“科教-产教”双融合的冶金本科生培养模式探究

2024-10-31杨亮陈淑梅曹才放

高教学刊 2024年32期

摘要：在“双一流”教育背景下，随着冶金行业的发展和产业升级，国家对冶金专业本科生培养提出更高的要求，需将本科生培养成为兼具宽阔视野、创新和实践能力的复合型高素质人才。该文在分析冶金专业本科生培养现状及不足的基础上，提出“科教-产教”双融合培养冶金专业本科生的模式，并从课程体系构建、教学方法及手段创新、校企产学研合作、国际交流、实践教学平台优化和完善本科生培养质量考核评价体系等多方面入手，提高学生的创新思维、工程实践能力和视野，为我国冶金高校本科生人才培养提供借鉴和参考。

关键词：科教产教融合；冶金专业本科生；培养模式；创新；实践能力

中图分类号：C961 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）32-0160-04

Abstract： In the background of "double first-class" initiative education， with the development and upgrading of the metallurgical industry， the state has put forward higher requirements for the training of metallurgical undergraduates， who need to be compound high-quality talents with broad vision， innovation and practical ability. Based on the analysis of the current situation and shortcomings of metallurgical undergraduate training， this paper puts forward the mode of integrating "science and education with industry and education" to train metallurgical undergraduates. Improving students' innovative thinking， engineering practice ability and vision from the aspects of curriculum system construction， innovation of teaching methods and means， cooperation between schools and enterprises， international exchanges， optimization of practical teaching platform， and improvement of the evaluation system of undergraduate training quality. This research could provide reference for the training of undergraduate talents in metallurgical universities in China.

Keywords： integration of science， education and industry; metallurgical undergraduates; training mode; innovation; practical ability

基金项目：江西省本科教育教学改革重点项目“‘科教+产教’双融合的创新型冶金工程专业人才培养实践教学模式研究”（JXJG-23-7-2）；江西理工大学教学改革研究课题“科教-产教双融合协同培养冶金专业本科生新模式研究”（XJG-2023-7）

第一作者简介：杨亮（1983-），男，汉族，江西南昌人，博士，副教授。研究方向为钨资源高效提取、高等工程教育。

“双一流”建设背景下，我国提出高校要将本科生培养成为具备宽阔视野、创新能力和实践能力的复合型人才[1]。冶金工程作为一个实践性较强的工科专业，对本科生的培养要求也达到了新高度。2019年，在东北大学举行的“新工科·新冶金”高校校长论坛暨第二十七届全国高等院校冶金工程专业教学研讨会提出，冶金工程专业在内涵建设的同时，要培育具有良好工程素质、创新实践能力、国际视野的复合型高素质人才[2]。基于国家对本科人才培养的需求，探索冶金专业本科生的培养模式改革，对提高我国冶金专业本科生的综合素质具有重要的作用[3]。由于培养模式陈旧、培养体制不健全等原因，冶金专业本科生培养质量不高，主要表现为以下几点：创新能力不足，难以满足国家对于创新驱动发展的要求[4]；实践能力与实际需求脱节，部分高校实践教学环节相对薄弱，学生缺乏真实的工业生产实践经验，难以解决企业工业生产中的实际问题[5]；跨学科知识融合不够，冶金专业本科生对相邻学科知识的学习较为浅薄，综合运用能力欠缺，习惯于被动接受知识，自主学习和应变能力较弱[6]。因此，需要探索培养冶金专业本科生综合能力的新途径。

一冶金专业本科生科研创新和实践能力培养的重要性

（一）适应行业发展需求

冶金行业正朝着智能化、绿色化、高端化的方向发展，需要大量具有创新精神和实践能力的专业人才，以推动技术创新和产业升级。

（二）提升学生就业竞争力

在激烈的就业市场中，具备创新实践能力的学生更容易脱颖而出，获得理想的工作岗位，并在职业生涯中获得更好的发展。

（三）促进学科建设与发展

加强本科生创新实践能力的培养，有助于提高冶金专业的教学质量和科研水平，推动学科的不断发展和完善。

二冶金专业本科生培养质量不高的原因

目前，部分高校冶金专业本科生科研创新和实践能力培养相对欠缺，距离国家复合型人才的培养要求还存在一定的差距，其原因主要包括以下几点。

（一）课程设置与实际需求脱节

课程内容更新不及时，未能跟上冶金领域的最新科研创新成果和技术发展步伐，导致学生所学知识与实际工作需求存在一定的信息差[7]。另外，课程设置存在重理论轻实践的倾向，理论课程过多，实践教学环节占比较低，且实践内容不够深入和全面，导致学生缺乏实际操作经验[8]。

