210967780_基于智慧课堂的冶金工程专业选修课程的教学探索

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SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯基于智慧课堂的冶金工程专业选修课程的

教学探索

陈卓 堵伟桐 邱家用

(江苏科技大学张家港校区冶金与材料工程学院 江苏张家港 215600)

摘要： 大数据和互联网时代的到来提供了多元化的教学形式，使得智慧课堂应运而生，加速了高等教育的

教学体制改革。该文基于冶金工程专业选修课程特点，探讨了传统教学和考核体制的弊端，并结合智慧课堂

优化教学内容结构、改革教学方法以及优化考核体系，提高学生学习过程中的主观能动性和整体参与度，促

进专业理论知识与实践的有效融合。

关键词： 智慧课堂 教学改革 冶金工程 多元化

中图分类号： TF01文献标识码： A 文章编号： 1672-3791(2023)03-0159-05

Teaching Exploration of Elective Courses for Metallurgical

Engineering Specialty Based on Smart Classroom

CHEN Zhuo DU Weitong QIU Jiayong

(School of Metallurgical and Materials Engineering, Jiangsu University of Science and Technology(Zhangjiagang),

Zhangjiagang, Jiangsu Province, 215600 China)

Abstract: The advent of big data and the Internet era has provided diversified teaching forms, made the smart

classroom emerge at the historic moment, and accelerated the reform of the teaching system of higher education.

Based on the characteristics of elective courses of Metallurgical Engineering specialty, this paper discusses the disad‐

vantages of traditional teaching and assessment system, optimizes teaching content structure, reforms teaching meth‐

ods and optimizes assessment system in combination with smart classroom, improves students' subjective initiative

and overall participation in the learning process, and promotes the effective integration of professional theoretical

knowledge and practice.

Key Words: Smart classroom; Teaching reform; Metallurgical engineering; Diversified teaching

随着现代信息技术的发展以及互联网和教育形式

的深度融合，教育教学内容形式也随之不断地进行创新和发展[1-3]。以接受型为主的微课、MOOC平台可作

为日常学习的补充，实现异地和假期学习[4]；SPOC、线DOI： 10.16661/j.cnki.1672-3791.2206-5042-4830

基金项目： 江苏省现代教育技术研究《基于现代信息技术的冶金工程教学模式创新研究》（项目编号：2016-R-48350）。作者简介： 陈卓（1992—），女，博士，讲师，研究方向为冶金工程研究与教学工作、钢铁冶金。堵伟桐（1990—），男，博士，讲师，研究方向为冶金工程研究与教学工作、冶金固废资源化综合利用。

邱家用（1975—），男，博士，副教授，研究方向为冶金工程研究与教学工作、冶金固废资源化综合利用。

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SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯上线下混合式等建议式的教学方式提升了课堂互动

