基于OBE理念与MOOC平台的稀有金属冶金学课程教学改革探索

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2025）14-0146-04

Abstract：RareMetal Metalurgyisanimportantcorecourseinmetalurgymajors.Thiscoursecoversawiderageof content，hasacomprehensiveknowledgesystem，anddistinctivefeatures.AimingattheshortcomingsoftraditionalcourseofRare Metal Metallrgy，suchasoutdatedtextbookandsingle teachingmethods，theteachingreformwasexploredbasedontheOBE conceptandMOOC platforminthispaper.A"goldenclass"withhighorder，innovativeandchallnges wasaimedtocreate through measuressuchasrevisingthecousesyllabus，conductingasurveyontheconstructionof goldencourses，buildingonline courseresources，designingandimplementingflippedclasroomteaching，andbringingenterpriseexpertsintotheclassroom.The practicalresultsowsthattheteachingabilityofthecourseteamhasbeenoveralimproved，thecuriculumresourceshavebee integratedandoptimized，andthestudentsleaminginterestandteachingqualityhavebenefectivelyenhancedbyusingthe educational reform measures.

KeyWords：OBEconcept；MOOCplatform；teachingreform;RareMetal Metallurgy;onlinecourseresources;GoldenCourses

稀有金属具有重要战略价值，事关国防安全，是世界各国重点争夺的战略性资源。稀有金属冶金学课程是冶金工程专业的专业主干课程，其教学大纲由中南大学稀有金属冶金专业在国内首次制定，伴随时代与科技发展，历经60多年沉淀打磨，影响深远。该课程集价值塑造、能力培养、知识传授三位一体，致力于培养具备解决复杂问题的综合能力和高级思维的稀有金属冶金专业人才。通过对钨、钛和稀土金属等典型稀有金属冶金方法的学习，使学生掌握稀有金属冶金过程的基本原理和常用的工艺及设备，熟悉焙烧、浸出、沉淀与结晶、熔盐电解、金属热还原等常规冶金方法，以及氯化冶金、溶剂萃取、离子交换、氢还原、真空冶金和粉末冶金等特种冶金方法。由于这门课程涉及到的金属种类繁多、工艺流程复杂、冶金方法丰富、工程性强和内容覆盖广，教师教学和学生学习均有一定的难度。为了使教学更为生动，使学生对稀有金属冶金过程认识更全面，对工艺过程和冶金方法了解更深入，十分有必要进行稀有金属冶金学课程的教学改革探索。

作为有色金属冶金专业重要的骨干课程，全国有不少高校开设了稀有金属冶金学这门课程，所采用的教材都是李洪桂主编的《稀有金属冶金学》，各院校所面临的问题也有相似之处。近年来，有多家院校围绕该课程提出了教学改革思路。向小艳等2提出稀有金属涉及元素多，覆盖面广，相同种类元素性质相似程度高，不同种类元素冶金工艺流程差异大，为提高教学效果，引入了对比教学法，并从课堂组织角度介绍了保证教学效果的方案。孙志敏认为教师应结合课程性质及特点，及时更新、精简教学内容，可采用案例教学、综合设计性实验教学、实践项目与课堂教学相融合等教学模式来调动学生学习的积极性。王明玉等通过选择合理的教学内容使学生在掌握基础知识的前提下了解科技的发展前沿，以多媒体教学为手段，采用对比教学的方法，通过课堂教学与实验室相结合的方式，最大限度地调动学生学习的积极性和自学能力，考虑到稀有金属冶金学工程性强，还探讨了案例教学法在该课程中应用的可行性，指出了案例选择的原则。这些措施具有很好的借鉴意义。

本文对稀有金属冶金学课程的特点和现存不足进行了分析，提出了基于OBE理念和MOOC平台进行教学改革的思路。OBE（Outcomes-based Education）教育模式最早是在美国和澳大利亚的教育改革中出现的，现已被世界各国不同层次的教育系统广泛采用，是工程教育专业认证的核心理念。它以学习产出为导向，明确教学目标，再围绕目标完善教学环节，关注学习过程，最终使学生达到预期的教学效果[6-7]。慕课（Massive Open Online Course，MOOC）是指大规模在线开放课程[8-9]。它可为教学提供更为丰富的教学资源，其优势在于学习者不受人数、时间、空间的限制；不足是存在学习效率低、面对面交流少等问题。借助线上资源，采用翻转式课堂或线上线下混合式教学模式可以使二者优点得到有效结合。

本文基于OBE理念，以学生为中心，基于“智慧启迪、价值塑造、能力培养和知识传授"四位一体的课程目标，和MOOC平台智慧树合作，结合课程特色，通过间卷调查、线上资源建设、翻转课堂教学设计与实施，企业家进课堂等措施，进一步提高课程的高阶性、创新性和挑战度，完善课程资源，打磨教学团队，以获得更好的教学效果。这对提高我国稀有金属冶金专业人才的培养质量而言有重要意义。

一 稀有金属冶金学教学现状与课程特色

（1） 教学现状

稀有金属冶金学是冶金工程专业本科生的专业主干课程，春季为稀有金属冶金学A，48学时，授课内容为钨、钛和稀土冶金，授课对象为大三学生；秋季为稀有金属冶金学B，32学时，授课内容为钨冶金和钛冶金，教授对象为大四学生。考核标准为平时成绩（ 40%）+ 期末考试成绩1 60% ），其中平时成绩由课堂参与度、课堂小测、作业完成度等构成，期末考试为闭卷考试，采用统一命题，流水改卷，保证考核过程公正与公平。教学团队现有教师6人，可分为2～3个平行班授课。

