《特種冶煉》課程思政教學設計

何奕波，李怡宏，劉光明，任志峰，趙愛春

(太原科技大學 材料科學與工程學院，山西 太原)

一 引言

現代化工業技術的迅速發展，特別是隨著海洋、航空、航天、信息、生物及能源開發而出現的現代尖端技術的迅速發展，對特殊金屬材料的品種、質量提出了越來越高的要求，而特種熔煉在特殊鋼及合金生產中具有十分重要的作用與地位[1]。《特種冶煉》正是為本科生講解特種冶煉設備、工藝、原理以及技術路線的課程。

全國高校思想政治工作會議中指出，要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[2]。《高等學校課程思政建設指導綱要》指出，要把思想政治教育貫穿人才培養體系，全面推進高校課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養質量[3]。課程思政已經在各個專業領域的教學中展開，通過課程與思想政治教育的同步進行，充分發揮課程的育人作用，全面提高學生的培養質量[4-8]。本文進行了《特種冶煉》課程思政教學設計，包括課程思政設計方案、課程思政元素融入點及實現方式、課程思政典型案例以及課程思政學生反饋，在課程教學中將思政內容以精選、凝練、再加工、靈活部署的方式，應用到各個環節中，讓學生在課前、課中、課后通過正確的引導，不僅對課程知識點有更好的理解，而且能夠將所學到的思政元素轉化為內在的品質與德行，為服務社會打下堅實的基礎。

二 《特種冶煉》課程思政設計方案

《特種冶煉》課程是冶金工程專業的主要專業課之一，通過課程的講授，使學生較好地掌握幾種常用的特種冶煉方法，包括非真空感應爐熔煉，真空感應熔煉、電渣重熔、真空電弧重熔、等離子熔煉、電子束熔煉等，涵蓋主要設備組成及作用、冶煉工藝流程、基本原理以及主要工業應用技術路線。

為了提升課程教學質量，豐富課堂教學元素，使學生在學習專業知識的同時接受課程思政的教育，對《特種冶煉》課程各教學環節，包括課程教材選擇、教學大綱修訂、教學模式改革、考核與評價、教師水平提升、實踐教育等六個方面，進行了重新建設，基本思路如下：

（一） 課程教材選擇

規劃教材的目的是為了深化教育教學改革，全面推進素質教育，培養具有創新精神和實踐能力人才，而對教材進行規范的科學的研究、編寫、評價與出版[9]。因此選擇規劃教材作為課程教學用書，如《特種熔煉》教材屬于高等教育“十三五”規劃教材[10]，《特種冶煉與金屬功能材料》屬于高等學校規劃教材[11]，基于此類教材以更好的為教學改革和人才培養、課程建設服務。本課程教學所采用的教材即是《特種熔煉》，其教學內容全面，重點內容突出，具有很強的應用性與時效性，使用效果在多個學期的學生使用與反饋中得到肯定。

（二） 教學大綱修訂

根據課程具有很強的應用性及時效性特點，以人生觀、責任感與使命感、科學精神等三大思政元素為主導，優化教學內容：大綱中理論知識以感應熔煉、電渣重熔、真空電弧重熔為主，等離子熔煉、電子束重熔為輔，并設置預習、練習、討論、交流、分享等環節；思政元素的融入點是教學大綱修訂的重點內容，不僅要將思政元素與課程教學目標的教育性、知識性、技能性相互交融，在重點、難點內容，尤其是與我國特種冶煉發展密切相關的知識點加強思政教育，引領學生樹立正確的人生觀，具備責任感與使命感，兼有科學精神，而且要通過實例和事跡，培育學生樹立正確的職業觀、價值觀，提升學生個人品德。

（三） 教學模式改革

教學模式向“以學生為中心”轉變。以學生學習效果為評價標準，以促進學生發展為目的，教育的歸屬是“學”不是“教”[12]。學生沒學習就沒有教育，因此要改變傳統的授課型教學模式，開發學生的學習潛力。教學模式的改革主要從教學方法改革、充分設計教案、學生參與思政教育、考核與評價、教師水平提升、實踐教育等六個方面開展，以增加教學的靈活性、生動性，促進學生主動學習，尤其是思想政治的主動學習。

