深耕教学育人一线,厚植绿色冶金沃土——吴胜利绿色钢铁冶金本科育人团队

供稿|邢华超,付云笛

内容导读

2022 年10 月,北京市教育委员会公布了2022 年北京高校优秀本科育人团队和北京高校优秀教学管理人员遴选结果,北京科技大学吴胜利教授领衔的绿色钢铁冶金本科育人团队获评北京高校优秀本科育人团队。

北京科技大学冶金工程学科是国家一级重点学科,并入选国家“双一流”建设学科,在教育部组织的历次学科评估中均名列前茅,2018 年至今“软科”世界一流学科排名,位列“世界第一”,在国内外享有盛誉,已发展成为世界钢铁冶金教育中心。

绿色钢铁冶金本科育人团队,隶属于北京科技大学冶金与生态工程学院钢铁冶金系,承担冶金工程学科本科生培养,负责冶金工程专业“钢铁冶金课程群”的教学工作。团队长期致力于钢铁冶金新工艺、新技术以及冶金基础理论的研究,年均科研经费超过3000 万元,累计获得国家科技进步奖3 项,省部级科研奖项20 余项,每年发表学术论文100 余篇、申请专利30 余项。

北京科技大学钢铁冶金学科开设于建校伊始,最早的基层教学组织采用前苏联的“教研室”模式,建设有炼铁教研室、炼钢教研室、电冶金教研室等,20 世纪80 年代末以后学习欧美模式变“教研室”为“系、所”,成立了钢铁冶金系。

为了强化教育教学和人才培养工作,有效推进基层教学组织建设,进入本世纪后,时任系教学副主任、学院教学委员会副主任的吴胜利教授,以本科专业主干课——钢铁冶金学为依托,牵头组建了钢铁冶金学教学团队,在国内率先提出绿色冶金概念及其教学模式。之后,团队瞄准国家发展重大战略要求,融入了“基于节能减排的绿色钢铁”理念,并将本科专业必修课——钢铁绿色制造技术纳入团队建设内容,逐步完善了“绿色钢铁冶金本科育人团队”。经过近30 年的努力,团队为国家“一带一路”和“京津冀协同发展”等重大战略提供了绿色冶金新流程技术支撑,团队育人践行了习近平总书记“绿水青山就是金山银山”理念,为我国钢铁行业的绿色可持续发展培养了大量的技术工匠、行业专家和高级管理人才。新一代“钢小伙、铁姑娘”正在全国、乃至世界各地钢铁冶金生产与科研部门积极奉献、建功立业,积极推动了传统钢铁行业的转型升级,也稳步推进了我国成为世界钢铁强国。

如今,绿色钢铁冶金本科育人团队已经形成老中青及高中级职称结合的复合型教学团队,由15 名优秀教师组成,包括全国黄大年团队成员4 人,北京市教学名师1 人,北京市和北京科技大学师德先锋2 人,国家级领军人才1 人,国家级青年人才2 人,青年托举3 人,寿昆教学名师2 人,寿昆青年教学名师1 人,教学标兵2 人,是一支锐意进取的精干团队。

在团队建设过程中,吴胜利教授非常强调对青年教师进行“传、帮、带”,不断提升青年教师教学能力和效果,依据“先浅后深”、“由点到面”、“积少成多”的培养过程,逐步增加青年教师授课内容。同时鼓励青年教师大胆探索、积极创新。

中国科协青年人才托举工程项目入选者、北京科技大学青年教学骨干人才、团队教师寇明银回顾了自己从学生阶段到留校工作以来,吴胜利教授对其教学科研的培养和引领。即使已经留校成为“教师”,吴胜利教授依然让他全程听课并做好笔记,在授课间隙告诉他授课相关的技巧、节奏、内容、互动等。完成一学期的授课后,吴老师让他进行了课程试卷初稿的撰写,这套试卷经过了两人反复五次修改才最终定稿。既让寇明银对整个课程有了更深层次的理解和认识,也让他深刻明白了要以一种精益求精、追求完美的态度来对待教学。“吴老师一直教导我们教学无小事、学生最重要,而我最终也收获了学校、学院和学生的认可,让我很有成就感和满足感,”寇明银说。国家级青年人才项目入选者、北京科技大学青年教学骨干人才、团队教师刘征建也指出:“团队气氛非常和谐,大家对教学都非常投入,老教师的实践经验非常宝贵,对于青年教师的专业实践能力培养很有帮助,包括教学方法、教学案例提取等,都要感谢团队老教师的帮助。”

