冶金中的互联网+应用教学设计实践

摘要：为应对社会对冶金工程人才需求的不断变化，调整和完善了互联网+在冶金中的应用选修课程的教学内容和教学模式。问卷调查结果表明,学生对课程教学内容的认可度较高，知识获得和能力培养达到了预期效果。对教学过程中发现的教学内容、课程体系设置和师资队伍建设等问题进行了分析，为冶金工程人才培养提供一定的依据。

关键词：冶金工程；互联网+；教学设计；教学实践

信息化时代学生学习方式、教师授课方式均已发生明显变化，学生对知识内容的诉求，社会对冶金工程学生知识结构、综合能力的诉求也在不断变化[1-2]。“通专合一”是高素质人才的重要特征，冶金工程作为传统学科在本科教学内容上应与时俱进。特别在“新工科”建设背景下[3]，遵循OBE教学理念[4-5]，有必要调整和完善互联网+在冶金中的应用选修课程的教学内容。

一、课程内容和教学方式设计

对校内外及用人单位的调研表明，社会对冶金工程学生综合能力和知识结构提出了新要求，注重对前沿技术的了解和把握，希望学生拥有交叉学科知识等。另外，社会重视学生职业规划和专业感情培养，以促使更多人才献身冶金领域。互联网+在冶金中的应用授课符合社会对人才培养新需求。基于调研结果，通过教研室讨论，确定授课内容需要包括信息获取、自动化与智能化、大数据、模拟计算等知识与技术，以及其在在冶金中应用的前沿科技介绍。需要培养学生采用现代信息技术能力、沟通交流能力和团队协作能力，并提升专业感情。具体内容包括概论部分、文献检索、信号采集与处理、热力学模拟、冶金过程数值模拟、互联网仿真平台、大数据、人工智能及其在冶金中的应用等。课程性质仍为专业选修课，面向冶金工程大四学生，共32学时，其中4~6学时为小组讨论环节，考核由课程报告与平时成绩构成。课程由不少于两名具有相关背景的教师任课。

二、教学效果讨论

（一）教学效果本次课程有38人选修，授课过程中学生对课程表现出较大的兴趣。学生均认真学习，小组讨论环节开展了较为热烈且深入的讨论，很多学生对未来冶金领域绿色、智能化进行了展望。小组PPT报告均涉及“互联网+”在冶金中的应用，包括PLC在冶金中的应用、专家系统在冶金中的应用、人工智能在冶金中的应用、物联网在冶金中的应用等。所有学生完成了互联网+在冶金中应用相关主题的课程报告，报告内容较为贴切地反映了“互联网+”与冶金的交叉与融合。例如，一位学生计划创业，完成了“互联网+”钢铁营销的课程设计。课程对提升学生专业感情有明显帮助，授课前大部分学生认为“互联网+”或人工智能等与冶金工程很相关较小，通过学习后发现“互联网+”在冶金工程领域已有诸多应用，冶金工程领域有广阔的发展空间。

（二）学生主观评价问卷调查以不记名形式进行，可较好反应学生的主观评价。对课程内容和授课方式的调研结果显示，84.2%学生认为互联网+在冶金中的应用的开设很有意义或较有意义，73.7%学生认为课程的内容较为合理，71.1%学生认为授课方式较为合理，78.9%学生认为通过课程学习达到了选课时的预期目标。将课程主要内容划分为9个知识点，调查结果显示，76.3%学认生为很好地或者较好地掌握了各知识点。65.8%学生认为课程对创新、团队协作、学习能力培养有一定帮助。另外，52.6%学生认为通过课程学习，对了解和热爱冶金工程专业有较大或一定的帮助。55.3%学生认为在未来的学习、生活、工作中会应用到部分“互联网+”技术。另外，调查表的建议或意见一栏，学生的主要反馈为教学内容及课程体系、强化实践环节及始于入学的培养专业感情等。从调研结果可以看出，互联网+在冶金中的应用课程的教学内容和教学模式调整取得了一定成效。大部分学生对授课内容感兴趣，不仅可以学习和了解其它领域、学科的知识、前沿技术及在冶金中的应用，也对冶金工程交叉学科和冶金工程领域的未来发展有一定的了解，对拓展知识面、提升学习和团队协作能力、增强专业感情有较大帮助。