1.教學方法（線上+線下）

《特種冶煉》課程大部分知識點與思政要點采用講授與提問（探究）的方式，通過課堂上的前測、后測以及課程中關鍵知識點的及時回顧，加強課程基礎知識與思政教育。在此基礎上，加入研討內容，結合《特種冶煉》課程的特點，使學生課堂參與討論，例如怎么將所學的特種冶煉方法進行聯合生產、各生產環節在聯合作業中起何種作用、我國特種冶煉在世界特殊鋼生產中的地位等等。“等離子熔煉”、“電子書熔煉”類的新技術，適合學生自我探索，在“互聯網”的協助下，查找前沿知識與思政素材，制作匯報材料，充分參與課堂。課堂教學還可進行分組討論，教師設置題目，如指定鋼種適用熔煉工藝路線的制定，各組拿出方案進行辯論，活躍課堂氣氛，提升學習效率，激發科學精神。

2.充分設計教案

課程思政教育的開展主要借助于教案中的課程主題來設計思政內容，因此教案的充分設計決定了思政教育能否順利開展。通過挖掘思政元素，建立思政元素與課程內容的關聯，在教學環節中找準融入點，利用課件中的背景、圖片、文字、標題、視頻等多媒體手段，以展示或拓展講述的方式對學生進行思政教育。教學內容按照一定的比例將專業知識、思政教育進行合理的劃分，再針對前課回顧、課程要點、思政要點、課尾復習、課后任務進行進一步分解，充分設計PPT 與板書，設計“翻轉課堂”環節，并最終形成完備的教案文件。

3.學生參與思政教育

調動學生的主觀能動性，讓學生參與到課程思政的教育中來，例如課前預習中布置相關思政內容的學習任務，在“翻轉課堂”環節注重課程思政內容的學生討論、學生互評、教師點評，課后作業增加思政元素持續學習內容等等。

（四） 考核與評價

設計期中、期末考試評價試題以及課堂、課后網絡調查問卷，定期進行階段總結、評價，并組織小組討論，評價思政融合情況、思政育人情況、驗證思政效果，及時做到反饋與持續改進。

（五） 教師水平提升

教師的信息化能力、德育能力、德育意識等方面均需要進一步的提升，還要積極掌握“互聯網+”、OBE 背景下新的學習方式變革、教學方式變革和評價方式變革。

（六） 實踐教育

實踐環節包括虛擬仿真、生產實習與畢業實習，利用網絡資源可以在虛擬仿真環節中穿插思政教育內容，另外通過現場特種冶煉設備的參觀及科技展館參觀，培養學生熱愛科技、奉獻社會的精神。

三 《特種冶煉》課程思政元素融入點及實現方式

“課程思政”總體思路是系統進行中國特色社會主義和中國夢教育、社會主義核心價值觀教育、勞動教育、心理健康教育、中華優秀傳統文化教育[13]。《特種冶煉》課程思政元素主要從人生觀、責任感與使命感、科學精神三方面開展，輔以民族精神、精神狀態、個人品德教育。課程教學內容包括非真空感應爐熔煉、電渣重熔、真空電弧重熔、等離子熔煉、電子束熔煉等部分的內容，主體結構包括工藝的背景、工藝的發展歷程、工藝在我國的應用、工藝的原理、設備、原料、技術路線等方面的內容，而主要思政元素能夠很好的在工藝的背景、工藝的發展歷程、工藝在我國的應用等內容中合理的融入，為學生建立圍繞服務人民、奉獻社會，不甘落后、奮勇爭先、追求進步，解放思想、求真務實、積極探索、勇于創新等重點優化課程思政內容供給，進行系統教育。

