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【教学改革进行时】AI赋能冶金专业改造升级:从“传统”迈向“智能”新生态

发布时间:2026-03-27 作者:董季玲 编辑:徐致远 来源:教务处 冶金与动力工程学院

人工智能正以前所未有的深度重塑全球高等教育发展格局,更推动传统冶金行业从“黑箱操作”向“绿色智造”加速转型。作为支撑行业高质量发展与学生未来竞争力的关键基石,冶金工程专业的智能化转型已成为我校新工科建设与专业升级的重中之重。面对传统工科人才培养与产业智能快速迭代之间的“时间差”,学校坚持立足专业特色、精准对接产业需求,通过顶层设计、课程重构、模式创新与产教协同,探索出一条契合校情、紧贴行业、彰显工科育人特色的冶金专业改革发展之路。

找准定位:在发展中积蓄数智势能

冶金工程专业作为我校的传统优势专业,拥有国家级一流专业、国家级特色专业两大“金字招牌”。它不仅是学校“数智低碳冶金特色优势专业群”的核心专业,更是新工科建设的前沿阵地。

近年来,该专业紧扣时代脉搏,先后获批重庆市人工智能+智能零碳学科群、数智冶金产教融合虚实一体化实践教学平台、数智低碳冶金重庆市普通本科高校产教融合特色优势专业群等高水平科研与教学项目。专业现有省部级人才11人次,冶金系教师团队入选“重庆市高校黄大年式教师团队”。正是这股厚积薄发的专业底气,为“传统到智能”的转型跨越提供了坚实支撑。

正视问题:破除人才培养与智能技术的隔阂

在AI技术快速发展的今天,传统的教学方式必须改革升级。调研发现,人工智能正在重新定义工科学习的逻辑,对冶金工程专业学生的工程实践能力、跨学科整合能力,教师的行业适配能力、知识重构能力提出更高要求。

当前,专业人才培养面临着几个核心痛点:首先是“供需错位”,产业智能化的迭代速度明显超过了传统教学的更新节奏;其次是“衔接不足”,企业最前沿的技术在教材与课堂中融合不及时,导致产学协同在全要素衔接上存在断层;最后是“认知瓶颈”,传统的培养目标尚未能充分适配AI赋能的人才导向。面对技术浪潮的冲击,部分师生的转型意识仍待加强,原有的课程体系与评价标准亟需进行系统性的“底层重构”。

顶层设计:以“1+4+1”总体思路实现能力跃迁

面对时代考卷,冶金工程专业给出了清晰的答复:以AI技术为核心引擎,系统重构课程、平台、师资、评价四位一体的培养体系,形成了具有重科特色的“1+4+1”教学改革总体思路。其中“1”是紧紧围绕一个核心目标:培养具备坚实冶金工程实践能力、敏锐AI素养和数字创新能力的高素质智能冶金人才;“4”则代表课程融智、平台筑基、师资强能、模式创新四个具体实施路径;“1”是打造一个“虚实一体化”的冶金+AI教学平台。

这场改革的本质,是助力学生实现从“被动接受知识”到“主动解决问题”、从“单一技能掌握”到“跨学科协同创新”的能力跃迁,旨在塑造能够适配冶金行业智能化转型、具备全球视野与本土情怀的未来工程师,为他们后续的高阶实践与职业规划筑牢基石,进而助力国家“双碳”目标下的产业转型。

路径演进:全维度推动教学要素的数智化革新

推动理念转变,达成转型共识。通过组织教师深入冶金企业一线深度调研,开展“AI赋能冶金行业”系列专题培训,引导师生打破“重工艺、轻智能”的传统思维藩篱,让“冶金+AI”的跨界思维在校园内生根发芽。

优化培养目标,精准适配产业需求。以AI冲击为导向重构“冶金+AI”复合型人才培养定位,将工程实践、AI应用、数字创新作为培养的三大核心支柱。同时,紧密衔接工程认证标准,明确了AI应用与跨学科协作的考核要求,确保人才培养与产业脉搏同频共振。

重构课程体系,实现“课程融智”。紧扣冶金智能化需求,将工业大数据、数字孪生、智能控制等技术深度嵌入课程全流程。在基础层:增设《人工智能导论》、《高级程序设计语言(Python)》等通识必修课,为学生配置数智时代的“入场券”。在融合层:开设《冶金智能制造》、《智慧钢铁厂设计》、《冶金工业大数据》等交叉课程,训练学生解决复杂工程问题的综合素养。在升级层:对《炼铁原料》、《矿物预处理》等“老牌”专业课进行数字化迭代,融入低碳智能与短流程工艺,让传统课堂焕发出科技感十足的新活力。

平台建设:打造“虚实一体化”教学环境

学校打造了“虚拟仿真+物理实操+大数据分析”三位一体的虚实一体化教学环境。这一平台秉持“虚实结合,能实不虚”的建设策略,实现了校内虚仿中心与校外实践基地的无缝对接。

目前,平台设备总值超过5300万元,中心占地面积6000平方米,拥有实验设备1245台(套),数字化资源容量达232GB。这组庞大的数据背后,是强有力的教学输出:平台目前已开设53门深度融合课程,覆盖15个相关专业,年服务学生约4500人,完成总学时数高达10万人时数/年。其中,国家级钢铁制造虚拟仿真实验教学平台更是成为该专业展示改革成效的一张亮丽名片。

模式创新:AI助力下沉浸式育人生态

在教学实施层面,大力推动“AI赋能产教协同”的新模式。在《冶金工程专业导论》等课程中,AI不再是遥远的概念,而是化身为课堂智能助手。

最受学生欢迎的是“沉浸式游戏化”教学,例如,开发出《重生之我在商朝当铁匠》等具有强烈代入感的情境化教学案例,极大地激发学生的探索欲。同时,依托“钒钛高炉综合运行状态评估平台”,学生能够基于真实的数据模型下开展工艺指标配置与系统管理。通过这种“冶金+AI”的教学模式,让枯燥的理论变成了可感知、可呈现、可操作的实践体验,真正做到了在“玩”中学,在“战”中悟。

展望未来:让专业改革更契合产业需求

深耕细作结硕果,改革赋能启新程。经过一系列系统性的改造升级,冶金工程专业在人才培养、平台建设、师资能力等方面均取得了阶段性成效。人才培养与行业需求“两张皮”的难题得到了初步化解,专业的品牌竞争力与行业认可度显著提升。

面向未来,学校将持续聚焦行业的智能化与绿色化转型,不断深化“冶金+AI”人才培养体系,持续推进产教融合,着力打造特色鲜明、内涵深厚的一流工科专业,为国家培育更多卓越工程人才,在教育强国建设的壮阔征程中彰显重科担当。

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