“双一流”专业建设背景下大学生的创新教育研究*

2022-11-20黄运红李新利刘海涛

广州化工 2022年18期

王维，黄运红，李新利，2，刘海涛，2，游龙，2

(1 河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳 471023；2 有色金属共性技术河南省协同创新中心，河南洛阳 471023；3 河南科技大学工程训练中心，河南洛阳 471023)

近几年，随着我国高等教育在校学生总规模迅速增长，高等教育的毛入学率已接近50%。但从整体上看，我国高等教育与发达国家相比还有很大差距。在中央的统筹下，各高校积极推进建设一流大学、一流学科和一流专业，进而提升我国高等教育整体实力，力争把我国建成高等教育强国，推动我国的社会经济与文化发展，提升国家核心竞争力和国际竞争力[1-2]。双一流建设是国家立足于高等教育发展，拥有先进的教育理念，明确高等教育领域目标与责任的基础上，提出的有关教育发展、关于高等学校、关于优化专业设置的新战略目标，有利于推动专业的建设发展，有利于提升各个学院教育水平，还有利于提高专业的科学设置，保障教学质量，促进中国高等教育的全面发展，同时也为高等学校的创新人才培养提出了更高的挑战[3]。

冶金工程是河南科技大学特色骨干学科，2008年成为河南省重点学科，2012年获得一级学科硕士学位授权点，该专业在2020年成为河南省双一流专业，2021年获得博士学位授权点，同时入选国家双一流专业，近几年专业发展迅猛。同时冶金工程专业大学生培养面临了前所未有的挑战和机遇，学科依托金属材料磨损控制与成型技术国家地方联合工程研究中心，认真贯彻“新发展理念”，以创新发展为学科提升动力、以共享平台为发展基础、着重强调绿色发展、以开放发展为格局、多方面协调发展。多年来不断探索如何培养冶金工程本科生的创新综合能力，进行了大量的实践探索，积累了丰富的经验。

1 优化教学方法，提高大学生的创新能力

1.1 转变教学理念，以思想政治教育为课堂育人导向

思政课程侧重于学生思想的教育，专业课程重点在于培养学生专业知识技能，也就是说，思政课程重育人，专业课程倾向于做事。如果将两者成功结合，同时进行育人和做事，能够提高课程效率和人才培养质量，达到以人才培养为中心的目的[4]。譬如，在讲解氧化铝生产部分时，介绍铝工业在国民经济中的地位和作用时，赤泥带走大量的有用铁、铝和贵重金属，目前是氧化铝产量的1.5倍左右，并对环境产生严重的危害。因此，研发利用赤泥生产高附加值产品是发展趋势之一。在这种背景下，专业教师在进行课堂教学时，可引导学生在以赤泥为主要原料研发新材料的过程中，考虑优化工艺时，兼顾法规、环保和可持续发展的要求，树立绿色环保理念。在冶金实验中，学生必须注意安全规范操作，人身安全第一，有利于学生培养职业道德，到生产单位后能够遵纪守法等。基于冶金专业联系到的环境保护问题，生产安全问题，从而引深到国家的安全问题，人生观和价值观问题。教师通过结合多个具体实例，通过PPT展示一幅幅图片，放映一段段动画，回放一个个或温情感人或触目惊心的故事，都能在学生心理中产生的共鸣。通过这些课堂活动，学生不仅能够轻松愉快地学习到专业知识，而且能够主动学习，愿意学习，并且学的又快又好。

积极实施全国高校思想政治工作会议精神。将本科生课程“中国马克思主义与当代”、“马克思主义经典著作选读”列入全校本科生课程建设“双一流课程”。明确班主任作为本科生思想政治教育首要责任人的职责和要求，规范本科生教育和管理。在课程评价、教师评价教务系统中，加入意识形态责任落实等评价项。

1.2 改变授课模式，在课堂教学中“以学生为主，教师为辅”

