工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)《工程材料》課程教學(xué)的引領(lǐng)與改革思考

潘曉亮　謝世坤　曠虛波　楊元?！∫讟s喜

摘要：本文基于工程教育認(rèn)證的先進(jìn)教學(xué)理念，結(jié)合課堂教學(xué)過(guò)程中獲得的實(shí)踐體會(huì)，分析了我?！豆こ滩牧稀氛n程傳統(tǒng)教學(xué)模式目前存在的不足，探討了該課程教學(xué)目標(biāo)與支撐畢業(yè)要求相關(guān)指標(biāo)點(diǎn)的匹配關(guān)系，明確了課程教學(xué)內(nèi)容及相應(yīng)考核的比重，最后對(duì)課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)提出改革思考措施。

關(guān)鍵詞：《工程材料》；工程教育認(rèn)證；改革思考

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）51-0104-03

一、引言

2016年6月2日國(guó)際工程聯(lián)盟大會(huì)《華盛頓協(xié)議》全票通過(guò)了中國(guó)的轉(zhuǎn)正申請(qǐng)，中國(guó)正式成為第18個(gè)《華盛頓協(xié)議》成員，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證與國(guó)際工程教育專業(yè)認(rèn)證實(shí)質(zhì)等效的跨越。工程教育認(rèn)證先進(jìn)的教育教學(xué)理念，是以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向、不斷持續(xù)改進(jìn)。這就要求在實(shí)際教育教學(xué)中，應(yīng)以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心、以傳授學(xué)生知識(shí)為主線，圍繞學(xué)生本專業(yè)的畢業(yè)要求，來(lái)合理安排教學(xué)任務(wù)和優(yōu)化配置教學(xué)資源，重視學(xué)生受教育后的學(xué)習(xí)效果，并不斷地持續(xù)改進(jìn)[1，2]。

《工程材料》是材料成型及控制工程本科專業(yè)的一門專業(yè)必修基礎(chǔ)課程，通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生獲得有關(guān)工程材料成分、結(jié)構(gòu)、性能及其改性處理的基礎(chǔ)理論、具備合理選用工程材料、制訂加工工藝路線及分析解決工程實(shí)踐問(wèn)題的初步能力[3，4]。該課程具有概念術(shù)語(yǔ)多、內(nèi)容系統(tǒng)性強(qiáng)、實(shí)踐應(yīng)用性突出等特點(diǎn)。傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)模式不能有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳[5]。具體表現(xiàn)在：課程內(nèi)容廣泛，含力學(xué)、金屬學(xué)、熱處理及加工工藝等知識(shí)，有些課程內(nèi)容陳舊，與現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)，需要參照工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步規(guī)范該課程教學(xué)內(nèi)容；在課程教學(xué)過(guò)程中，教師側(cè)重于對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的傳授，而對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)不夠，缺乏應(yīng)用實(shí)踐案例，很難達(dá)到工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中所述的學(xué)生能夠解決復(fù)雜工程問(wèn)題的要求；考試內(nèi)容偏簡(jiǎn)單，主要集中在某些知識(shí)點(diǎn)上，考核內(nèi)容與應(yīng)用實(shí)踐脫節(jié)，達(dá)不到企業(yè)對(duì)于應(yīng)用型工程技術(shù)人才的能力要求。因此，傳統(tǒng)的《工程材料》課程教學(xué)模式與工程認(rèn)證的教育教學(xué)理念還存在著一定的差距。為此，筆者在材料成型及控制工程專業(yè)班級(jí)的《工程材料》課程實(shí)際教學(xué)中緊扣工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該課程的教學(xué)改革提出自己的見(jiàn)解與思考，以期提高本專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的實(shí)踐能力。

二、工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)《工程材料》課程教學(xué)的引領(lǐng)與支撐

