冶金中的互聯網+應用教學設計實踐
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摘要：為應對社會對冶金工程人才需求的不斷變化，調整和完善了互聯網+在冶金中的應用選修課程的教學內容和教學模式。問卷調查結果表明,學生對課程教學內容的認可度較高，知識獲得和能力培養達到了預期效果。對教學過程中發現的教學內容、課程體系設置和師資隊伍建設等問題進行了分析，為冶金工程人才培養提供一定的依據。
信息化時代學生學習方式、教師授課方式均已發生明顯變化，學生對知識內容的訴求，社會對冶金工程學生知識結構、綜合能力的訴求也在不斷變化[1-2]。“通專合一”是高素質人才的重要特征，冶金工程作為傳統學科在本科教學內容上應與時俱進。特別在“新工科”建設背景下[3]，遵循OBE教學理念[4-5]，有必要調整和完善互聯網+在冶金中的應用選修課程的教學內容。
一、課程內容和教學方式設計
對校內外及用人單位的調研表明，社會對冶金工程學生綜合能力和知識結構提出了新要求，注重對前沿技術的了解和把握，希望學生擁有交叉學科知識等。另外，社會重視學生職業規劃和專業感情培養，以促使更多人才獻身冶金領域。互聯網+在冶金中的應用授課符合社會對人才培養新需求。基于調研結果，通過教研室討論，確定授課內容需要包括信息獲取、自動化與智能化、大數據、模擬計算等知識與技術，以及其在在冶金中應用的前沿科技介紹。需要培養學生采用現代信息技術能力、溝通交流能力和團隊協作能力，并提升專業感情。具體內容包括概論部分、文獻檢索、信號采集與處理、熱力學模擬、冶金過程數值模擬、互聯網仿真平臺、大數據、人工智能及其在冶金中的應用等。課程性質仍為專業選修課，面向冶金工程大四學生，共32學時，其中4~6學時為小組討論環節，考核由課程報告與平時成績構成。課程由不少于兩名具有相關背景的教師任課。
二、教學效果討論
（一）教學效果本次課程有38人選修，授課過程中學生對課程表現出較大的興趣。學生均認真學習，小組討論環節開展了較為熱烈且深入的討論，很多學生對未來冶金領域綠色、智能化進行了展望。小組PPT報告均涉及“互聯網+”在冶金中的應用，包括PLC在冶金中的應用、專家系統在冶金中的應用、人工智能在冶金中的應用、物聯網在冶金中的應用等。所有學生完成了互聯網+在冶金中應用相關主題的課程報告，報告內容較為貼切地反映了“互聯網+”與冶金的交叉與融合。例如，一位學生計劃創業，完成了“互聯網+”鋼鐵營銷的課程設計。課程對提升學生專業感情有明顯幫助，授課前大部分學生認為“互聯網+”或人工智能等與冶金工程很相關較小，通過學習后發現“互聯網+”在冶金工程領域已有諸多應用，冶金工程領域有廣闊的發展空間。
（二）學生主觀評價問卷調查以不記名形式進行，可較好反應學生的主觀評價。對課程內容和授課方式的調研結果顯示，84.2%學生認為互聯網+在冶金中的應用的開設很有意義或較有意義，73.7%學生認為課程的內容較為合理，71.1%學生認為授課方式較為合理，78.9%學生認為通過課程學習達到了選課時的預期目標。將課程主要內容劃分為9個知識點，調查結果顯示，76.3%學認生為很好地或者較好地掌握了各知識點。65.8%學生認為課程對創新、團隊協作、學習能力培養有一定幫助。另外，52.6%學生認為通過課程學習，對了解和熱愛冶金工程專業有較大或一定的幫助。55.3%學生認為在未來的學習、生活、工作中會應用到部分“互聯網+”技術。另外，調查表的建議或意見一欄，學生的主要反饋為教學內容及課程體系、強化實踐環節及始于入學的培養專業感情等。從調研結果可以看出，互聯網+在冶金中的應用課程的教學內容和教學模式調整取得了一定成效。大部分學生對授課內容感興趣，不僅可以學習和了解其它領域、學科的知識、前沿技術及在冶金中的應用，也對冶金工程交叉學科和冶金工程領域的未來發展有一定的了解，對拓展知識面、提升學習和團隊協作能力、增強專業感情有較大幫助。