传统的课堂教学中，专业课任课教师首先要详细讲授冶金工艺和冶金原理，课后学生上交老师布置的作业。这种课程授课模式以教师为主，学生被动接受，教师和学生的主观能动性难以发挥。随着科学技术的不断进步，课堂教学的模式逐渐从板书、挂图、模具和动画过渡到多媒体、雨课堂，以及慕课、微课和先进平台等先进教辅工具开展，逐渐现代化。多媒体和网络的普及使得课堂教学更加详细生动，学生容易通过视频等方式更加直观地看到冶金工艺的进步和冶金原理的推导。但是这种教学方式的缺点在于缺乏师生之间课堂互动，更谈不上教和学的关系发生本质变化，“教师为主，学生为辅”的教学模式依旧占主导地位。因此，为了培养学生的创新精神和实践能力，就必须对教学方法进行彻底改革[5]。启发式教学、开放性教学和单独设课等模式都在不同程度上取得一定进展。在当前“新工科”减少理论课时大环境下，我们将授课模式改成课前学生分组讨论当堂冶金工艺和冶金原理，并将讨论结果由组长在课堂上以PPT形式向大家讲述，在专业课程理论教学过程中，以学生讲述为主，老师负责纠正和强调重点。经过课堂教学改革后发现，学生在上课前会主动认真阅读实验指导书或者实验相关材料，并复习与本章节相关理论知识，对于有疑问的地方，会先自行查阅相关资料，提前弄清教材中涉及的冶金原理和冶金工艺，带着问题进入课堂，学生想尽办法复习已学过专业知识和预习下节课知识做好PPT。这种以学生为主的课堂教学充分调动了学生团队合作精神与创新精神，改变了以前教师满堂灌的教学方法，实践证明这种授课方式更容易提高学生课堂听课效果，激发学生的创造力，调动学生课前预习的积极性，与只学习讲义内容和完成作业相比，可以通过自己查找文献而获得更加广泛的知识。

1.3 激发学生对科研选题的兴趣，提高学生的创新能力

随着信息技术迅速发展，专业知识以越来越快的速度更新。学生不可能仅靠课堂教学在有限的学校教育环境中掌握全部的专业知识。我校冶金工程专业在本科生的培养过程中一直重视创新教育理念，以一种全新的教育理念来培养本科生的创新能力，在专业课教学中改变传统的满堂灌知识传授型模式转变为自主创新型模式，引进头脑风暴的方法来激发本科生更多的创新灵感。

注重本科生的兴趣开发。毕业论文是本科生在校四年期间培养专业实践能力、创新能力的重要环节。传统的毕业论文题目往往没有考虑本科生本身的兴趣取向，绝大多数是根据指导老师的科研而确定的研究方向。但在传统的毕业论文过程中，指导老师几乎没有从一开始给本科生选择的机会，这样很多毕业生在自己并不十分感兴趣的方向里进行研究，因为毕业的压力才被迫去科研，这样就很难培养大学生的创新能力。

在“双一流”建设背景下，我们在培养本科生的创新能力过程中十分重视学生自身的兴趣取向，所谓兴趣是最好的老师，让学生在指导老师科研方向里找到自己感兴趣的一个点去深入研究，才有可能在这一领域中发挥出科研潜力。激发学生对所选科研选题的兴趣是培养本科生创新能力的有效途径——兴趣是最好的老师。我校冶金工程专业大四学生选题一般结合省内冶金企业生产，本专业老师的科研课题，或者是根据冶金实验室条件，毕业生自己选定研究内容。专业要求指导老师在大四上学期设计一批科研课题，供同学们选择。尽可能保证毕业生按照自己的兴趣选择相应的课题，从而调动学生们进行毕业论文的积极性，改变了以前被动的接受指导老师直接下达课题的局面。在毕业论文中，指导师的作用指引课题思路，学生充分发挥其主观能动性，在课题中体现出学生的主见思维，杜绝以前学生按照指导老师的思路去做实验，学生只是做实验的工具的现象发生，同时有效提高了本科生创新能力。

2 提升师资队伍能力和水平

一流师资队伍的建设是我国建设“双一流”的具体任务之一，同时又是培养拔尖创新人才，提升科学研究水平的基础。因此，师资队伍建设在建设“双一流”的过程中占据十分关键的位置，得到各个高校的重视[6-7]。师资队伍的质量和水平与师资队伍结构密不可分。师资队伍结构包括：任课教师专业技能、课堂教学、思想政治觉悟水平等方面。我校冶金专业师资队伍中35～40岁青年教师占比67.6%，他们虽拥有优秀的学历背景和丰富的专业理论知识，但缺乏课堂教学经验，理论知识不能充分应用在实践中，难以提高大学生的创新能力。为了加强对青年教师的培养工作，提高青年教师的专业技能水平，加快青年教师成长，建设一支高素质的教师队伍，提高本科生的创新能力。

