《特种冶炼》课程思政教学设计

2022-03-17何奕波李怡宏刘光明任志峰赵爱春

教育现代化 2022年22期

何奕波，李怡宏，刘光明，任志峰，赵爱春

(太原科技大学材料科学与工程学院，山西太原)

一引言

现代化工业技术的迅速发展，特别是随着海洋、航空、航天、信息、生物及能源开发而出现的现代尖端技术的迅速发展，对特殊金属材料的品种、质量提出了越来越高的要求，而特种熔炼在特殊钢及合金生产中具有十分重要的作用与地位[1]。《特种冶炼》正是为本科生讲解特种冶炼设备、工艺、原理以及技术路线的课程。

全国高校思想政治工作会议中指出，要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[2]。《高等学校课程思政建设指导纲要》指出，要把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，提高高校人才培养质量[3]。课程思政已经在各个专业领域的教学中展开，通过课程与思想政治教育的同步进行，充分发挥课程的育人作用，全面提高学生的培养质量[4-8]。本文进行了《特种冶炼》课程思政教学设计，包括课程思政设计方案、课程思政元素融入点及实现方式、课程思政典型案例以及课程思政学生反馈，在课程教学中将思政内容以精选、凝练、再加工、灵活部署的方式，应用到各个环节中，让学生在课前、课中、课后通过正确的引导，不仅对课程知识点有更好的理解，而且能够将所学到的思政元素转化为内在的品质与德行，为服务社会打下坚实的基础。

二《特种冶炼》课程思政设计方案

《特种冶炼》课程是冶金工程专业的主要专业课之一，通过课程的讲授，使学生较好地掌握几种常用的特种冶炼方法，包括非真空感应炉熔炼，真空感应熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔、等离子熔炼、电子束熔炼等，涵盖主要设备组成及作用、冶炼工艺流程、基本原理以及主要工业应用技术路线。

为了提升课程教学质量，丰富课堂教学元素，使学生在学习专业知识的同时接受课程思政的教育，对《特种冶炼》课程各教学环节，包括课程教材选择、教学大纲修订、教学模式改革、考核与评价、教师水平提升、实践教育等六个方面，进行了重新建设，基本思路如下：

（一）课程教材选择

规划教材的目的是为了深化教育教学改革，全面推进素质教育，培养具有创新精神和实践能力人才，而对教材进行规范的科学的研究、编写、评价与出版[9]。因此选择规划教材作为课程教学用书，如《特种熔炼》教材属于高等教育“十三五”规划教材[10]，《特种冶炼与金属功能材料》属于高等学校规划教材[11]，基于此类教材以更好的为教学改革和人才培养、课程建设服务。本课程教学所采用的教材即是《特种熔炼》，其教学内容全面，重点内容突出，具有很强的应用性与时效性，使用效果在多个学期的学生使用与反馈中得到肯定。

（二）教学大纲修订

根据课程具有很强的应用性及时效性特点，以人生观、责任感与使命感、科学精神等三大思政元素为主导，优化教学内容：大纲中理论知识以感应熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔为主，等离子熔炼、电子束重熔为辅，并设置预习、练习、讨论、交流、分享等环节；思政元素的融入点是教学大纲修订的重点内容，不仅要将思政元素与课程教学目标的教育性、知识性、技能性相互交融，在重点、难点内容，尤其是与我国特种冶炼发展密切相关的知识点加强思政教育，引领学生树立正确的人生观，具备责任感与使命感，兼有科学精神，而且要通过实例和事迹，培育学生树立正确的职业观、价值观，提升学生个人品德。

（三）教学模式改革

教学模式向“以学生为中心”转变。以学生学习效果为评价标准，以促进学生发展为目的，教育的归属是“学”不是“教”[12]。学生没学习就没有教育，因此要改变传统的授课型教学模式，开发学生的学习潜力。教学模式的改革主要从教学方法改革、充分设计教案、学生参与思政教育、考核与评价、教师水平提升、实践教育等六个方面开展，以增加教学的灵活性、生动性，促进学生主动学习，尤其是思想政治的主动学习。

1.教学方法（线上+线下）

《特种冶炼》课程大部分知识点与思政要点采用讲授与提问（探究）的方式，通过课堂上的前测、后测以及课程中关键知识点的及时回顾，加强课程基础知识与思政教育。在此基础上，加入研讨内容，结合《特种冶炼》课程的特点，使学生课堂参与讨论，例如怎么将所学的特种冶炼方法进行联合生产、各生产环节在联合作业中起何种作用、我国特种冶炼在世界特殊钢生产中的地位等等。“等离子熔炼”、“电子书熔炼”类的新技术，适合学生自我探索，在“互联网”的协助下，查找前沿知识与思政素材，制作汇报材料，充分参与课堂。课堂教学还可进行分组讨论，教师设置题目，如指定钢种适用熔炼工艺路线的制定，各组拿出方案进行辩论，活跃课堂气氛，提升学习效率，激发科学精神。