（二） 课程特色

该课程内容覆盖面广，考核方式合理，特色鲜明，1课程内容紧扣学科发展前沿和人才培养需要稀有金属的提取应用和高新科技发展、国家国防安全密切相关。本课程内容围绕钨、钛和稀土金属等典型稀有金属的冶金方法、原理和工艺展开，在全球范围内跟踪稀有金属冶金前沿技术的最新进展，并及时将其反映在教学中。冶金工程是中南大学的强势学科，中国的钨、稀土等多种稀有金属储量居世界首位。该课程内容对中国的稀有金属资源利用和国防科技发展至关重要。

2课程讲授注重知识系统性和能力素质的有机融合

稀有金属元素有59种，具有丰度小、赋存状态分散、伴生元素多、应用上以小博大等特点。由于稀有金属种类繁多，相互伴生，课程涉及的冶金方法和理论，工艺流程和实践的知识点多，技术发展革新速度快，在教学和学习过程中，需要高度整合不同金属元素之间的共性与个性差异、理解规律并及时吸纳前沿技术和最新信息，具有一定难度。因此，本课程要求教师用心备课、学生用心学习，以保证完成高标准的人才培养目标。

3课程建设围绕立德树人、以生为本、理论结合实践等展开

本课程根据稀有金属的特点巧妙设计课程思政，激发学生民族自信心、荣誉感和责任感，达到立德树人的目标。授课教师均为教学经验丰富的稀有金属冶金一线科研工作者，不仅对稀有金属冶金过程原理十分熟悉，且有丰富的科研和生产调试经验，十分了解教学内容相关科技的最新进展，从而进行准确生动的授课。教学团队注重对教学方法和手段的改革，重视师生互动，以提高学生学习热情，培养其科学思维和创新能力。课程内容结合科技发展最新动态，理论联系实践，培养学生解决实际问题的能力。

二 稀有金属冶金学教学现存问题

中南大学的稀有金属冶金学课程历史悠久，积淀深厚，但还存在一些不足，有必要进一步优化和完善。

（1） 教材陈旧，教学内容需优化更新

该课程目前使用的教材为李洪桂主编的《稀有金属冶金学》，该书在1990年5月第1版，书中全面介绍了稀有金属冶金过程的原理及工艺，以钨、钼、钛、锆、铪、、锯和稀土金属为代表进行阐述；实际教学过程受课时所限，又从中选择了钨、钛和稀土金属为代表进行授课。这本教材自出版至今已有30余年，是十分经典的冶金学教材。其中阐述的稀有金属冶金学原理，传达的冶金过程强化、冶金资源综合利用、无污染冶金和材料冶金等冶金学理念，至今仍然指导着稀冶技术的发展，闪耀着现代提取冶金的光芒。但是，稀有金属冶金是不断发展的冶金领域，30多年来，很多技术发生了变化，甚至是重大的变化。因此，授课内容不能局限于教材，需增加一些新的理论和技术进展，甚至需结合授课教师自己的一些科研和工程实践体验，使学生在课程中了解到科技发展的前沿动态。

（二） 教学手段单一，教学模式和方法需创新

该课程授课对象为大三、大四的学生，已经学习过冶金工程概论、传递过程原理等专业课，具备了一定的专业知识储备，也具有基本的自学能力，对反应原理和工艺过程是容易理解的。但是，这些学生还没有稀冶企业实习经验，对工艺过程与设备结合的情形很难有直观的认识和形象的了解。教师需要在传统授课基础上，对课程资源、教学模式和方法进行创新。如通过图片、动画和视频等多媒体素材的应用，将抽象的概念和理论直观化展示，从而使学生对所涉及的设备、工艺流程、参数控制和车间实况有更为深刻的理解。

三稀有金属冶金学教学改革措施

（1） 课程教学大纲修订

本次教学改革研究中，教学团队紧扣学科发展前沿和人才培养需要，参照工程教育认证毕业要求指标点进一步明确教学目标，对稀有金属冶金学A和稀有金属冶金学B的教学大纲均进行了修订，形成了《2023版稀有金属冶金学A教学大纲》和《2023版稀有金属冶金学B教学大纲》。新版教学大纲增加了课程目标和工程教育认证毕业要求指标点的对应关系及课程思政内容，依然选择钨、钛和稀土作为典型稀有金属进行授课：稀冶A讲授钨、钛和稀土冶金，稀冶B讲授钨和钛冶金。这样的教学内容安排除了考虑学时限制，还考虑到稀有金属冶金过程的原理及工艺具有共同点，所采用的单元过程很多是类似的，而钨、钛和稀土冶金过程基本囊括了稀有金属冶金的典型单元过程，对其他金属可以举一反三；此外，钨、钛和稀王均是我国的丰产元素，产量大，用途广，其中我国钨和稀土的冶金技术在世界上都处于领先地位，掌握钨、钛和稀土的冶金过程是十分必要且重要的。

（二）“金课"建设问卷调查

稀有金属冶金学课程获得了中南大学2021年线上“金课"建设立项，可利用建设的线上资源辅助教学。为了更好地建设好线上资源，教学团队设计了调查问卷，并以本校大四学生为对象，进行了问卷调查，共回收有效问卷53份。问卷调查结果显示：线上线下两种教学模式相比较，25名学生倾向于线上教学，理由是可以反复观看、自由调整安排时间、回顾知识便利、线上资源更丰富，学习选择性更强、不懂的地方可以反复听；28名学生倾向于线下教学，理由是可以同老师直接讨论、学习老师的经验、更容易理解课本知识、线下专注度更高、互动性强、学习氛围好、更有学习体验感。可见，采用翻转式课堂或线上线下混合式授课，是可以结合线上线下两种方式的优势选择。同学们还在调查问卷中对线上资源建设给出了有用的建议，认为线上学习有利于复习和巩固知识点，需要注重趣味性、互动性和知识深度性等方面。