冶金工程专业本科创新性人才培养研究

龙木军　陈登福　段华美　刁江

摘 要 为了培养高素质本科创新性人才，研究设置了个性化培养的研究型课程，重点建设了专业基础和专业方面的核心课程，开设了新生研讨课，大幅度增加了科研训练计划项目，创新和改革了创新性人才实践环节的培养模式，实行了本科学业导师制度。经本科创新性人才培养实践证明，这些人才培养举措效果较好。

关键词 冶金工程 创新人才 教学实践 科研训练 学业导师制度

中图分类号：G642                                 文献标识码：A  DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.09.016

Research on the Cultivation of Innovative Talents in Metallurgical Engineering

LONG Mujun， CHEN Dengfu， DUAN Huamei， DIAO Jiang

（College of Materials Science and Engineering， Chongqing University， Chongqing 400030）

Abstract In order to cultivate high-quality innovative talents of undergraduate course， the research has set up personalized training research-oriented courses， focused on the construction of professional foundation and professional core courses， opened freshmen seminar courses， greatly increased scientific research and training programs， innovated and reformed the training mode of innovative talents in practice， and implemented the undergraduate academic tutor system. The practice of undergraduate innovative talent training has proved that these measures are effective.

Keywords metallurgical engineering; innovative talents; teaching practice; scientific research training; academic tutor system

冶金工業是我国国民经济的支柱产业。随着行业的产能过剩，为了增强企业的竞争力，产品质量提升和新品种开发的重要性更加突出。因而冶金工程高素质创新性人才是相关企业亟需的力量，也是高等院校重点培养的目标。针对本科创新人才的培养问题，教育者们开展了大量的研究。[1-4]

1 专业历史与现状

重庆大学冶金工程专业1935年设立，当时隶属于矿冶系。抗战时期，全国著名的冶金专家几乎全部汇集到此，周志宏、魏寿昆、蒋导江等著名教授曾先后在重庆大学任教。

新中国建立后，成立冶金系。1961年招收首届钢铁冶金专业研究生。70多年来为国家培养了近7000余名高级科研和技术人才。到1979年以前，学校有炼铁、炼钢和后来新办冶金热能方向三个专业。1980年炼铁、炼钢两专业合并拓宽为钢铁冶金（化学冶金）专业。1997年钢铁冶金专业拓宽调整为冶金工程专业。

目前重庆大学冶金工程专业本科每年招生3个班。

2 课程设置与教学研究

2.1 个性化培养的研究型课程

个性化培养是本科人才培养的重要内容之一。[5]冶金工程专业设置了“冶金工艺设计与研究”课程。该课程分为两个学期。冶金工艺设计与研究（1）主要由冶金学科教授，基于各自多年的科研方向和科研成果，针对冶金工艺或冶金流程的部分工序或成套工序以及冶金工程专业对创新型人才培养的要求，以讲座的形式讲授冶金过程前沿和冶金工艺及其变化的思考。讲座的老师需要布置大作业或有一定的互动教学。

冶金工艺设计与研究（2） 主要由冶金学科教授和部分副教授，单独指导5-7人，每周与学生见面2-3次;从学生个性和兴趣出发，进一步给学生以研讨的方式讲授冶金工艺流程的相关前沿知识，布置给学生专题，查阅总结资料、对专题进行文献综述和对专题涉及的技术问题提出解决方案（研究方案）;学生以小组形式，以讲座、讨论、研究的形式单独指导课程学习，各自小组学生的成绩由所指导的教师给出。

本课程经实践，发现效果显著，对培养学生的科研素养和创新能力起到了很好的作用。

2.2 专业双语课程建设

为培养具有国际视野的创新性人才，2004年我校首次开设了“铁冶金学”和“钢冶金学”专业核心课程为本科双语课程。[6， 7]其英语教材和精心准备的英语多媒体课件等已连续近16届应用于本科教学中，效果优良，对学生专业知识学习、国际视野开拓、创新能力培养、英语能力提升起到了重要作用。该成果于2010年获得教育部国家级双语教学示范课程称号。

近些年来，我们冶金专业的本科生攻读硕士及博士学位的学生中，每年均有人在国外继续攻读博士学位或联合培养;专业双语课程的设置，提升了学生的外语水平，为学生发表高水平SCI论文打下了牢靠的基础。

2.3 系列核心课程的构建

近年来，通过学校大类课程重点建设项目，重点建设了冶金工程专业的5门系列核心课程（冶金原理、传输原理、铁冶金学、钢冶金学、有色金属冶金学）。课程建设内容为：

（1）组建课程教学团队，研究课程教学内容与教学方法，教学内容规范化和标准化。其中，冶金原理教学团队近10人，传输原理教学团队5人，铁冶金和钢冶金学双语课程教学团队近20人，有色冶金学教学团队5人。

（2）教学团队提出教学大纲意见，经冶金系全体教师的教学会议讨论研究，进一步凝练和修订了课程的教学大纲;完善了电子多媒体课件;制作了部分课程的网络课件，學生可在重大材料学院网站上查阅与学习。