“人生觀”穿插于整個教學過程中，引導學生服務人民、奉獻社會。“責任感與使命感”主要在我國設備、技術等落后環節，對比國內與世界高新技術的差異，并且引導學生不甘落后、奮勇爭先、追求進步。“科學精神”主要在冶煉原理、工藝路線、技術革新知識點講解中加入，引導學生解放思想、求真務實、積極探索、勇于創新。“民族精神”主要在介紹國內代表企業、員工、科技工作者在特種冶煉中的角色時加入，引導學生要具備創造精神、奮斗精神、團結精神、夢想精神。“精神狀態”與“個人品德”也在整個教學過程中到處滲透，引導學生要具備堅忍不拔、自強不息、銳意進取的精神，并且要具備愛國奉獻、明禮守法、厚德仁愛、正直善良、勤勞勇敢的優良品德。

我國對特種冶煉技術的發展十分重視，我國也有國際影響力大的相關從業專家，并且國家一直以來都十分重視科技強國的方針，因此可用于課程思政教學的資源很豐富。思政內容主要通過與專業知識相結合，以課堂講授的方式傳授給學生。另外，思政內容還布置在課前預習部分，讓學生通過互聯網手段掌握課堂知識相關的時事內容，并且在課堂討論、學生分享等環節交流學習心得。思政內容在課后作業考核、期中考試、期末考試環節中，布置思政教學的評價內容，進而從評價內容中調整思政教學環節中存在的問題，并且加以改進。

四 《特種冶煉》課程思政典型案例

以《電渣重熔》教學第一階段——電渣重熔的發展及應用為例，這部分內容主要是《電渣重熔》部分的先導內容，分為電渣重熔歷史背景、電渣重熔技術在我國的發展、電渣重熔技術的基本原理三個部分，讓學生對《電渣重熔》有一個基本的認識。電渣重熔教學時間為4 學時，先導內容設計為1 學時，其中電渣重熔歷史背景10min，電渣重熔技術在我國的發展30min，電渣重熔技術的基本原理20min。

電渣重熔歷史背景：1940 年美國霍普金斯-凱洛重熔法（電渣以埋弧為主要作用）；1950 年發明真空電弧重熔技術，替代了凱洛重熔法；1958 年烏克蘭建成工業規模電渣爐，電渣重熔技術得到第二春。思政主題：不甘落后、奮勇爭先、追求進步。思政導入：進入六十年代，出于航空航天及軍備競賽需要，蘇聯對電渣冶金開展了大量研究工作，并曾一度把發展電渣冶金作為蘇聯第二黨綱，極大推動了電渣冶金發展。思政內容：習總書記在2014 年兩院院士大會上說到[14]：“今天，我們比歷史上任何時期都更接近中華民族偉大復興的目標，比歷史上任何時期都更有信心、有能力實現這個目標。而要實現這個目標，我們就必須堅定不移貫徹科教興國戰略和創新驅動發展戰略，堅定不移走科技強國之路。”這部分的教學主要采用教師講授的形式開展，并且增加“提問”環節，了解學生在“科技強國”之路方面的知識貯備，以鼓勵學生堅持學習、努力奮斗。這部分內容的教學目的是讓學生明確電渣重熔在鋼鐵冶金中的重要性，明確國家對科技強國的決心，進而引出課程下部分“電渣重熔技術在我國的發展內容”。

電渣重熔技術在我國的發展：2008 年電渣冶金技術引入我國，并具備100t 以上的生產能力；電渣冶金設備及電渣錠大型化（主要設備從國外引進）；電渣鋼生產精品化（工裝水平、原輔料質量、產品質量意識、經營理念）；電渣錠錠型細長化。國外公司奧地利INTECO、美國CONSARC、德國ALD 等是當今世界制作電渣冶金設備最具先進性和代表性的三大公司，在設計思想和技術方面有很多值得我國電渣冶金工作者學習借鑒之處[15]。思政主題：解放思想、求真務實、積極探索、勇于創新。思政內容：習近平總書記在福建考察時的重要講話精神——以強烈的責任感和使命感奮進新征程。這部分教學主要采用“翻轉課堂”的教學方式，以互聯網為媒介，讓學生以小組的方式自主查詢電渣冶金技術的發展，明確電渣技術以及裝備水平的需求以及國內外的差距，再通過小組總結發言的形式匯報成果。這部分內容的教學目的是讓學生了解國家電渣冶煉技術的發展與世界先進水平的差距，建立責任感與使命感，積極學習先進技術，勇于創新，促進我國電渣技術的快速進步。