（一）工程教育認(rèn)證與課程體系的關(guān)系

以工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為引領(lǐng)，反向設(shè)計(jì)本專業(yè)課程的教學(xué)過(guò)程，使設(shè)計(jì)后的課程體系所構(gòu)建的知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)形成支撐。首先對(duì)于每門課程都需要參照工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的畢業(yè)要求映射出本專業(yè)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)；然后，將每門課程的教學(xué)目標(biāo)依據(jù)本專業(yè)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)匹配；經(jīng)過(guò)關(guān)聯(lián)匹配后的課程教學(xué)目標(biāo)再與教學(xué)內(nèi)容以及內(nèi)容間的考核比重相對(duì)應(yīng)起來(lái)，來(lái)檢驗(yàn)證明對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)是否形成有力支撐。因此，在工程認(rèn)證核心理念的引領(lǐng)下，通過(guò)課程體系的知識(shí)結(jié)構(gòu)形成支撐、課程考核結(jié)果證明支撐，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的支撐，來(lái)滿足國(guó)家、行業(yè)、地方等多重的需求。所述的工程認(rèn)證與課程體系的關(guān)系，具體如圖1所示。

（二）工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)《工程材料》課程教學(xué)的引領(lǐng)設(shè)計(jì)

在工程認(rèn)證的大背景下，《工程材料》課程作為材料成型及控制工程專業(yè)必修基礎(chǔ)課程，課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和內(nèi)容間考核比重等需要做出相應(yīng)的改變和更新，以適應(yīng)工程認(rèn)證的理念要求，來(lái)提高本專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1.課程教學(xué)目標(biāo)與本專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)匹配。依據(jù)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，我校材料成型及控制工程專業(yè)已在人才培養(yǎng)方案中明確了本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)達(dá)到的12項(xiàng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)《工程材料》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的討論，得到了該課程教學(xué)目標(biāo)與本專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)匹配結(jié)果，具體如下。

教學(xué)目標(biāo)1：掌握工程材料的常用術(shù)語(yǔ)、基本理論及基本知識(shí)，掌握常用力學(xué)性能的測(cè)試方法，如布氏、洛氏硬度計(jì)的使用，理解工程材料的成分、結(jié)構(gòu)、加工、性能及應(yīng)用的相互關(guān)系。

教學(xué)目標(biāo)2：具備根據(jù)機(jī)械零件使用條件和性能要求，對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行合理選材的初步能力。

教學(xué)目標(biāo)3：掌握鋼在熱處理過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的性能，設(shè)計(jì)碳鋼金相實(shí)驗(yàn)，并觀察、分析微觀形貌，確定金相組織，培養(yǎng)學(xué)生具備制定零件熱處理工藝的初步能力。

教學(xué)目標(biāo)4：具備根據(jù)材料成分、結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)，制訂機(jī)械零件的機(jī)加工工藝路線的初步能力。

教學(xué)目標(biāo)5：初步具備對(duì)常見(jiàn)金屬、高分子、陶瓷等材料進(jìn)行失效分析，并將實(shí)際問(wèn)題抽象為理論模型的能力，并運(yùn)用理論分析提出預(yù)防措施或改善方法。

2.課程教學(xué)目標(biāo)與課程內(nèi)容及考核比重之間的相對(duì)應(yīng)關(guān)系。目前，我校材料成型及控制工程專業(yè)《工程材料》課程的考核方式主要是閉卷考試。期末考試成績(jī)占60%，平時(shí)成績(jī)占40%。為實(shí)現(xiàn)該課程教學(xué)目標(biāo)所述的要求，《工程材料》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)重新對(duì)考核比重進(jìn)行了細(xì)分與量化。具體地，講授課/考試（60%）、演示課/觀察（5%）討論課/表現(xiàn)（10%）、實(shí)驗(yàn)/結(jié)果（25%），如表1所示。