（二）教学方法缺乏创新

高校仍然采用传统的以教师讲授为主的教学模式，难以激发学生的主动性和创新思维，不利于培养解决实际问题的能力。即使有些课程设置了相应的实验教学，但多为验证性实验，设计性和综合性实验不足，限制了学生的创新思维发展。

（三）师资队伍结构不均衡合理

博士教师直接进入高校从事教书育人工作，缺乏在企业工作锻炼的经验，对冶炼行业实际生产问题了解不够深入，在指导学生创新实践时存在局限性。另外，虽然部分高校聘请了企业工程师作为兼职老师，但教学形式是为学生做几场学术报告，导致企业导师为本科生授课流于形式，没有落实校企双师制培养。

（四）产学研合作不够紧密，校企联合育人不够深入

高校与企业之间的合作机制不够完善，缺乏有效的协同育人机制，难以实现资源共享和优势互补，合作深度和广度不足，合作项目难以真正落地，本科生参与实际科研和工程项目的机会有限。另外，企业在参与本科生培养过程中，更多关注短期经济效益，对人才培养的理念和投入不足。

（五）教育资源投入不足，实践教学平台有限

由于经费紧张等原因，部分学校在前沿技术研究和课程开发的资金投入不足，冶金专业的实践教学设施和设备、实践基地建设等方面投入有限，学生缺乏足够的实践场所和实践项目，实践能力无法得到有效锻炼，导致学生的工程实践能力偏弱。

（六）学生培养质量评价体系不够完善

对冶金专业本科生培养评价指标单一，当前评价体系往往过度依赖考试成绩，对实践教学环节的评价不够重视。实践课程的考核方式不够科学，难以准确评价学生在实验操作、工程实践中的实际表现和解决问题的能力。同时，教师也难以根据评价反馈调整教学方法和策略[9]。学校对学生在科研创新和实践方面取得的成果奖励力度不够，无法充分激发学生的兴趣。

三 “科教-产教”双融合培养冶金专业本科生创新和实践能力的模式及策略

本文提出以校企共建的“实践教学基地”为纽带，汇聚高校教师和企业专家的优势和特长，开展“科教-产教”双融合的培养模式，将冶金专业本科生培养成为创新性和实践性交汇共融高水平复合型人才，其实施方案如图1所示。

科教融合是将科学研究与教学活动有机结合，将科研成果转化为教学资源，促进教学内容的更新和教学方法的创新。产教融合是指学校与企业在人才培养、技术创新、社会服务等方面开展深度合作，实现教育与产业的协同发展[10]。采取科教和产教双融合的手段，使科教和产教相辅相成，相互促进，从科研创新、工程实践、国际视野等多个维度培养冶金专业本科生，全面提升本科生的创新和实践能力及工程素养，达到国家对工科专业学生的培养要求。通过“科教-产教”双融合的培养手段，能够实现教育资源、科研资源和产业资源的优化配置，为学生提供更丰富的学习资源和实践机会，促进学科交叉和知识融合，激发学生的创新思维和创新意识，培养学生解决复杂问题的能力，使学生更好地了解行业需求和企业实际，实现人才培养与企业用人需求的无缝对接。

（一）构建“科教-产教”双融合的课程体系

优化课程设置，重新评估理论课程和实践课程的比例，适当增加实践课程的比重。例如将实践课程占总课程的比例提高到30%～40%。实施校企课程共建，邀请企业专家和行业资深人士共同制定课程标准和教学大纲。实施科教融合培养[11]，将科研成果和企业的实际案例引入教学内容，使课程内容与实际生产和科研紧密结合，丰富教学素材，实现科研反哺教学。强化实践教学环节，增加设计性和创新性实验项目，如“冶金工艺流程设计与优化实践”，通过模拟实际生产场景，让学生进行工艺设计和优化，提高解决实际问题的能力[12]。开设企业定制课程，邀请企业专家和科研人员参与授课，分享实际案例和前沿技术，并纳入冶金专业学生的学分体系，将校企“双师制”授课制度落到实处[13]。打通学科壁垒，与其他学科老师共同开设跨学科的综合性课程，如冶金工程与材料科学前沿，融合化学、物理、机械等相关学科知识，拓展学生的学术视野，培养学生的综合分析能力[14]。建立课程评估与反馈机制，定期对课程设置和教学内容进行评估，收集学生和教师的反馈意见，根据评估结果及时调整和改进课程设置，确保课程的合理性和有效性。