電渣重熔技術的基本原理：電渣冶金是利用電流通過液態熔渣產生電阻熱加熱和精煉金屬的一種特種熔煉方法。電渣技術的發展,派生出許多專業分支,形成一門跨行業、跨專業的新學科,它包括:電渣熱封頂、電渣焊接、電渣復合、電渣中間包加熱等。基本和核心的技術是電渣重熔，其目的是在初煉的基礎上進一步提純鋼、合金和改善鋼錠的結晶組織，從而獲得高質量的金屬產品[10,16]。思政主題：服務人民、奉獻社會。思政內容：電渣重熔技術原理簡單，但其中包含的技術難題卻有很多，包括冶煉設備、供電系統、渣原料、熔煉工藝、凝固路線等等方面，只有不斷學習、深入研究，攻克諸多關鍵性難題，才能談得上學以致用，服務人民、奉獻社會。這部分教學主要以教師展示為主，通過教學素材的展示，包括圖片、視頻等，讓學生對電渣重熔技術有一個基本的認識，為后面的學習打下基本的基礎。

三部分介紹結束以后，引出后面的學習內容，包括電渣重熔分類、設備、工藝、原料等內容，分為3 學時進行教學。先導內容為本部分課程思政的主要環節，主要通過教師講授、提問、小組匯報、素材展示等方式，從人生觀、責任感與使命感、及科學精神方面引導學生積極學習、主動思考、大膽創新。

五 《特種冶煉》課程思政學生反饋

本門課程教學初步建立了《特種冶煉》的思政教學模式，以主要思政元素為主導，輔助思政元素配合的方式，注重課程思政在專業課教育過程中的作用，并且注重思政課程的教學評價，在平時課程教學，期中考試，期末考試中都加入了評價內容，從而從學生反饋中掌握思政課堂教學質量。摘錄部分期末考試環節學生答卷中總結性段落如下：

問題：請根據本學期《特種冶煉》所學，寫出課程學習心得體會。

學生1：通過學習這門課程，我深深地體會到“冶金工程”這一專業，甚至《特種冶煉》這門課程的重要之處，更是了解到特種冶煉在特殊鋼及合金生產中具有十分重要的作用與地位，令我感觸頗深。我也相信在未來，特種冶煉終將大放光彩，我也會努力學好這門課程，為祖國的發展舔磚加瓦；

學生2：這門課程的學習，使我很受啟發和教育，以前很多不懂不會的知識得到了很好的補充。讓我更加明確了作為一名在技術上不斷學習和追求的人，不僅要具備一定的科學文化素養，而且一個學術上又追求的人更應該具備的品質。我相信科學，相信中國力量，外國人能做到的我們同樣能做到。即使今天不一定，那么明天一定行。

從學生反饋中可以發現，在課程主體知識講授基礎上加入思政教育，不僅在專業上對學生起到教育的作用，還能引導學生在服務人民、奉獻社會、不甘落后、追求進步、勇于創新、自強不息等等方面深入思考，課程融入思政不僅能夠激發學生的學習熱情，也為學生提供了持續學習的動力。

六 結語

本文對《特種冶煉》課程進行了課程思政教學設計，在課程教學中重點融入人生觀、責任感與使命感、科學精神元素，輔以民族精神、精神狀態、個人品德教育，形成了思政教學、評價反饋、持續跟蹤改進的機制，為《特種冶煉》課程思政教育的開展打下一定基礎，也為思政課程在冶金工程專業的建設提供一定參考。

此外，由于目前在實踐環節中對特種冶煉設備環節的考慮不多，在課外實踐過程中《特種冶煉》課程思政內容無法開展，日后應該在實踐環節充分考慮特種冶煉設備與工藝，盡可能的讓學生多看、多想、多總結，實現思政教育在課堂外的價值。