根據(jù)本課程所關(guān)聯(lián)匹配的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)及相應(yīng)的考核比重，并結(jié)合應(yīng)用實(shí)踐和地方社會(huì)發(fā)展需要，重組了本課程的教學(xué)內(nèi)容，具體如表2所示。所述教學(xué)內(nèi)容充分體現(xiàn)了《工程材料》課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)、領(lǐng)域發(fā)展前沿和新成果應(yīng)用。

三、《工程材料》課程教學(xué)改革思考

該課程現(xiàn)有的教學(xué)模式與工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)所需要的教學(xué)方式是不相匹配的。以學(xué)生為中心的教育教學(xué)理念也必然引領(lǐng)著《工程材料》課程教學(xué)模式的變革。為此，筆者優(yōu)先思考了該課程的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)及課外實(shí)踐三個(gè)方面的改革措施。

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

《工程材料》課程的知識(shí)內(nèi)容產(chǎn)生于實(shí)踐中又服務(wù)于實(shí)踐中，因此在該課程的教學(xué)過(guò)程中，除了要透徹地講清楚課本上的知識(shí)外，教師還應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用實(shí)踐需要，了解跟蹤國(guó)內(nèi)外工程材料應(yīng)用的科技發(fā)展前沿，尤其是相關(guān)的最新研究成果和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)對(duì)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和更新。這樣可以拓展學(xué)生工程材料的知識(shí)面，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的理解，激發(fā)他們對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣。

（二）強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)

通過(guò)該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)常見(jiàn)工程材料表征儀器設(shè)備的認(rèn)識(shí)與操作，加深學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的理解與應(yīng)用，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力與素養(yǎng)。此外，還需借助校外有關(guān)工程材料的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐基地，深入到企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，引入現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)方法，來(lái)強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)應(yīng)服務(wù)于工程應(yīng)用實(shí)踐。在扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)上，通過(guò)不斷增強(qiáng)對(duì)工程應(yīng)用實(shí)踐的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)，來(lái)進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新意識(shí)。

（三）開(kāi)展課外實(shí)踐

積極參加各類各層次的學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)，如“挑戰(zhàn)杯”“金相制作大賽”等。通過(guò)參與相關(guān)競(jìng)賽，既可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)《工程材料》課程理論與實(shí)驗(yàn)的興趣，又能夠增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。此外，還需結(jié)合課程內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、“互聯(lián)網(wǎng)+”項(xiàng)目等，或者直接參與到老師們的科研課題中，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科研的積極性，激發(fā)學(xué)生的科研熱情，鍛煉學(xué)生應(yīng)用工程材料相關(guān)知識(shí)，來(lái)自主分析、設(shè)計(jì)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的技能，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

四、結(jié)論

以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為引領(lǐng)，結(jié)合我?，F(xiàn)階段《工程材料》課程的教學(xué)現(xiàn)狀，反向設(shè)計(jì)了該課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和內(nèi)容間考核比重。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步思考了該課程的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)及課外實(shí)踐三個(gè)方面的具體改革措施。今后，《工程材料》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深化該課程的教學(xué)改革，以適應(yīng)工程教育認(rèn)證的理念要求，培養(yǎng)出更多能夠解決復(fù)雜工程問(wèn)題的應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳藍(lán)迪，張煒.國(guó)際工程聯(lián)盟（IEA）工程人才質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比較及其經(jīng)驗(yàn)啟示[J].高等工程教育研究，2018，（2）：111-118.

[2]華爾天，計(jì)偉榮，吳向明.中國(guó)加入《華盛頓協(xié)議》背景下工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)高教研究，2017，（1）：82-85.

[3]姜世杭.《工程材料及熱處理》課程教學(xué)改革與課件制作[J].教育教學(xué)論壇，2017，（31）：115-116.

[4]杜曉東，李合琴，張學(xué)斌.適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的工程材料課程教學(xué)改革思考[J].大學(xué)教育，2014，（2）：117-118.

[5]潘曉亮，高芝，易榮喜，謝世坤.《工程材料》課程教學(xué)改革的探索與思考[J].黑龍江科技信息，2011，（1）：114.