岳 強(qiáng) 吳 巍 孔 輝 龍紅明

（安徽工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院 安徽·馬鞍山 243002）

以“互聯(lián)網(wǎng)+”和“智能制造”為發(fā)展方向的鋼鐵行業(yè)不斷實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。在當(dāng)前新工科背景下，對(duì)教學(xué)人員的教學(xué)內(nèi)容和方法都提出了更高的要求。將教學(xué)和科研有機(jī)結(jié)合，以適應(yīng)新時(shí)代的教學(xué)方法和教學(xué)理念，對(duì)于培養(yǎng)新型冶金工程人才，服務(wù)于冶金工業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型具有重要意義。高校教師如何將教學(xué)、科研、科研成果有機(jī)結(jié)合起來，全面培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，目前仍然具有挑戰(zhàn)性。從學(xué)校的角度來看，要合理處理人才培養(yǎng)與科學(xué)發(fā)展的關(guān)系；從教師的角度看，要合理處理科研任務(wù)與教學(xué)任務(wù)的關(guān)系；同樣，對(duì)學(xué)生來說，既要培養(yǎng)學(xué)生掌握知識(shí)的能力，也要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐的能力?？蒲信c教學(xué)有機(jī)結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，形成科研與教學(xué)相互促進(jìn)的良性循環(huán)，對(duì)當(dāng)前提升冶金工程專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)有重要意義。根據(jù)我校冶金工程專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合和修訂，積極動(dòng)員本科生參與教師科研項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和初步的科研創(chuàng)新能力。

安徽工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)科是原冶金部在華東地區(qū)布點(diǎn)設(shè)立的重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科，具有碩士學(xué)位和博士學(xué)位授予權(quán)。冶金工程專業(yè)具有鮮明的工程特色和深厚的底蘊(yùn)及特色。2015年冶金工程專業(yè)通過工程教育專業(yè)認(rèn)證，2018年冶金工程學(xué)科入選安徽省品牌特色專業(yè)。在當(dāng)前新工科背景下，該專業(yè)的畢業(yè)生需掌握現(xiàn)代冶金工程相關(guān)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，善于應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)和管理技術(shù)，具備國際化視野、富有創(chuàng)新精神，具有分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。本文以鋼鐵冶金專業(yè)特色為基礎(chǔ)，在新工科背景下，探索產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式下，冶金人才的培養(yǎng)，探討專業(yè)改革在提升學(xué)生創(chuàng)新精神和分析問題、解決問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生不僅掌握較好的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，而且也可成為企業(yè)所需的“復(fù)合型”、“應(yīng)用型”人才。在新工程背景下，探索適合本校工程專業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作模式，不僅具有重要的參考意義和理論價(jià)值，而且對(duì)所有工程專業(yè)都具有一定的普遍性。

1 以科研促進(jìn)教學(xué)，教學(xué)與科研相輔相成

教師通過科研案例教學(xué)課激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)展的興趣。教學(xué)科研一體化是高校教育教學(xué)的重要組成部分，也是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑。要構(gòu)建以科研促教學(xué)、以教學(xué)促科研的良性互動(dòng)機(jī)制，把科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)素材，把科研案例融入教學(xué)的方方面面，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力人才的目標(biāo)，全面提高教育教學(xué)質(zhì)量。

鼓勵(lì)教師在畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)課題采用企業(yè)實(shí)際運(yùn)行的真實(shí)課題，根據(jù)企業(yè)實(shí)際工作狀況，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探索，最后完成畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)。這既是一個(gè)實(shí)習(xí)實(shí)踐過程，同時(shí)是一個(gè)解決實(shí)際問題的過程。該訓(xùn)練過程能夠使學(xué)生在真實(shí)的工程環(huán)境中了解解決實(shí)際問題的方法，加深理論知識(shí)，培養(yǎng)工程技能，使傳統(tǒng)的、簡單的填鴨式訓(xùn)練向探求式創(chuàng)新教育轉(zhuǎn)變。把傳統(tǒng)課題轉(zhuǎn)化為腳踏實(shí)地的工程訓(xùn)練，提高了應(yīng)用型高級(jí)專業(yè)人才的素質(zhì)。通過畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐訓(xùn)練使學(xué)生了解實(shí)際生產(chǎn)過程和應(yīng)用現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)解決實(shí)際問題的方法，全面提高了專業(yè)的認(rèn)知，離校后可快速適應(yīng)工作。