北京科技大学冶金与生态工程学院钢铁冶金系主任、寿昆教学名师张家泉教授表示,钢铁冶金是我校冶金学科的特色方向,作为核心专业课,其不仅包含化学冶金与物理冶金原理及其应用,还涉及较多的工艺学与反应器装备学知识,内涵十分丰富。此外,专业课的讲授效果不仅取决于授课教师在教学过程中日积月累的认知与经验,更取决于他与时俱进的教研融合能力。为了持续维护和提升我校钢铁冶金教育在社会中的影响力,我们在日常教学安排上采用老中青相结合模式、在具体课程教学中要求年轻教师从听课、助课、参加教研活动开始。这种“传、帮、带”的接力模式加之优质的青年教师资源,保障了团队在世界钢铁冶金教育教学活动中能够历久弥新地持续进步,且一直处于领先地位。

我校03 级本科生、07 级博士研究生,现任重庆大学材料科学与工程学院教授和博导、重庆市冶金工程重点实验室副主任的徐健,虽然毕业没有留在吴胜利教授团队中任教,但也深受团队培养,“导师对待学术严谨认真,以‘磁铁式教学’的方式让我学会了对待学术需要一丝不苟,要发自内心热爱冶金事业,忠于冶金事业。是他让我们有机会深入行业接触一线工作,我也是在这样的过程中逐渐增强了对冶金学科的研究兴趣,找准了研究方向。”当年,徐健在吴胜利教授团队中是一名研究生;
而今,他也开始培养起自己的研究生,徐健说:“这就是传承的力量,我希望将精益求精的治学态度和吃苦耐劳的科研精神一代代传承下去,励精图治,探索新时代冶金学科发展之路。”

吴胜利教授认为,钢铁冶金是实践性很强的专业,因此,在培养学生时,一方面要注重培养学生理论联系实际的能力,即能够通过所学知识来解决工业实际问题,做到活学活用;
另一方面要注重对其思维能力的培养,引导学生主动去提出问题、思考问题、解决问题,在这样的过程中自然而然地理解知识体系和脉络。

结合“中国制造2025”的宏观战略需求,指向实现冶金工程专业复合型人才培养目标,团队进行了课程教学方法的改革。本科课堂中所使用的教学案例,大部分都来自于团队与企业开展的真实合作实践项目。通过不断引入生产案例分析,如炉况判断及调节、钢铁厂设计、工艺流程优化等内容,使学生更加直观地理解知识并运用。此外,团队结合近年来钢铁发展的新技术、新工艺,尤其是团队所取得的数项国家科技进步奖和教育教学成果奖,在传统炼铁学、炼钢学、连铸工艺课程基础上开设了现代《炼铁过程典型案例》、《炼钢过程典型案例》和《连铸过程典型案例》课程,不仅大大提高了学生的专业兴趣,也提升了学生学以致用的能力。14 级本科生、20 级硕士研究生曾旺说:“吴老师的教学内容深且广,但是重点突出,结合实际也使学生对知识的掌握更加深刻。”在案例教学中,团队教师会首先提出问题,让学生自己先思考,然后组织学生分组研讨、进行头脑风暴。当学生自己对问题有了一个较为完整的回答后,才会给出“解答”。如“如何降低高炉冶炼过程的二氧化碳排放”、“如何解决高炉铁水温度偏低的问题”等,在工业实践中已有解决方案,但却是训练学生创新能力的好素材。