三、存在的問題與討論
（一）教學內容課程教學內容仍較多，部分為淺嘗輒止的科普教育，學生僅能認知此類知識或技術，對于已掌握較好學習方法的學生而言，后續有需要可再進行詳盡的自主學習。因此，授課內容還需要進一步優化，在科普性授課模式的同時，以1~2個主要知識或技術進行較為詳盡的講解，可提升學生的掌握程度和應用能力，亦有助于學習能力的進一步培養。
（二）課程體系從知識獲取或能力培養的遞進關系上講，本課程適宜于在學生已獲得一定相關工程知識的基礎上開設。互聯網+在冶金中的應用課程需建立在“計算機硬件基礎”“網絡工程”“自動化控制”“系統工程”等課程的知識基礎上。隨著社會、科技和時代的發展，特別在“新工科”建設背景下，冶金工程專業的課程體系應不斷地優化和改革。保留、完善和改進基礎課程、核心課程和主干課程，調整、更新工程類基礎課程，合并、重組一些課程，以打造精品課程，設置和添加可滿足時代、社會對冶金工程人才培養的變化需求的新課程，增設多元化選修課程，以滿足學生的個性化需求。另外，工程人才培養需要更緊密地結合教學與實踐、科學與技術，培養高素質冶金工程專門人才。
（三）師資隊伍授課過程中發現，由于課程涉及的知識面較廣，針對專業領域知識，若由具有相關科研經驗和背景的教師授課效果更佳。精通相關領域的師資可從內容的深度、廣度上為學生帶來全新的視野和學習體驗。綠色、低碳、循環、智能冶金是冶金領域發展趨勢，“互聯網+”復合型人才培養至關重要。復合型“互聯網+”人才培養的一個關鍵因素在于具有健全、專業、優秀的冶金+復合型師資隊伍。隨著冶金與相關學科進一步交叉融合、科學技術的不斷發展，對冶金+復合型師資的需求也在不斷變化和增加。因此，不斷完善師資隊伍建設，對于新時代不斷變化的人才需求而言至關重要。
四、結語
通過調研及討論調整和完善了互聯網+在冶金中的應用教學內容與教學模式。教學實踐中發現，本課程對學生知識面拓展、學習能力和團隊協作能力的培養有一定幫助，學生的專業感情有一定提升。課程教學內容需不斷優化并提升，冶金工程課程體系需與時俱進、不斷改革和創新，冶金工程學科亦需要建設符合新時代、“新工科”背景下的“互聯網+”復合型師資隊伍。在此基礎上，通過指導學生以“互聯網+”的創新、創業項目參加相應科技競賽，進一步強化交叉學科知識獲取和團隊能力培養。
參考文獻：
[1]何奕波，李怡宏，任志峰，等.“互聯網+”背景下冶金工程“時效性課程”教學方法[J].中國冶金教育，2019（3）：30-31.
[2]徐敏人，居殿春，邱家用，等.“互聯網+”背景下冶金本科教育創新與探索[J].科教導刊（下旬），2017（11）：5-6.
[3]蘭苑培，陳朝軼.“新工科”建設背景下冶金工程人才培養[J].中國冶金教育，2019（1）：4-6.
[4]張翔，王煒，張華，等.基于OBE理念的冶金工程生產實習實踐教學改革[J].中國冶金教育，2019（5）：70-73.
[5]楊喜云，王志興，喻萬景，等.OBE理念下冶金工程試驗班學生的課程教學改革與實踐——以“冶金試驗研究方法”課程為例[J].創新與創業教育，2019，10（4）：119-122.
作者：蘭苑培 莊昌凌 金會心 陳朝軼 單位：貴州大學材料與冶金學院