2 科研平臺(tái)的應(yīng)用

安徽工業(yè)大學(xué)冶金工程專業(yè)是省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科和省級(jí)教改示范專業(yè)，在發(fā)展學(xué)科專業(yè)建設(shè)和深化教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量方面開展了一系列教學(xué)改革活動(dòng)。通過與國內(nèi)鋼鐵廠的科研合作，建立校外實(shí)踐基地，同時(shí)，也建立了校內(nèi)煉鋼、連鑄過程教學(xué)、科研平臺(tái)。

2.1 校外實(shí)習(xí)、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的應(yīng)用

建立了穩(wěn)定的校外實(shí)驗(yàn)基地，如：馬鋼技術(shù)中心煉鋼模擬實(shí)驗(yàn)室，永聯(lián)鋼鐵生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地和浙江湖州不銹鋼生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地等。校外實(shí)習(xí)、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的訓(xùn)練使學(xué)生提高了對(duì)抽象現(xiàn)場的直觀認(rèn)識(shí)。對(duì)全國煉鋼模擬大賽進(jìn)行積極宣傳，搭建校內(nèi)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，積極培訓(xùn)本科生參加模擬大賽，在大賽過程中對(duì)書本知識(shí)進(jìn)一步的鞏固。

2.2 冶金過程水模擬試驗(yàn)研究平臺(tái)的應(yīng)用

冶金反應(yīng)器的基本物理現(xiàn)象是鋼水的流動(dòng)。在高溫高壓條件下，冶金反應(yīng)器內(nèi)鋼液流場的測量不僅困難，實(shí)際研究條件有限，而且研究成本也很高。根據(jù)相似原理，可通過物理模型和相關(guān)的試驗(yàn)方法，對(duì)其流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)等傳遞行為進(jìn)行研究，以了解其中的規(guī)律，驗(yàn)證數(shù)學(xué)模擬結(jié)果的正確性，為優(yōu)化工藝和開發(fā)新模型提供參考依據(jù)。通過水模擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以更直觀地了解鋼鐵企業(yè)冶金單元反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)特征。水模擬結(jié)合數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)可進(jìn)一步了解冶金反應(yīng)器中的傳遞現(xiàn)象。

2.3 冶金過程數(shù)值模擬平臺(tái)的應(yīng)用

基于冶金過程熱力學(xué)、過程動(dòng)力學(xué)和冶金傳輸理論，研究并建立了冶金過程的數(shù)學(xué)模型，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬了冶金過程，模擬了實(shí)際冶煉生產(chǎn)過程，為更好地優(yōu)化現(xiàn)場工藝參數(shù)提供了數(shù)據(jù)參考。對(duì)冶金過程中鋼水的動(dòng)量傳遞、傳熱、傳質(zhì)，煉鋼頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、精煉連鑄中間包爐外流場和溫度場進(jìn)行了深入的數(shù)值模擬。利用仿真技術(shù)解決過去依賴傳統(tǒng)理論難以解決的問題，更有效地解決實(shí)際問題。

3 導(dǎo)師制下的科研訓(xùn)練

本科導(dǎo)師制是在實(shí)行輔導(dǎo)員制和班主任制的基礎(chǔ)上，選拔專職教師為本科新生導(dǎo)師，學(xué)生從大一到大四都是同一個(gè)導(dǎo)師。根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)，從學(xué)術(shù)規(guī)劃、能力培養(yǎng)等多方面進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)，促進(jìn)師生交流，構(gòu)建新型師生關(guān)系的創(chuàng)新管理模式。本科導(dǎo)師需要具有較高的教學(xué)能力和科研水平，同時(shí)具有較強(qiáng)的責(zé)任心，為人師表，關(guān)心愛護(hù)學(xué)生的成長。每一位本科生導(dǎo)師積極關(guān)心所帶的本科生，發(fā)揮教師在人才培養(yǎng)中的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。導(dǎo)師要積極引導(dǎo)學(xué)生了解自己的科研方向，并參與到自己的科研項(xiàng)目，同時(shí)，對(duì)本科生進(jìn)行學(xué)業(yè)指導(dǎo)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生能力的目標(biāo)。本科生導(dǎo)師帶領(lǐng)學(xué)生積極參與多層次的科技創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、大學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)，以具體的產(chǎn)學(xué)研研究項(xiàng)目為基礎(chǔ)，多角度、多方位地培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