（二）创新教学方法与手段

摒弃传统的“大班制”集体授课方式，实施校企“双师制”小班授课制度，为学生配备学术导师和企业导师，对学生进行个性化指导，帮助学生制定学习计划和科研实践方案，引导学生开展创新性研究和实践活动。推行项目驱动式教学，以实际科研项目和企业生产项目为载体，提出一些具有挑战性的问题或课题，引导冶金专业学生开展团队合作，通过查阅资料、实验和数据分析，培养学生的创新思维、实践能力和自学能力。利用虚拟仿真技术，模拟冶金生产过程和实验环境，让学生在虚拟环境中进行实践操作，提高学生的实践技能和应对复杂工况的能力[15]。另外，充分利用网络平台资源，提供国家在线精品课程、教学资源库、在线答疑等服务，方便学生自主学习和交流[16]。

（三）开展校企产学研合作培养

开展产教融合培养模式，以校企共建的“实践教学基地”为纽带，学校与企业共同组建产学研合作联盟，制定协同育人方案，学校与企业联合开展科研项目，鼓励学生参与项目研究，设立由学校教师、企业专家和科研人员组成的导师组，并以企业生产实际难题立项，开展校企联合攻关研究，将校企产学研合作落到实处。为参与产学研合作项目的本科生提供全程指导，包括学术指导、实践指导和职业规划指导，培养学生的科研能力和创新能力。为参与产学研合作培养的学生开设短期培训课程，如冶金工艺的最新实践操作、实验数据分析方法、项目管理基础知识等，帮助学生掌握所需的特定知识和技能。以产学研合作项目成果为主题，鼓励冶金专业学生参加全国各类科技竞赛和创新创业活动，以赛促学、以赛促教，实现产教和科教有机融合，提高冶金专业本科生科研创新和实践能力[17]。对于在产学研合作项目中表现出色的学生，优先向合作企业推荐就业，建立校企之间长期的人才输送合作关系，实现高校育人和企业用人之间的无缝衔接。

（四）加强国际合作交流，拓宽学生的国际视野

新工科人才培养要求将本科生培养成为宽阔视野的高素质复合型人才。由于国外开设冶金专业的高校较少，冶金高校的国际交流不够，导致冶金专业本科生的国际视野受到一定的限制。在当今全球化和科技快速发展的时代背景下，拥有宽阔视野能够帮助冶金专业本科生更好地适应行业变化，对学生的成长和未来职业发展具有至关重要的意义[17]。开展国内冶金高校与国外高校的合作办学项目，提供交换生和联合培养的机会，鼓励学生参与国际学术会议和交流活动，与国内外专家学者进行面对面的交流。组织学生到大型跨国冶金企业实习，亲身感受不同的管理模式和生产技术。鼓励高校教师参加国际学术培训和交流活动，让他们给冶金专业本科生分享国际视野和经验。通过多举措并举，拓宽冶金专业本科生的国际视野。

（五）强化完善实践教学平台

冶金专业是工程技术性很强的学科，需要通过实践教学培养学生的实践能力和解决实际问题的能力。部分高校实践教学平台设备陈旧，实践教学资源贫乏。鉴于此，可更新和优化实验设备，加大对实验设备的投入，引进先进的冶金实验仪器和设备，如新型熔炼炉、精炼设备、检测分析仪器等。同时，建立设备定期更新和维护机制，确保设备的正常运行和性能良好。丰富实验教学内容，增加综合性、设计性和创新性实验项目的比例，鼓励学生自主设计实验方案，开展探索性实验研究。推进虚拟实验教学平台建设，利用虚拟现实、仿真技术等手段，学生可以在虚拟环境中模拟冶金生产过程，进行实验操作和数据分析，弥补实体实验的不足，提高实验教学的效率和效果。完善实验室管理体制，建立开放共享的实验室管理模式，延长实验室开放时间，提高实验设备的利用率。加强实验室信息化建设，实现实验资源的网络化管理和预约使用，方便师生开展实验教学和科研活动。

（六）完善优化冶金专业本科生培养质量考核评价机制

对现有冶金专业本科生考核评价制度进行改革，摒弃侧重理论知识、轻视实践教学环节的考核制度，建立多元化的考核评价体系，不仅仅局限于考试成绩，还应包括实验报告、课程设计、项目成果、实习表现、创新能力、团队协作和解决实际问题的能力等方面。针对实践教学环节，制定详细的考核标准，包括实验操作的规范性、实验数据的准确性和分析能力、参加产学研合作项目的工作表现等。在对冶金专业本科生考核评价过程中，引入企业评价，邀请企业参与学生的实践考核评价，不断改进培养方案和教学方法。建立动态调整评价标准机制，根据行业发展和人才需求的变化，及时调整考核评价的标准和重点，确保评价机制能够适应新的要求和挑战。增加学生自我评价和反馈申诉机制，鼓励学生进行自我评价，同时开展学生之间的互评，促进相互学习和交流。及时向学生反馈考核评价结果，指出优点和不足，提供改进的建议和方向，同时建立申诉渠道，当学生对考核评价结果有异议时，为其提供申诉的渠道和机会，保障考核评价的公平性和公正性。