同时,团队教师积极鼓励学生加入到科技创新课题和SRTP 创新项目中去。团队的实验平台涵盖了钢铁冶金领域科学研究需要的所有设备和装置,可以对铁矿石造块―炼铁―炼钢―精炼―连铸―轧钢整个钢铁生产流程进行模拟实验。丰富的实验室资源使本科学生从大学一年级就可以进入实验室了解并掌握相关实验技能,大学二年级就能够开始进行本科生科技创新实验。在实验研究过程中,学生不仅熟悉了各项实验技能,更深入了解了钢铁冶金专业的实际工作内容,培养了创新实践能力,这为他们在大学四年级进行毕业设计实验,以及之后继续深造、就业工作等阶段都打下了坚实、良好的基础。在过去5 年,累计有超过100 位本科生进入团队实验室进行科技创新实验,其中有20 余支队伍的项目被评为国家级科技创新项目,10 余支队伍在“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”、“摇篮杯大学生创新创业竞赛”、“全国大学生冶金科技竞赛”、“炼钢模拟大赛”等全国科技大赛中获得一等奖。

除了对学生各项专业能力的培养,对其品德和态度的塑造也在团队教师教学过程中潜移默化地进行着。“吴老师会关心我们的日常生活近况,也会督促我们在有限的时间做更多有意义的事,不要荒废最好的时光。老师用自己的言行影响着我们,无论教学还是科研都要秉持严谨认真的态度,”18 级本科生、22 级硕士研究生方叶涵在讲到成为吴胜利教授团队的学生时表示非常幸运能够遇到如此的良师益友。

团队秉持“立德树人”的宗旨,成员皆爱岗敬业、关爱学生,育人效果得到了学生和社会用人单位的高度认可。在历年全国同类冶金专业毕业生调查问卷评价中,用人单位对该团队专业毕业生的综合评价最高。

一直以来,团队始终注重传承与创新的协调发展,以此来保证教学水平不断提高、科研成果位列先进。

随着钢铁工业技术不断发展,已有教材内容陈旧,无法适应当下,因此团队多次组织编写新教材。目前团队出版了《钢铁冶金学(炼铁部分)》(第4 版)、《钢铁冶金学——炼钢学》(第2 版)、《钢铁绿色制造技术》等高水平教材,这些教材更新了近年来的科技新进展、前沿新技术等,丰富了课程内容、开拓了学生视野、提升了教师对专业领域的认识。

同时,为应对全球气候变化、保护绿水青山,我国钢铁企业加快了环保升级改造。为了满足工业实践中的需求,团队在学校学科传统优势专业课程的基础上及时进行调整,增设了绿色化、智能化课程,如冶金环境工程及资源循环利用、钢铁绿色制造技术、冶金资源与环保工程、冶金反应流程学、冶金工艺与智能化控制等,组成了“绿色钢铁冶金课程群”。

团队还打造了系列实验平台和精品课程,“钢铁冶金学”被评为国家级一流本科课程,部分成果已推广应用至其他学校;
“钢铁是怎样炼成的”入选第七批教育部精品视频公开课,被众多学校和企业作为教学、培训资料使用,目前网络点击量已经超过8 万多次;
率先引入虚拟炼钢网络教育平台,学生可以通过此平台体验真实的炼铁、炼钢和轧钢过程,加深对钢铁冶金工艺的理解,结合课堂教学有助于学生将理论和实践结合起来,该虚拟炼钢网络平台目前已经在国内众多冶金院校采用,其推广亦对其他流程类专业的理论‒实践教育教学改革,提供了良好的示范。

未来,吴胜利教授将带领团队继续坚持立德树人,思政寓教,激发学生学习与创新的动力;
坚持教与学模式创新,强化现代信息技术与教学深度融合、师生互动、生生互动,引导学生进行探究式与个性化学习;
继承发扬“传、帮、带”优良传统,通过观摩、研讨和培训,提升团队整体教学能力,实现各讲台教学效果无差异化;
拓展团队教师的国际化视野,服务于国家“一带一路”重大战略,支撑世界冶金科教中心建设。

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