三、存在的问题与讨论

（一）教学内容课程教学内容仍较多，部分为浅尝辄止的科普教育，学生仅能认知此类知识或技术，对于已掌握较好学习方法的学生而言，后续有需要可再进行详尽的自主学习。因此，授课内容还需要进一步优化，在科普性授课模式的同时，以1~2个主要知识或技术进行较为详尽的讲解，可提升学生的掌握程度和应用能力，亦有助于学习能力的进一步培养。

（二）课程体系从知识获取或能力培养的递进关系上讲，本课程适宜于在学生已获得一定相关工程知识的基础上开设。互联网+在冶金中的应用课程需建立在“计算机硬件基础”“网络工程”“自动化控制”“系统工程”等课程的知识基础上。随着社会、科技和时代的发展，特别在“新工科”建设背景下，冶金工程专业的课程体系应不断地优化和改革。保留、完善和改进基础课程、核心课程和主干课程，调整、更新工程类基础课程，合并、重组一些课程，以打造精品课程，设置和添加可满足时代、社会对冶金工程人才培养的变化需求的新课程，增设多元化选修课程，以满足学生的个性化需求。另外，工程人才培养需要更紧密地结合教学与实践、科学与技术，培养高素质冶金工程专门人才。

（三）师资队伍授课过程中发现，由于课程涉及的知识面较广，针对专业领域知识，若由具有相关科研经验和背景的教师授课效果更佳。精通相关领域的师资可从内容的深度、广度上为学生带来全新的视野和学习体验。绿色、低碳、循环、智能冶金是冶金领域发展趋势，“互联网+”复合型人才培养至关重要。复合型“互联网+”人才培养的一个关键因素在于具有健全、专业、优秀的冶金+复合型师资队伍。随着冶金与相关学科进一步交叉融合、科学技术的不断发展，对冶金+复合型师资的需求也在不断变化和增加。因此，不断完善师资队伍建设，对于新时代不断变化的人才需求而言至关重要。

四、结语

通过调研及讨论调整和完善了互联网+在冶金中的应用教学内容与教学模式。教学实践中发现，本课程对学生知识面拓展、学习能力和团队协作能力的培养有一定帮助，学生的专业感情有一定提升。课程教学内容需不断优化并提升，冶金工程课程体系需与时俱进、不断改革和创新，冶金工程学科亦需要建设符合新时代、“新工科”背景下的“互联网+”复合型师资队伍。在此基础上，通过指导学生以“互联网+”的创新、创业项目参加相应科技竞赛，进一步强化交叉学科知识获取和团队能力培养。

参考文献：

[1]何奕波，李怡宏，任志峰，等.“互联网+”背景下冶金工程“时效性课程”教学方法[J].中国冶金教育，2019（3）：30-31.

[2]徐敏人，居殿春，邱家用，等.“互联网+”背景下冶金本科教育创新与探索[J].科教导刊（下旬），2017（11）：5-6.

[3]兰苑培，陈朝轶.“新工科”建设背景下冶金工程人才培养[J].中国冶金教育，2019（1）：4-6.

[4]张翔，王炜，张华，等.基于OBE理念的冶金工程生产实习实践教学改革[J].中国冶金教育，2019（5）：70-73.

[5]杨喜云，王志兴，喻万景，等.OBE理念下冶金工程试验班学生的课程教学改革与实践——以“冶金试验研究方法”课程为例[J].创新与创业教育，2019，10（4）：119-122.

作者：兰苑培 庄昌凌 金会心 陈朝轶 单位：贵州大学材料与冶金学院