四培养成效

目前，江西理工大学冶金工程学院与省内外大型企业如江西铜业集团有限公司、崇义章源钨业股份有限责任公司、中铝山西分公司、株洲冶炼集团股份有限公司、新余钢铁集团有限公司、福建省三钢（集团）有限责任公司和江西金世纪新材料股份有限公司等建立了实践教学基地。通过校企联合开展“科教-产教”双融合培养冶金专业本科生，学生的创新思维和实践能力获得了较大的提升。冶金专业学生2018—2023年参加全国大学生冶金科技竞赛、仿真实训类竞赛以及“挑战杯”创新创业大赛，荣获一等奖、二等奖和三等奖共50余次。冶金专业本科生就业率稳居95%以上，经企业反馈调查显示，冶金本科毕业生的职业素养、创新思维以及工程实践能力俱佳，深受企业好评。通过“科教-产教”融合的培养模式，实现了冶金专业本科生培养质量的提升，促进了冶金学科的发展，也为合作企业提供了强有力的人才支持，实现了高校和企业共赢。

五结束语

“科教-产教”双融合是培养冶金专业本科生科研创新和实践能力的有效途径。通过校企融合共建课程、产学研合作双师制培养、创新教学方法、加强实践平台建设、建立协同育人机制和完善考核评价机制等一系列措施，可以显著提升冶金专业本科生的创新思维和工程实践能力，为冶金行业培养更多高素质的创新型人才，达到国家“双一流”教育背景下本科毕业生的培养要求。然而，“科教-产教”双融合的实施是一个长期而复杂的过程，需要学校、企业、科研机构等各方的共同努力和持续探索，不断优化和完善培养模式，以适应新时代对人才培养的要求。

参考文献：

[1] 贺道中，高泽平，张波，等. “新工科”背景下冶金与材料类专业“四位一体多维联动”实践教学体系探索[J].中国冶金教育，2021（6）：74-77.

[2] 陈慧玲，马春光，李雪芹，等. 产教融合培养应用型本科生核心能力的实现路径研究[J].改革创新，2022（12）：20-22.

[3] GAO Y. Research on the talent training model and influencing factors of integration between industry and education in applied undergraduate colleges [J]. Journal of Industry and Engineering Management，2024，2（1）：46-50.

[4] 严康，刘志楼，钟晓聪，等.基于产学研合作的冶金专业创新型人才培养机制研究[J].云南化工，2021，48（2）：87-89.

[5] 许梦溪，孙闻宇.基于本科生创造力培养的科研育人模式探析[J].煤炭高等教育，2021，39（1）：39-45.

[6] 顾少轩，祝振奇，雷丽文，等.科教融合在材料化学本科专业创新人才培养中的探究与实践[J].教育教学论坛，2019（46）：128-129.

[7] 杨蒙蒙，邓三星，王硕博，等.理工类本科生科研实践与创新能力培养研究[J].机电技术，2023（4）：117-120.

[8] 丁祎昕，彭亚辉，眭国荣.协同创新视阈下的科教融合本科生人才培养机制探讨[J].当代教育实践与教学研究，2018（11）：92-94.

[9] 冯路路.项目制产教融合培养本科生创新能力的实践教学改革研究[J].教育教学论坛，2021，36（5）：17-20.

[10] 白淑琴，哈斯巴根.科教融合教学模式与大学生创新创业实践能力培养[J].赤峰学院学报（自然科学版），2019，35（9）：161-162.

[11] 仇付国.科教融合促进本科生创新和实践能力培养——以海绵城市建设研究为例[J].教育教学论坛，2017（10）：53-54.

[12] 钱立新，龙红明，张颖异.“双碳”目标背景下冶金工程专业清洁生产课程教学改革研究[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2023，40（4）：56-58.

[13] 张斌，李明周，杨少华，等.新工科和绿色冶金背景下冶金学科交叉教学改革的探索与实践[J].广东化工，2021，48（24）：205-206.

[14] 杨波，刘卫，周军.冶金工程专业本科教学现状及改革措施[J].当代教育实践与教学研究，2018（5）：86-87.

[15] 袁杰.基于工程素养培养的《冶金反应工程》课程教学改革[J].教学研究，2022（7）：138-140.