冶金新技术与新材料教学案例库浅探

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摘要：依托校企合作项目，加强应用实践能力培养案例；依托科研项目和科技奖项，加强技术引领案例；依据社会发展需求和技术进步，加强前沿技术探索案例。对案例库主要结构进行设计，对案例库实施过程提出建议，为研究生课程理论与实践相结合的教学模式打下良好基础。

关键词：案例库；案例内容；案例结构；实施过程

全日制专业硕士培养在教学理念、人才培养模式、培养质量标准、培养目标、教学内容、教学方式等方面，应与学术型研究生有所区别，不仅要有系统、全面的专业理论知识，更应紧密结合工业生产实践，充分了解工业生产中的新材料、新装备、新技术和新工艺，引导学生进行创新[1]。此外，专业研究生所学内容不能只来源于课堂知识、专业书籍和教师的课堂授课，必须养成独立思考与积极探究的习惯，强调在学习和工作实践中发现问题、提出问题和以一定的理论为基础思考问题，动手设计方案解决问题[2]。为了适应专业学位研究生课程教学改革和发展的需要，课程教学内容突出专业学位特点，改革授课模式和授课方法，加大实践教学比例，建设适应专业学位研究生教学的专业教材和案例库[3]。

一、依托校企合作项目加强实践能力培养

在教育部关于研究生联合培养基地建设的要求下，学校建设了一批研究生实习培养基地，如敬业钢铁集团、邢台中钢轧辊集团及河钢集团研究院等。本校教师有一批和企业合作开发项目，以此为基础开发了连铸连轧案例库、高炉炼铁案例库。这些结合实际需求的案例库有助于学生通过案例分析解决实际工程问题，促进科研水平的提高。案例内容根据学科发展，周边区域实际需求进行更新。在案例库建设过程中，邀请企业技术人员参与，案例的工程实用性得到有效保证。依托合作开发项目，甚至在和企业交流中给从事钢铁冶金研究方向的学生提供机会参与项目，了解行业需求和发展，依托工程实际问题，提高理论知识学习、应用和再创造能力，提高工程应用能力和专业素养，为深造、就业打下良好基础[5-6]。在参与企业项目攻关、合作交流中，加深了学生对企业生产现状、技术瓶颈、发展方向的系统掌握，拓宽了就业渠道。

二、依托科研项目和科技奖项加强技术引领

河北科技大学材料学院冶金学科近几年发展中，教师逐步形成了夹杂物控制（非金属夹杂物对油井管用钢腐蚀性能的影响）、合金化（钇微合金化超高强海工钢耐蚀性能优化机理研究、稀土钇对薄带铸轧取向硅钢凝固、组织性能演变影响机制的研究）、硅钢（高硅钢深过冷过程中析出相机理研究、稀土钇对薄带铸轧取向硅钢凝固、组织性能演变影响机制的研究）等稳定的研究方向，并得到了国家和省级项目的支持。其中，2020年河北科技大学获得的河北省科技进步一等奖“基于氧化物冶金的大线能量焊接船体钢关键技术开发”作为案例引入。通过这些案例帮助研究生了解学校和学院的科研发展情况，提高创新意识。通过教师的现身说法，学生增强爱校荣校的荣誉感，达到了课程思政的教学效果。通过案例教学，提高工程硕士研究生创新能力和意识，增强了创新研究的信心。案例建设中涉及的项目和奖项有限，案例教学结束后引导关注并查阅冶金相关的前期科研项目和奖项，关注国家发展战略，引导学生建立以国家和时代需求为目标，制定企业甚至个人的发展规划意识[7-8]。这类教学案例产生的积极影响得到了企业从事科学研究毕业生的良好反馈。

三、依据社会发展需求和技术进步进行前沿技术探索

社会发展需求是技术发展的方向，随着社会对安全和环境的需求，高强钢的开发研究成为主要方向。随着人们对“绿水青山就是金山银山”的逐步认识，冶金环保技术的研发力度逐步加大，新技术新能源在冶金行业崭露头角，如氢冶金技术的研发，中国已经走在世界前列。对于仍然存在“卡脖子”技术，引导研究生查阅相关技术，认识“卡脖子”的原因，现状和解决问题的途径。研究生案例库不仅关注社会、科技、知识的发展趋势，更侧重对研究生知识体系、理论认知、实践应用等方面的培养及强化[9]，学生对这一部分案例教学积极性、参与度和活跃度很高。线上向学生提供真空技术进步引领真空冶金发展历史资料，计算机技术的发展引起了各行各业的技术进步，在冶金行业引起了革命性的变化。基于此，建立了计算机模拟技术在冶金中的应用的案例库，结合教师进行的连铸技术模拟计算技术设置了案例。

四、案例库结构与实施

（一）结构设计

案例库以多媒体课件形式展示，附有教学计划、教案、相关案例资料等，并在案例库的基础上形成案例教材或讲义[10-12]。案例库内容设计如表1所示。整理并提交每次案例教学学生分组讨论相关资料，如解决问题方案、讨论过程照片或视频材料等。

（二）实施过程

案例库实施采用线上和线下混合式教学模式。背景介绍视频和资料通过线上形式课前提供给学生，课上重点讲解知识点、知识起源及产生背景，课下由学生查阅资料、文献等形成相关知识体系。学生准备的相关资料线上提交，教师根据引导资料对学生的相关问题指导、检查，提出修改建议，保证线下课上交流的效率。课上分组展示，提出问题，教师引导修改、解决问题，课后对相关资料补充、提交。通过案例库讲解及学习，提升了学生查阅文献、汇总资料、总结汇报能力，进而促进分析问题、思考问题和解决问题的创新思维意识。建设的案例库在教学过程中发现了一些问题，如工程实践和理论结合度有待提高，有些案例的面较广，学生分析讨论的问题不集中，需要在教学实践中逐步完善。

作者:冯捷 代永娟 郑亚旭 孙会兰 郭志红 王波 朱立光 单位:河北科技大学材料科学与工程学院 天津职业技术师范大学