本科生導(dǎo)師以培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，并熟悉工程背景和相關(guān)工藝技術(shù)的專業(yè)人才為目標(biāo)。注重學(xué)生綜合素質(zhì)、個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，利用學(xué)科和科研的優(yōu)勢，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，將科學(xué)研究全面滲透到本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。注重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，突出創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，選擇部分學(xué)生提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與實(shí)驗(yàn)工作，發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，突出培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立工作能力。本科導(dǎo)師盡可能地為學(xué)生提供多方位從事科技活動(dòng)、科研訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。通過導(dǎo)師制探索出一套行之有效的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合新模式，提高學(xué)生科技創(chuàng)新的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。導(dǎo)師制是我校本科生教育過程中發(fā)揮教師重要作用的一個(gè)重要舉措，也是改革培養(yǎng)模式，加強(qiáng)素質(zhì)教育和差異化教育，促進(jìn)學(xué)生成長和發(fā)展的有益探索。

4 創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的教學(xué)體系

幾年來，根據(jù)冶金行業(yè)的科研優(yōu)勢，對(duì)教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合和修訂。積極動(dòng)員本科生參與教師科研項(xiàng)目，積極參與各類創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和分析問題解決問題的能力。在教學(xué)過程中，鼓勵(lì)授課教師引入相關(guān)最新的研究案例，以使學(xué)生了解最新的實(shí)際生產(chǎn)過程和應(yīng)用狀況。通過科研活動(dòng)，教師不僅豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，而且為教學(xué)方法的改革和教學(xué)效果的提高提供了參考。在課堂教學(xué)方面強(qiáng)調(diào)探究式學(xué)習(xí)方法的應(yīng)用，將被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探索，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。

教師將科研成果、經(jīng)歷和科學(xué)思維方法傳授給學(xué)生，將科研成果融入教學(xué),豐富了教學(xué)內(nèi)容?？蒲兴a(chǎn)生的新成果、新技術(shù)、新知識(shí)，促進(jìn)了教學(xué)內(nèi)容的更新和改革，豐富了課堂教學(xué)。教師通過科研活動(dòng)激發(fā)了學(xué)生對(duì)科學(xué)研究與科技開發(fā)的興趣。產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是建立和完善創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的主要發(fā)展方向。培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的工程技術(shù)人才的關(guān)鍵是實(shí)踐教學(xué)。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，我們建立了完善的實(shí)踐教學(xué)體系。堅(jiān)持理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力，提高學(xué)生的就業(yè)和工作能力。依托產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目，在教學(xué)過程中，教師將最新科研成果融入實(shí)踐教學(xué)。有計(jì)劃、有步驟地安排學(xué)生參加教師的研究，鍛煉學(xué)生的科研能力。在新工程背景下，在產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式下，不斷完善創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)體系。

5 結(jié)語

以科研促教學(xué)，以教學(xué)為核心，既能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，又能全面提高綜合素質(zhì)；既能滿足理論教學(xué)的基本培養(yǎng)要求，又能達(dá)到專業(yè)教學(xué)的綜合培養(yǎng)目的。協(xié)同產(chǎn)學(xué)研、導(dǎo)師制、應(yīng)用科研平臺(tái)在創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的教學(xué)體系，從而實(shí)現(xiàn)提高新工科冶金人才的能力，既可為生產(chǎn)一線提供工程應(yīng)用復(fù)合型人才，又可為學(xué)生在進(jìn)一步的科研工作提供良好的科研基礎(chǔ)。