（3）冶金原理课程建设情况。冶金原理主要讲授金属熔体和熔渣的高温特性及反应机理，包括冶金（火法和湿法）过程的热力学和动力学，是冶金工艺理论的基础;重庆大学冶金原理课程已有良好的基础，进一步重点建设该课程，是提高冶金工程专业本科生的基础理论水平和培养质量的重要保证。在冶金原理课程教材建设方面，重庆大学于20世纪30年代编著了国家第1本冶金原理教材，20世纪70年代末期开始由黄希祜教授编著冶金原理教材，历经30余年，先后修订出版了4版。关于第4版教材，由冶金学科的教师和博士生，通过出差、留学国外访问等方式，收集了国内外（重点是西方经济发达国家）近年来出版的最新教材、专著、科学研究成果（比如最新渣图集）等资料，将这些资料总结编入了最新版的冶金原理教材中。第4版100万余字，于2013年出版。教材于1996年获得冶金部优秀教材第1名，1997年获得国家教学成果一等奖。

2007年，黄希祜教授主编，冶金工业出版社出版了“钢铁冶金原理习题解答”教材。

冶金原理课程获得了2009年重庆市精品课程称号。

创新改进了“冶金原理”实验课程教学模式，开发了冶金原理实验教学多媒体软件。将实验课程中教师讲授的目的意义、实验原理、实验方法等内容制成多媒体及相关动画，学生在实验前观看，高温实验基本由学生自主进行。

开发了“冶金原理”冶金原理试题库软件。此软件在试卷生成、进行试题和试卷分析等方面可以为教师节省大量时间，而且能够在大范围内进行高质量测验，对提高冶金原理课程教学质量具有积极的促进作用。

（4）传输原理课程建设情况。传输原理课程主要涉及（高温）液体及金属凝固过程的流动、传热及传质量过程的基本理论。国外在20世纪70年代开始将流动、传热及传质量3种传输现象合并讲授，国内冶金高校在20世纪80年代初期开始陆续开设传输原理课程。重庆大学是国内较早开设传输原理的高校（1981年），由高家锐教授编著的传输原理教材于80年代中期正式出版，得到许多高校采用。目前正在对较早前出版的传输原理教材进行修订，即将由清华大学出版社出版。

（5）铁冶金学和钢冶金学课程建设情况。见章节2.2。

（6）加强和创新实验课程教学。为了加强系列核心课程的实验教学，提高课程教学质量，显著增加了课程的实验教学学时，创新了实验教学模式。

对专业基础课程冶金原理、传输原理，每门课程的实验学时增加为16学时;对冶金原理课程，开发了辅助实验教学的多媒体软件，该软件可以明显提高实验教学质量;除任课教师外，系上每年安排青年教师和部分博士生参与实验教学工作以提高实验教学效果;对专业课程铁冶金学、钢冶金学、有色金属冶金学3门课程的实验，为加强实验环节的教学工作，专门单独设置了一门“冶金工程实验”课程，学时数为48学时。编著了由重庆大学正式出版的“冶金工程实验”教材。5门系列核心课程的学时学分等数据列于表1中。

2.4  新生研讨课

重庆大学冶金工程专业从2009年开始开设新生研讨课，学时16学时。新生研讨课由学科知名教授主讲，小班上课，并实行互动教学。课程结束前组织参观冶金、材料和公共检测实验室1次（半天）。新生研讨课的主要讲授内容为：

（1）冶金工程专业的行业背景与人才培养计划分析（专业基础课、专业主干课，选修课模块，各课程之间的关系，本专业与相近专业的关系，辅修其他专业课程及第二专业选择指导）。

（2）大学的分类及研究型大学的学习方法（含学习方法、思维方法、学生能力要素等研讨）。

（3）研究型大学人才培养目标与人生规划（确定职业发展规划，尽早明确是就业（含企业、研究院所、设计单位、公务员等多方面就业）或是保研、考研、读博、本科后出国、读研后出国、博士联合培养与出国攻读博士等）。

（4）重庆大学冶金工程专业的教学改革与深造（含创新人才培养举措包括介绍国家大学生创新实验项目、重庆大学科研训练计划、本专业个性化培养课程、材料创新实验班、各类竞赛等情况，就业、读研、出国比例情况）。

（5）国内和国外相关高校设置本专业的情况及本专业在国内的地位、优势分析。

（6）冶金工程技术的发展及简介。

3 研究型创新性人才实践环节的培养模式

3.1 科研训练项目

近年来，每年冶金工程专业学生获得国家大学生创新实验项目2项、重庆大学科研训练计划项目15-20项。这两种项目均是大一、大二和大三的学生参加。冶金工程专业有60%-70%左右的学生可以获得科研能力的训练。

3.2 创新实验班

从2010年开始，开设了材料创新实验班，该班面向全校与材料相关的本科专业选拔学生，学生原来的专业不变。冶金工程专业每年有3-5名左右的学生选拔进入材料创新实验班。除原专业的课程外，实验班主要增加科学研究思维方法、创新能力、材料基础与新材料课程的学习，并将每位学生分配至各专业教授和副教授课题组中进行指导和科研能力训练，鼓励学生在本科期间发表较高水平的学术论文。