性和灵活性[5]。相比传统教学模式，合理利用以上教

学方式能够使教学效果得到明显提升，但难以把握学

生的个体差异性和调动学生学习主动性。目前，多种

智慧教学平台，例如超星学习通、智慧树、蓝墨云班课

等[6-8]逐渐融入专业的课程教学活动中，使教师教学

和学生学习的时间和空间得以拓展，可实现“以学生

为中心”的教育模式。冶金工程作为一门工程实践性

较强的学科，要求学生在掌握冶金原理和基础理论知

识的基础上，提高与该专业领域相关的工程实践分析

与处理能力，采用智慧课堂平台可给予学生更多的专

业知识启迪，培养每位学生的学习主动性和创新能

动性。

1 教学现状与讨论

1.1 课程的设定

冶金工程的专业选修课程大多基于现阶段国家

时代需求和发展规划设定，且授课对象普遍为大三、

大四年级学生，课程具有较强的综合性和应用性，一

般以实际冶金过程为研究对象，紧密围绕生产过程以

解决实际工程问题为目的。以江苏科技大学冶金工

程专业的专业选修课为例，主要开设课程有《冶金工

程新技术》《海洋工程钢铁材料》《特种冶金》《冶金耐

火材料》《环境生态学》《非高炉炼铁》等，课程综合性

和应用性强，如想充分学习这些课程内容，学生需具

备完善的工科基础知识（高等数学、工程化学、大学物

理、物理化学等），以及专业理论基础和实践认知（冶

金工程导论、冶金物理化学、冶金传输原理、钢铁冶金

学、冶金实验研究方法等），选修课程一般为1~2学

分，即16~32个学时。当教师采用传统授课方式时，

学生的学习主动性往往难以调动，导致整个课程的系

统性思想、学生的知识迁移能力和实际工程应用能力

的发展受到限制，从而降低课程的教学质量，同时学

生走上工作岗位之后需要重新适应、整合自己的知识

体系。

1.2 理论知识与应用知识相剥离

采用传统的“课件+板书+讲授”的“传授式”教学

模式，教学方法和手段单一，教师与学生间的有效互动

率较低，导致学生对课程的印象为知识枯燥乏味、理论

性强、深奥抽象、难于理解，难以激发学生的主动性思

考及发现实际冶金反应过程中问题的能力；同时，课程教材中部分内容陈旧，所讲授的知识点多而散，与当前

“大数据”信息技术和科技发展的前沿动态脱节，理论

和实际剥离，因此，教学过程中需提前总结和发现各门

先修课程知识的内在联系，提炼各门课程相关知识点，

结合目标课程理清知识脉络，强调知识体系的连贯性，

开拓学生思路，激发自主学习积极性，进一步利用网络

资源、仿真软件等自主学习相关内容。因此，需结合相

关课程背景和社会实际需求，开展具有社会时效的专

业课程的改革研究和实践，将理论与实践教学相结合，

激发学生的学习兴趣，通过增设实践环节促进学生对

抽象理论知识的掌握，培养学生独立思考，结合实际，

解决问题的能力，推动思政育人专业育才改革，培养出

合乎社会需求的应用型人才。

1.3 教学内容与学时难以平衡

冶金专业选修课程一般为16~32个学时，课时少，

但专业知识点繁多，需充分掌握冶金相关理论和系统

知识，但实际上学生个体接受新知识能力以及目前所

具备的专业基础知识差异明显，教师无法在规定的课

堂时间里将繁多且复杂的专业知识高质量地教授给学

生；另外，专业选修课程与工程实际应用相关，所涉及

的知识面广，这也往往会造成学生的学习负担重且效

率低，花了大量的时间但是多数学生并没有真正理解

和掌握课程的核心内容。

1.4 课堂及课后反馈效果欠佳

当前课堂的交流互动形式一般为教师主动提问，

学生被动回答，且因为学生个体差异和课时有限，教

师很难掌握多数学生的课堂中的学习状态。课后通

过作业形式了解学生的学习情况，但作业的布置、提

交、批改和讲解的整个课后反馈流程具有时间周期

长、时效性低、问题导入性差等明显的缺点，导致学生

整体的学习效率低下，并且教师无法充分掌握学生的

学习情况。

2 基于智慧课堂的教学课程改革措施

2.1 智慧课堂的教学模式

智慧课堂的教学模式，即教学过程和教学结构与

传统课堂存在明显差异。传统的专业课程教学由教师

课前备课、课内讲授、课堂提问、发放课后作业这5个

环节和学生课前预习、听课、回答问题、完成课后作业

这4个环节组成，即“5+4模式”[5]。该模式在教学过程

中存在许多弊端，而理想的智慧课堂采用能够实现“8+

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8”模式，即教师的教学过程和学生的学习各分为8个

环节，可明显地丰富传统的教学方式以及教学内容的

多样性，教学过程能够实现及时反馈和交流，比传统教

学流程更加立体[5]，使得“教”与“学”相互渗透融合。

冶金工程专业选修课智慧的授课模式为课前问题

引导、课内知识内化和课后拓展巩固三大阶段，具体如

图1所示。教师在课前通过“超星学习通”等智慧平台

将学习资料发放给学生，例如：非高炉炼铁课程提前发

放学科前沿的文献资料和国家“碳达峰、碳中和”的政策导向等，师生可通过线上平台交流预习阶段产生的

问题，教师通过线上测试获得预习结果反馈，并有针对

性地进行二次教学设计，提升学生对课题内容的学习

志趣。课内阶段可实现师生探究式学习，

学生可实现

小组内成员面对面交流和不同小组之间采用线上平台

多种方式互相交流，

提升学生的整体主动性，教师在课中重点是对教学重难点进行深入的启发式讲解，同时

智慧课堂提供了“以学生为中心”的翻转课堂平台，保

证不同层次的学生开展无障碍交流。课后阶段可通过图1 基于智慧课堂的冶金专业选修课程教学改革内容

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