2.充分设计教案

课程思政教育的开展主要借助于教案中的课程主题来设计思政内容，因此教案的充分设计决定了思政教育能否顺利开展。通过挖掘思政元素，建立思政元素与课程内容的关联，在教学环节中找准融入点，利用课件中的背景、图片、文字、标题、视频等多媒体手段，以展示或拓展讲述的方式对学生进行思政教育。教学内容按照一定的比例将专业知识、思政教育进行合理的划分，再针对前课回顾、课程要点、思政要点、课尾复习、课后任务进行进一步分解，充分设计PPT 与板书，设计“翻转课堂”环节，并最终形成完备的教案文件。

3.学生参与思政教育

调动学生的主观能动性，让学生参与到课程思政的教育中来，例如课前预习中布置相关思政内容的学习任务，在“翻转课堂”环节注重课程思政内容的学生讨论、学生互评、教师点评，课后作业增加思政元素持续学习内容等等。

（四）考核与评价

设计期中、期末考试评价试题以及课堂、课后网络调查问卷，定期进行阶段总结、评价，并组织小组讨论，评价思政融合情况、思政育人情况、验证思政效果，及时做到反馈与持续改进。

（五）教师水平提升

教师的信息化能力、德育能力、德育意识等方面均需要进一步的提升，还要积极掌握“互联网+”、OBE 背景下新的学习方式变革、教学方式变革和评价方式变革。

（六）实践教育

实践环节包括虚拟仿真、生产实习与毕业实习，利用网络资源可以在虚拟仿真环节中穿插思政教育内容，另外通过现场特种冶炼设备的参观及科技展馆参观，培养学生热爱科技、奉献社会的精神。

三《特种冶炼》课程思政元素融入点及实现方式

“课程思政”总体思路是系统进行中国特色社会主义和中国梦教育、社会主义核心价值观教育、劳动教育、心理健康教育、中华优秀传统文化教育[13]。《特种冶炼》课程思政元素主要从人生观、责任感与使命感、科学精神三方面开展，辅以民族精神、精神状态、个人品德教育。课程教学内容包括非真空感应炉熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔、等离子熔炼、电子束熔炼等部分的内容，主体结构包括工艺的背景、工艺的发展历程、工艺在我国的应用、工艺的原理、设备、原料、技术路线等方面的内容，而主要思政元素能够很好的在工艺的背景、工艺的发展历程、工艺在我国的应用等内容中合理的融入，为学生建立围绕服务人民、奉献社会，不甘落后、奋勇争先、追求进步，解放思想、求真务实、积极探索、勇于创新等重点优化课程思政内容供给，进行系统教育。

“人生观”穿插于整个教学过程中，引导学生服务人民、奉献社会。“责任感与使命感”主要在我国设备、技术等落后环节，对比国内与世界高新技术的差异，并且引导学生不甘落后、奋勇争先、追求进步。“科学精神”主要在冶炼原理、工艺路线、技术革新知识点讲解中加入，引导学生解放思想、求真务实、积极探索、勇于创新。“民族精神”主要在介绍国内代表企业、员工、科技工作者在特种冶炼中的角色时加入，引导学生要具备创造精神、奋斗精神、团结精神、梦想精神。“精神状态”与“个人品德”也在整个教学过程中到处渗透，引导学生要具备坚忍不拔、自强不息、锐意进取的精神，并且要具备爱国奉献、明礼守法、厚德仁爱、正直善良、勤劳勇敢的优良品德。

我国对特种冶炼技术的发展十分重视，我国也有国际影响力大的相关从业专家，并且国家一直以来都十分重视科技强国的方针，因此可用于课程思政教学的资源很丰富。思政内容主要通过与专业知识相结合，以课堂讲授的方式传授给学生。另外，思政内容还布置在课前预习部分，让学生通过互联网手段掌握课堂知识相关的时事内容，并且在课堂讨论、学生分享等环节交流学习心得。思政内容在课后作业考核、期中考试、期末考试环节中，布置思政教学的评价内容，进而从评价内容中调整思政教学环节中存在的问题，并且加以改进。

四《特种冶炼》课程思政典型案例

以《电渣重熔》教学第一阶段——电渣重熔的发展及应用为例，这部分内容主要是《电渣重熔》部分的先导内容，分为电渣重熔历史背景、电渣重熔技术在我国的发展、电渣重熔技术的基本原理三个部分，让学生对《电渣重熔》有一个基本的认识。电渣重熔教学时间为4 学时，先导内容设计为1 学时，其中电渣重熔历史背景10min，电渣重熔技术在我国的发展30min，电渣重熔技术的基本原理20min。