3.3 高年级进实验室制度

学生从大学3年级后，鼓励进入冶金工程专业各教授副教授的课题组，参加课题组的日常学术会议，在实验室参加课题组的一些科研实验工作。据统计，近年来每年约有20%-30%的学生进入了实验室。

3.4 本科教学实验设置与装备更新

通过冶金学科教师科研工作积累，国家项目和企业横向合作重大项目的支撑，购买和自制了一些反映冶金工程技术最新发展的科研装备，并及时地用于本科教学中。近10年来，这些装备能够开出最新的冶金工程專业实验10余个。此外，通过国家“985”工程、“211”工程、“双一流”项目的实施，购买的高端仪器设备也已开出多个专业基础课程的新实验。

3.5 毕业设计

毕业设计是工程教育中的一个重要实践环节。冶金工程专业的本科毕业设计工作在第7学期15周左右开始进行。选题实行1人1题，在第7学期开始进行毕业设计课题的资料查阅、相关知识学习、文献综述、研究方案制订、外文文献翻译工作，这些工作在第8学期前3周全部完成。在第8学期第4周做开题报告。开题报告分组一般由4-6位老师及相关学生10-15人组成，开题报告进行时学校与学院教学督导的教授参加。

冶金工程专业的毕业生还需要撰写毕业设计阶段报告（1个月1次）和中期报告。与开题报告类似，中期报告一般需要分组以类似于答辩的方式进行。在整个毕业设计工作中，学院与学校督导组教授全程参与监督，会发现问题、提出解决措施。教师与学院领导对毕业设计有严格的指导与监督。每位毕业设计学生必须有固定的设计地点，需要按时上下班，学生与教师每周必须交流2次以上。毕业设计的学生需要定期向老师或课题组汇报工作和提出下阶段的工作任务及需要解决的问题，大多数的课题组每周的科研（学术）例会都吸收毕业生参加。答辩前将组织教师和督导组教授对论文进行格式和规范性审查，提出修改意见。对毕业答辩后5%的学生，学院将组织全院范围的二次答辩，不合格者将不能毕业。

这些措施的实行，对保证本科毕业设计的质量，对学生培养科研素养和提高科研能力起到了良好作用。

4 学业导师制度

针对大学本科1-2年级学生与专业教师接触少、对专业及学习方法等的认识不足、对个人的未来职业规划迷茫等问题，近年来重庆大学冶金工程专业实行了本科生学业导师制度来解决这些问题。

本科生的学业导师由具有博士学位或具有高级职称的专任教师担任。每位指导教师指导学生3-8名，每一个月导师至少与学生接触交流1次及以上，每次交流时间在2小时左右。交流的议题很广，包括学习方法、学习习惯、课程学习、社会活动、职业规划、就业情况与就业领域、读研深造、出国学习、组织能力与学术研究能力培养、良好生活与学习习惯等各个方面。交流情况与次数将由学生与学院进行统计，对按要求做得好的导师学院将给予资金补助，对做得差或没有与学生交流过的导师，学院将在下一年度除名。

经近些年的实践，发现效果很好。这一制度目前在重庆大学获得了推广。

5 结语

近年来，为了培养高素质的本科创新型人才，重庆大学冶金工程专业在本科人才培养的多个方面付出了巨大的努力。研究设置了个性化培养的研究型课程，重点建设了专业基础和专业方面的核心课程，开设了新生研讨课，大幅度增加了科研训练计划项目，创新和改革了创新性人才实践环节的培养模式，实行了本科学业导师制度。这些举措经本科创新性人才培养实践证明效果明显。

通讯作者：龙木军

基金项目：重庆市高等教育教学改革研究项目（173007）：传统优势工科专业更新升级的探索与实践——以冶金工程专业为例

参考文献

[1] 董一巍，殷春平，李效基，尤延铖，YANG Jun.麻省理工学院创新型人才的培养模式与启示[J].高等教育研究学报，2018（1）：79-86.

[2] 王明伟，李姝，赵秀君，等.面向卓越工程师培养的校企协同机制探析——以大连工业大学材料成型及控制工程专业为例[J].教育教学论坛，2016（13）：152-153.

[3] 杨跃能，闫野.创新实践能力“四位一体”培养体系构建与应用[J].高等教育研究学报，2017（4）：37-41.

[4] 龙木军，陈登福，段华美.冶金工程“卓越计划”校企联合工程实践教育的探讨[J].中国冶金教育，2017（02）：73-76.

[5] 刘献君.本科学生个性化教育体系探索[J].高等工程教育研究，2012（6）：105-113.

[6] 王苗，杨双平，董洁，刘起航.互动教学在冶金工程专业双语教学中的应用[J].中国冶金教育，2020（2）：32-33.

[7] 吕学伟，邱贵宝，白晨光.钢铁冶金双语教学改革实践[J].中国冶金教育，2013（2）：51-54.