冶金新技術與新材料教學案例庫淺探

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摘要：依托校企合作項目，加強應用實踐能力培養(yǎng)案例；依托科研項目和科技獎項，加強技術引領案例；依據(jù)社會發(fā)展需求和技術進步，加強前沿技術探索案例。對案例庫主要結構進行設計，對案例庫實施過程提出建議，為研究生課程理論與實踐相結合的教學模式打下良好基礎。

關鍵詞：案例庫；案例內容；案例結構；實施過程

全日制專業(yè)碩士培養(yǎng)在教學理念、人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)質量標準、培養(yǎng)目標、教學內容、教學方式等方面，應與學術型研究生有所區(qū)別，不僅要有系統(tǒng)、全面的專業(yè)理論知識，更應緊密結合工業(yè)生產實踐，充分了解工業(yè)生產中的新材料、新裝備、新技術和新工藝，引導學生進行創(chuàng)新[1]。此外，專業(yè)研究生所學內容不能只來源于課堂知識、專業(yè)書籍和教師的課堂授課，必須養(yǎng)成獨立思考與積極探究的習慣，強調在學習和工作實踐中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和以一定的理論為基礎思考問題，動手設計方案解決問題[2]。為了適應專業(yè)學位研究生課程教學改革和發(fā)展的需要，課程教學內容突出專業(yè)學位特點，改革授課模式和授課方法，加大實踐教學比例，建設適應專業(yè)學位研究生教學的專業(yè)教材和案例庫[3]。

一、依托校企合作項目加強實踐能力培養(yǎng)

在教育部關于研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地建設的要求下，學校建設了一批研究生實習培養(yǎng)基地，如敬業(yè)鋼鐵集團、邢臺中鋼軋輥集團及河鋼集團研究院等。本校教師有一批和企業(yè)合作開發(fā)項目，以此為基礎開發(fā)了連鑄連軋案例庫、高爐煉鐵案例庫。這些結合實際需求的案例庫有助于學生通過案例分析解決實際工程問題，促進科研水平的提高。案例內容根據(jù)學科發(fā)展，周邊區(qū)域實際需求進行更新。在案例庫建設過程中，邀請企業(yè)技術人員參與，案例的工程實用性得到有效保證。依托合作開發(fā)項目，甚至在和企業(yè)交流中給從事鋼鐵冶金研究方向的學生提供機會參與項目，了解行業(yè)需求和發(fā)展，依托工程實際問題，提高理論知識學習、應用和再創(chuàng)造能力，提高工程應用能力和專業(yè)素養(yǎng)，為深造、就業(yè)打下良好基礎[5-6]。在參與企業(yè)項目攻關、合作交流中，加深了學生對企業(yè)生產現(xiàn)狀、技術瓶頸、發(fā)展方向的系統(tǒng)掌握，拓寬了就業(yè)渠道。

二、依托科研項目和科技獎項加強技術引領

河北科技大學材料學院冶金學科近幾年發(fā)展中，教師逐步形成了夾雜物控制（非金屬夾雜物對油井管用鋼腐蝕性能的影響）、合金化（釔微合金化超高強海工鋼耐蝕性能優(yōu)化機理研究、稀土釔對薄帶鑄軋取向硅鋼凝固、組織性能演變影響機制的研究）、硅鋼（高硅鋼深過冷過程中析出相機理研究、稀土釔對薄帶鑄軋取向硅鋼凝固、組織性能演變影響機制的研究）等穩(wěn)定的研究方向，并得到了國家和省級項目的支持。其中，2020年河北科技大學獲得的河北省科技進步一等獎“基于氧化物冶金的大線能量焊接船體鋼關鍵技術開發(fā)”作為案例引入。通過這些案例幫助研究生了解學校和學院的科研發(fā)展情況，提高創(chuàng)新意識。通過教師的現(xiàn)身說法，學生增強愛校榮校的榮譽感，達到了課程思政的教學效果。通過案例教學，提高工程碩士研究生創(chuàng)新能力和意識，增強了創(chuàng)新研究的信心。案例建設中涉及的項目和獎項有限，案例教學結束后引導關注并查閱冶金相關的前期科研項目和獎項，關注國家發(fā)展戰(zhàn)略，引導學生建立以國家和時代需求為目標，制定企業(yè)甚至個人的發(fā)展規(guī)劃意識[7-8]。這類教學案例產生的積極影響得到了企業(yè)從事科學研究畢業(yè)生的良好反饋。

三、依據(jù)社會發(fā)展需求和技術進步進行前沿技術探索

社會發(fā)展需求是技術發(fā)展的方向，隨著社會對安全和環(huán)境的需求，高強鋼的開發(fā)研究成為主要方向。隨著人們對“綠水青山就是金山銀山”的逐步認識，冶金環(huán)保技術的研發(fā)力度逐步加大，新技術新能源在冶金行業(yè)嶄露頭角，如氫冶金技術的研發(fā)，中國已經走在世界前列。對于仍然存在“卡脖子”技術，引導研究生查閱相關技術，認識“卡脖子”的原因，現(xiàn)狀和解決問題的途徑。研究生案例庫不僅關注社會、科技、知識的發(fā)展趨勢，更側重對研究生知識體系、理論認知、實踐應用等方面的培養(yǎng)及強化[9]，學生對這一部分案例教學積極性、參與度和活躍度很高。線上向學生提供真空技術進步引領真空冶金發(fā)展歷史資料，計算機技術的發(fā)展引起了各行各業(yè)的技術進步，在冶金行業(yè)引起了革命性的變化。基于此，建立了計算機模擬技術在冶金中的應用的案例庫，結合教師進行的連鑄技術模擬計算技術設置了案例。

四、案例庫結構與實施

（一）結構設計

案例庫以多媒體課件形式展示，附有教學計劃、教案、相關案例資料等，并在案例庫的基礎上形成案例教材或講義[10-12]。案例庫內容設計如表1所示。整理并提交每次案例教學學生分組討論相關資料，如解決問題方案、討論過程照片或視頻材料等。

（二）實施過程

案例庫實施采用線上和線下混合式教學模式。背景介紹視頻和資料通過線上形式課前提供給學生，課上重點講解知識點、知識起源及產生背景，課下由學生查閱資料、文獻等形成相關知識體系。學生準備的相關資料線上提交，教師根據(jù)引導資料對學生的相關問題指導、檢查，提出修改建議，保證線下課上交流的效率。課上分組展示，提出問題，教師引導修改、解決問題，課后對相關資料補充、提交。通過案例庫講解及學習，提升了學生查閱文獻、匯總資料、總結匯報能力，進而促進分析問題、思考問題和解決問題的創(chuàng)新思維意識。建設的案例庫在教學過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題，如工程實踐和理論結合度有待提高，有些案例的面較廣，學生分析討論的問題不集中，需要在教學實踐中逐步完善。

作者:馮捷 代永娟 鄭亞旭 孫會蘭 郭志紅 王波 朱立光 單位:河北科技大學材料科學與工程學院 天津職業(yè)技術師范大學