有计划地安排青年教师定期听课，观摩学习有丰富课堂经验教授的教学活动；抓好青年教师备课、上课和批改作业等各教学环节指导，帮助其上好每一节课，督导老师跟踪听课并做好听课记录，课后认真点评，并针对课堂教学中存在的问题和不足，提出整改意见。

3 实施卓越工程师人才培养计划

河南科技大学冶金工程专业围绕培养“品德高、业务精、身心健”的人才培养目标，走冶金工程师承教育和院校教育相结合发展之路，实施卓越工程师教育培养计划(“六卓越一拔尖”人才培养计划)。该计划通过推进冶金工程(卓越班)专业人才培养模式改革，不断健全“一体两翼三结合”工程师人才培养的新模式，即以“培养个性化冶金工程人才”为主体，以“现代化高等院校教育”和“传统师承教育”为两翼，实施“强化经典与提升创新能力、通识教育与个性化培养、课堂教学与课外自主学习”三结合。完善专业核心课程群，注重传统理论教学和冶金工程实践教学[8]。

河南科技大学冶金工程专业形成了完善的本科-硕士-博士培养体系。每年有一般的本科毕业生会选择继续攻读硕士甚至博士，这部分学生将来主要从事冶金工程类专业的科研工作，属于科研型卓越工程师培养系列。对于这些学生来说，不管是本科阶段还是研究生阶段，重点应放在培养科研基本能力。在大三上学期，学生学完冶金三大课程，即冶金原理、冶金传输以及冶金设备后，学生已初步具备解决实际工程问题的科研基础。专业课导师鼓励准备继续深造的学生，做好申请学校针对优秀大学生开展的科研项目SRTP(Student Research Training Program，大学生科研训练计划)前期工作。一旦科研项目立项后，指导教师细心指导学生科研训练。学生定期向课题组汇报项目进展情况，遇到的重难点问题，指导老师讨论采取解决问题的办法。科研潜力强的学生精读50篇以上与研究内容相关的前沿文献，与此同时，掌握科学研究所需要的手段，运用数学模型和第一性原理在实验室进行数值计算和模型研究。项目结题时，各位学生能够人尽其才，顺利地完成了该项目规定的所有研究内容，研究成果得到同行的高度认可，学生也在科研海洋里面进一步提升了自身科研素质，增强了学生对科研的自信心，有效地提升了优秀学生的团队意识。

4 校企共建创新工作室，学生积极参加创新项目和学科竞赛

遴选合适的合作企业作为实践和创新培训基地是专业建设持续的关键。专业建设是循序渐进的过程，必须校企双方相互信任、相互帮扶共同发展，一定要将校企合作落到实地[9]。河南科技大学材料科学与工程学院与伊川电解铝公司共同成立“冶金飞翔工作室”，由伊川电解铝公司捐赠实训设备(电解铝、闪速炼铜3D漫游)，并为专业课老师提供生产实践锻炼机会，为专业实训室建设提供强有力的指导；专业课教师到生产岗位学习冶金实训产品对应的课程理论和课程资源开发，对专业课程和实训产品中冶金原理学透弄通，掌握冶金专业理论课程的学习思路和整理方法，依托伊川电解铝公司的校企合作，冶金工程专业的教师技能得到大幅度提升。学院为公司提供了教育行业资源和相关冶金课程和资源开发的支持，促进冶金工程专业和伊川电解铝公司快速成长。校企合作双方共同进步，通过共建创新工作室将合作落到实地。

学校和企业共建微信公众号，发布合作成果。公众号的目的在于发布创新工作室建设动态，共享优秀毕业生实际工作经验，专业核心课程进行移动教学，传递冶金行业前沿技术，使“冶金飞翔工作室”微信公众号成为冶金工程专业在校师生、毕业生、合作企业理论与实际相结合的交流平台。

每年从冶金工程专业在校生选拔人才，进行仿真训练与技能竞赛，学生在创新工作室快速进步，取得了优异成绩、获得了许多荣誉，同时也促进了冶金工程专业学生的就业。三年来，在创新工作室的大力支持下，冶金工程专业研究生参加了全国冶金工程专业教学指导委员会组织冶金科技竞赛、全国转炉炼钢模拟大赛和全国互联网+等多项国家级学科竞赛，获得了33项国家级学科竞赛奖和创新奖项。