电渣重熔历史背景：1940 年美国霍普金斯-凯洛重熔法（电渣以埋弧为主要作用）；1950 年发明真空电弧重熔技术，替代了凯洛重熔法；1958 年乌克兰建成工业规模电渣炉，电渣重熔技术得到第二春。思政主题：不甘落后、奋勇争先、追求进步。思政导入：进入六十年代，出于航空航天及军备竞赛需要，苏联对电渣冶金开展了大量研究工作，并曾一度把发展电渣冶金作为苏联第二党纲，极大推动了电渣冶金发展。思政内容：习总书记在2014 年两院院士大会上说到[14]：“今天，我们比历史上任何时期都更接近中华民族伟大复兴的目标，比历史上任何时期都更有信心、有能力实现这个目标。而要实现这个目标，我们就必须坚定不移贯彻科教兴国战略和创新驱动发展战略，坚定不移走科技强国之路。”这部分的教学主要采用教师讲授的形式开展，并且增加“提问”环节，了解学生在“科技强国”之路方面的知识贮备，以鼓励学生坚持学习、努力奋斗。这部分内容的教学目的是让学生明确电渣重熔在钢铁冶金中的重要性，明确国家对科技强国的决心，进而引出课程下部分“电渣重熔技术在我国的发展内容”。

电渣重熔技术在我国的发展：2008 年电渣冶金技术引入我国，并具备100t 以上的生产能力；电渣冶金设备及电渣锭大型化（主要设备从国外引进）；电渣钢生产精品化（工装水平、原辅料质量、产品质量意识、经营理念）；电渣锭锭型细长化。国外公司奥地利INTECO、美国CONSARC、德国ALD 等是当今世界制作电渣冶金设备最具先进性和代表性的三大公司，在设计思想和技术方面有很多值得我国电渣冶金工作者学习借鉴之处[15]。思政主题：解放思想、求真务实、积极探索、勇于创新。思政内容：习近平总书记在福建考察时的重要讲话精神——以强烈的责任感和使命感奋进新征程。这部分教学主要采用“翻转课堂”的教学方式，以互联网为媒介，让学生以小组的方式自主查询电渣冶金技术的发展，明确电渣技术以及装备水平的需求以及国内外的差距，再通过小组总结发言的形式汇报成果。这部分内容的教学目的是让学生了解国家电渣冶炼技术的发展与世界先进水平的差距，建立责任感与使命感，积极学习先进技术，勇于创新，促进我国电渣技术的快速进步。

电渣重熔技术的基本原理：电渣冶金是利用电流通过液态熔渣产生电阻热加热和精炼金属的一种特种熔炼方法。电渣技术的发展,派生出许多专业分支,形成一门跨行业、跨专业的新学科,它包括:电渣热封顶、电渣焊接、电渣复合、电渣中间包加热等。基本和核心的技术是电渣重熔，其目的是在初炼的基础上进一步提纯钢、合金和改善钢锭的结晶组织，从而获得高质量的金属产品[10,16]。思政主题：服务人民、奉献社会。思政内容：电渣重熔技术原理简单，但其中包含的技术难题却有很多，包括冶炼设备、供电系统、渣原料、熔炼工艺、凝固路线等等方面，只有不断学习、深入研究，攻克诸多关键性难题，才能谈得上学以致用，服务人民、奉献社会。这部分教学主要以教师展示为主，通过教学素材的展示，包括图片、视频等，让学生对电渣重熔技术有一个基本的认识，为后面的学习打下基本的基础。

三部分介绍结束以后，引出后面的学习内容，包括电渣重熔分类、设备、工艺、原料等内容，分为3 学时进行教学。先导内容为本部分课程思政的主要环节，主要通过教师讲授、提问、小组汇报、素材展示等方式，从人生观、责任感与使命感、及科学精神方面引导学生积极学习、主动思考、大胆创新。

五《特种冶炼》课程思政学生反馈

本门课程教学初步建立了《特种冶炼》的思政教学模式，以主要思政元素为主导，辅助思政元素配合的方式，注重课程思政在专业课教育过程中的作用，并且注重思政课程的教学评价，在平时课程教学，期中考试，期末考试中都加入了评价内容，从而从学生反馈中掌握思政课堂教学质量。摘录部分期末考试环节学生答卷中总结性段落如下：

问题：请根据本学期《特种冶炼》所学，写出课程学习心得体会。

学生1：通过学习这门课程，我深深地体会到“冶金工程”这一专业，甚至《特种冶炼》这门课程的重要之处，更是了解到特种冶炼在特殊钢及合金生产中具有十分重要的作用与地位，令我感触颇深。我也相信在未来，特种冶炼终将大放光彩，我也会努力学好这门课程，为祖国的发展舔砖加瓦；

学生2：这门课程的学习，使我很受启发和教育，以前很多不懂不会的知识得到了很好的补充。让我更加明确了作为一名在技术上不断学习和追求的人，不仅要具备一定的科学文化素养，而且一个学术上又追求的人更应该具备的品质。我相信科学，相信中国力量，外国人能做到的我们同样能做到。即使今天不一定，那么明天一定行。

从学生反馈中可以发现，在课程主体知识讲授基础上加入思政教育，不仅在专业上对学生起到教育的作用，还能引导学生在服务人民、奉献社会、不甘落后、追求进步、勇于创新、自强不息等等方面深入思考，课程融入思政不仅能够激发学生的学习热情，也为学生提供了持续学习的动力。