人工智能、冶金過程數值模擬、冶金資源與環境、計算機信息管理基礎、應用電化學、材料導論、自動化控制、工程經濟等跨學科課程，實現了學生的跨學科交叉融合培養。

在通識教育課程模塊方面，增設了應用寫作、包裝世界、合同法等人文類課程；擴大人文課程在選修課中的比例，增設了影視欣賞、音樂鑒賞、插花及茶藝等10余門課程，擴展學生知識面，培養多角度思考和解決問題的能力。

2.3 創新教學方法和實踐平臺，構建多元化開放式教學體系

創新課堂教學組織模式，以“引導與探究相結合”為目標，深入實施“研究性學習”、“翻轉課堂”、“模擬智能教學”等教學方法改革，突出學生的主體地位，強化“第一課堂”理論教學效果。

構建“平臺+模塊+團隊”的第二課堂教學體系，組建跨學科、跨專業、跨年級的“綠色冶金雙創實驗班”，實施小班制教學；建設“陶冶”特色成長輔導室，舉辦“陶冶”學術文化藝術節；開設院士論壇、全國冶金院長論壇；組建全國物理競賽、全國金相技能大賽等學科競賽小組。以工匠精神培養為切入點，對接崗位任務開展情景式、模擬式教學，建設由專業導師、企業導師、校友導師共同組成的學生成長導師指導團隊。邀請企業勞模進校園舉辦講座，組織學生深入企業見習觀摩和社會實踐，將企業文化融入校園文化建設體系，從職業目標、職業意識、職業態度、職業精神、職業技能等方面提升學生的職業素養。

2.4 建立多元化開放式的教學團隊

組建了跨專業跨學科教學團隊，面向全校組建了“綠色冶金雙創實驗班”，對接各類學科競賽、創新創業大賽及項目、企業技術研發項目，重點培養學生的創新思維和創業能力。與機械工程學院、計算機學院和電氣學院等聯合組建了跨學科教學團隊，實現了跨界創新人才培養；與機械、電氣等學院建立“噴射成形實訓平臺”等聯合實驗室，實現教學資源共享。

與企業專家組建聯和導師團隊，組織20余家硬質合金企業成立了“硬質合金企業聯合會”，并與“株硬集團”聯合組建了“材料基因研究所”，利用這些平臺聘請企業專業導師為大學生創新創業實踐提供專業輔導。

2.5 實施過程評估，構建多級可拓的開放式考核機制

依據開放式課堂的特點提出“多元化”的評價理念，建立開放式的學業評價機制，即在學業評價過程中，突出評價標準、評價主體以及評價手段多樣化。

評價標準多元化，將學習過程的多個方面、環節諸如出勤、課堂參與、理論水平、小組專題、實訓實踐等要素納入評價體系中，對學生掌握和運用理論知識水平進行量化評價，也對學習過程中表現出來的情感、態度、合作意識、創造性等進行評價。

3 實施效果

3.1 學生核心能力與綜合素質穩定提升

學生人文素養、科學素養、職業素養得到一體化培養，以知識應用、工程實踐、主動創新能力為核心的跨界能力得到顯著提升，人才培養質量得到了柳州鋼鐵集團、湖南華菱鋼鐵集團等大型企業的高度認可，用人單位普遍反映我院學生整體素質高、職業適應力強、發展潛力大。近三年，畢業生就業率始終保持在92%以上，用人單位滿意率保持在95%以，畢業生進入工作崗位后成長迅速、發展良好，涌現了一批崗位明星。冶金與材料工程學院因培養質量佳、學生就業率高、社會評價好，連續6年榮獲全校“就業工作先進單位”稱號。

3.2 學生雙創意識和科研能力顯著提升

學生承擔50余項大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目；獲得40余項省級以上學科競賽和創新創業大賽獎勵，其中國家級19項；學生在校期間署名第一作者發表的論文接近30余篇。由冶金、材料、機械、電氣和化工等專業組成的“綠色冶金雙創班”學生，獲得發明專利和實用新型專利10余項。

3.3 提升了教師專業發展能力

開放式教學模式的實施，有效促進了教師教學理念、專業發展理念、人才培養理念的深化，推動了以課堂教學改革為重點的教育教學改革。近五年來，教師承擔省部級及校級教研教改項目22項、發表教研教改論文39篇、出版專著教材11部，獲得校級及以上教學競賽獎勵20項、教學成果獎勵5項。與此同時，教師科研能力得到持續提升。近五年，共承擔省部級及以上科研項目40項，企業技術研發項目35項，發表學術論文150余篇，并主動將科研成果轉化為教學內容，作用于高素質應用型人才培養。目前，本學科團隊擁有教授9名，博士18名，各級各類工程人才2名。

4 結束語

以產業需求為導向，系統構建冶金類專業開放式的教學體系和實踐平臺，應用和實施開放式教學方法，使學生的雙創意識、科研能力和綜合素質均得到了穩定提升，同時拓展了教師專業發展能力且產生了良好的示范作用和輻射效應。近年來，有山東理工大學、江西理工大學等10余所兄弟院校來我院學習交流，并借鑒本成果開展人才培養。我院在培養學生“工匠精神”方面的做法和經驗，引起了媒體的廣泛關注，湖南衛視、紅網等媒體對我院踐行“工匠精神”進行了專題報道。