研究型教学模式在冶金工程设计教学中的应用与实践

摘 要 本文首先论述了研究型教学的特点和要求，然后讲述了结合冶金工程设计课程的特点建立研究型教学模式。主要从三个方面进行了介绍：教学内容更新和改革、启发式教学和工程研究方法训练、课程综合考核体系改革。最后说明了课程教学改革后的教学效果。

关键词 研究型教学模式 冶金工程设计

中图分类号：G642 文献标识码：A

0引言

《现代冶金工程设计原理》是冶金工程专业主干课程，课程的任务是：（1）使学生了解冶金工厂生产工艺设计在总体中的地位和作用，掌握生产工艺设计的范围、内容、基本方法和步骤、生产工艺设计的深度要求等基本知识。（2）使学生了解专业生产工艺设计与公用工程设计的关系，熟悉公用工程设计的有关知识。（3）使学生了解和熟悉工厂设计的有关规范标准以及技术经济和概算等内容和要求。（4）使学生熟悉作为工艺设计主要成果的工厂设计说明书和工艺设计图（工程语言）的有关内容、特点、表示方法、规范和标准等知识。课程主要讲述高炉炼铁设计、转炉炼钢设计、电弧炉炼钢设计和有色厂设计。

研究型教学是指大学和教师充分利用科研工作的成果和资源，使科研反哺教学，建立以研究为基础的教学模式。研究型教学的目的，从狭义的角度讲是通过课程的教学培养学生从事研究工作的基本素质，使学生可以快速进入课题研究，解决实际问题；从广义讲就是培养学生具备善于发现问题、归纳问题、多角度认识问题、发现事物潜在的规律以及提出创新方法的潜能。研究型教学已经成为当前教学改革的研究热点。

1教学内容更新和改革

随着冶金工程的理论和实践的发展，钢铁制造流程的功能发生变化。新一代可循环钢铁制造流程的理念逐步被接受，钢铁制造流程的功能由原来单一的钢铁产品制造功能转化为具有产品制造、能源转换和社会废弃物消纳处理三大功能，由此带来现代钢铁厂的结构与模式、原有的设计理念由必要进行更新。

原有课程以传统静态设计思想为指导，重点讲授冶金流程单体工序（装备）的设计方法，关于车间的设计有少量内容，而针对全流程的动态-有序运行，流程工序间的协调、匹配，均没有涉及。针对当前行业技术发展趋势，课程教学内容适当增加了新一代钢铁流程设计及优化的相关内容。具体包括：动态精准设计方法的概念；钢铁制造流程传统设计方法与动态精准设计方法比较；动态精准设计方法体系；动态精准设计方法核心思想和物理模型；动态精准设计方法主要设计步骤；典型钢铁制造流程动态精准设计实例。

2启发式教学和工程研究方法训练

本课程以质量要求-冶金原理-冶金工艺-冶金系统为主线，使学生从基础原理和系统设计的角度高度认识冶金单元（设备）的设计问题；将基本的冶金单元的需求、功能、原理和应用結合起来；从设计的角度认识冶金单元，重现冶金单元（设备）的开发过程和技术发展过程；使学生在学习过程中了解冶金技术的发展历程，在课堂学习中体会自己发现“新知识”的感觉，能够举一反三，从质量要求和当前工艺、设备的局限性出发，引导学生寻找更新的技术突破思路。

工程教育强调对综合设计能力的培养和利用现有知识创造新的有用事物。本课程要求学生应用已有的冶金基础理论知识和工艺技术知识，进行冶金流程的工艺、设备和流程设计。课程在知识传授的同时，探索将工程思维和工程研究方法训练融于课程教学。首先提出知识点的生产实际应用背景；然后，引导学生利用专业基础课程所学理论知识（例如冶金物理化学、冶金传输原理等）和专业课程所学工艺知识（例如钢铁冶金学等）分析问题；其次，指导学生查阅相关资料（学术论文和文章），进行文献总结和分析，梳理针对该问题的研究现状和进展；最终，引导学生提出自己的意见和见解，并撰写分析报告。通过以上训练，使学生学会自己发现问题、研究问题和解决问题，从而建立科学的思维方法。

3课程综合考核体系改革

本课程改革了考核体系，课程考核分为三个部分，平时成绩，主要是课堂表现10%，鼓励学生课堂提问、回答问题和讨论；阶段性考核，包括课堂作业、大作业（报告）占30%；闭卷考试占60%。平时成绩考核学生的学习态度和积极性，激发学生的学习主动性；闭卷考试主要考核学生对知识的掌握程度和应用知识解决问题的能力；阶段性考核，尤其是大报告，主要考核学生的工程研究方法、创新意识和创新能力。

4网络教学资源建设

课程研究依托网络 “课程中心”，进行了网络教学资源建设。重点建设了教学材料和答疑讨论区。在答疑讨论中，鼓励学生进行网络提问和相互回答问题。针对学生提问，教师进行了具体回答。随着不断积累，答疑讨论区的问题和回答将成为设计课程的有益网络资源。

5教学效果

通过问卷调查，学生普遍认为通过本课程的学习，有很多收获；同时，教师授课有特色，重点和难点突出，教学内容理论联系实际；根据冶金技术的发展，教学内容不断更新；讲课方式善于启发；通过大作业，获得了更多的实践知识和分析问题、解决问题的能力；课程考核比以前更加合理。授课教师于2016年度被学生评选为“我爱我师”专业课获奖教师。