工程教育認(rèn)證背景下“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)” 課程的教學(xué)改革與探索

薛兵 于漫

摘要：本文分析了“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀和不足，并根據(jù)工程教育認(rèn)證的要求，提出通過修訂教學(xué)大綱、注重課程設(shè)計(jì)實(shí)踐、加快網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)、注重學(xué)生反饋等教改措施，促進(jìn)“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)改革與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì);教學(xué)改革;工程教育認(rèn)證

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）12-0126-02

工程教育認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。我國的工程教育認(rèn)證工作開始于2006年，是全國工程師制度改革工作的基礎(chǔ)和重要組成部分。2016年，我國加入《華盛頓協(xié)議》成為正式成員。中國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)制定的通用標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)已與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，并陸續(xù)在生物工程專業(yè)、水利類專業(yè)、環(huán)境工程專業(yè)、電子信息與電氣工程類專業(yè)等14個(gè)專業(yè)開展認(rèn)證工作?！盁o機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”是材料類專業(yè)的一門主干專業(yè)課，也是與各種工程技術(shù)問題緊密相關(guān)的專業(yè)課程。在我校無機(jī)非金屬材料專業(yè)進(jìn)行工程教育認(rèn)證過程中，“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程應(yīng)是體現(xiàn)工程教育認(rèn)證基本理念的重要支撐課程。然而由于該課程體系仍與工程教育認(rèn)證要求存在一定的差距，因此為了達(dá)到認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，配合本專業(yè)的工程教育認(rèn)證申請(qǐng)，筆者從修改教學(xué)大綱、完善實(shí)踐教學(xué)體系、加快網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)、注重學(xué)生反饋并持續(xù)改進(jìn)等方面提出幾點(diǎn)建議，以加快在工程教育認(rèn)證背景下的“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革進(jìn)程。

一、“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程存在的問題

1.教學(xué)內(nèi)容不夠精練?！盁o機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程是無機(jī)非金屬材料專業(yè)開設(shè)的專業(yè)必修課，是在學(xué)生們學(xué)習(xí)了專業(yè)基礎(chǔ)課及相關(guān)的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在內(nèi)容選擇上，為了兼顧水泥、玻璃、陶瓷三大類傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，分別對(duì)三類材料工廠進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)、物料平衡計(jì)算、設(shè)備選型及車間工藝布置等內(nèi)容的介紹。盡管此種方式能夠保證學(xué)生對(duì)三類材料工廠設(shè)計(jì)具有明確的認(rèn)識(shí)，但是在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，仍有部分內(nèi)容涉及的知識(shí)點(diǎn)相互重疊，占用了原本緊張的教學(xué)時(shí)間。

2.教學(xué)目標(biāo)不夠細(xì)化，無法考核。目前使用的教學(xué)大綱雖然對(duì)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了說明，但如果按照工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)衡量，教學(xué)目標(biāo)的明確程度、考核方式、是否有可靠的證明材料支撐等問題就變得十分突出。比如，“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程教學(xué)大綱中要求：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解無機(jī)非金屬材料工廠企業(yè)工藝設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容、過程和方法，為畢業(yè)后從事無機(jī)非金屬材料工廠的設(shè)計(jì)、工藝布置、設(shè)備選型等具體工作打下良好的基礎(chǔ)，同時(shí)具備解決工程設(shè)計(jì)問題的初步思路。按照來自西方的教育標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，這樣的教學(xué)目標(biāo)明顯是定性的，而不是定量。工程教育認(rèn)證的要求更加精確，具體能夠達(dá)到怎樣的教學(xué)目標(biāo)，這個(gè)目標(biāo)要怎樣評(píng)價(jià)，有哪些證據(jù)可以證實(shí)達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在這樣一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)、精確的工程教育認(rèn)證要求下，“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程教學(xué)目標(biāo)是不合格的。在工程教育認(rèn)證“目標(biāo)導(dǎo)向”基本理念的指導(dǎo)下，設(shè)定清晰的符合工程教育要求的教學(xué)目標(biāo)是首先要解決的問題。

3.實(shí)踐教學(xué)不夠深入?！盁o機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程設(shè)置中，已經(jīng)安排了部分學(xué)時(shí)用于進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，即學(xué)生針對(duì)具體題目進(jìn)行工廠設(shè)計(jì)練習(xí)。然而在課程設(shè)計(jì)中，更多的是教師講授、學(xué)生照做的模式，學(xué)生自主設(shè)計(jì)的自由度很低，沒有遵循工程教育認(rèn)證倡導(dǎo)的“以學(xué)生為中心”理念，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力、解決問題能力的培養(yǎng)不利。“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”屬于設(shè)計(jì)性課程，而涉及到設(shè)計(jì)問題，就不能千篇一律，要根據(jù)具體設(shè)計(jì)題目、具體設(shè)計(jì)資料選擇合適的設(shè)計(jì)參數(shù)，完成設(shè)計(jì)方案。

二、“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革措施

1.修訂教學(xué)大綱。在保持學(xué)時(shí)數(shù)不變的情況下，精簡課堂授課內(nèi)容，去掉玻璃廠、陶瓷廠工廠設(shè)計(jì)的課堂講授，而在課堂上重點(diǎn)講解具有代表性的水泥廠設(shè)計(jì)方法，特別強(qiáng)調(diào)思路方法，總結(jié)規(guī)律性知識(shí)點(diǎn)。對(duì)于工廠設(shè)計(jì)所需的土建、電氣、動(dòng)力等其他專業(yè)知識(shí)采用自學(xué)—討論—答疑的方式，積累工廠設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)。在教學(xué)目標(biāo)方面，根據(jù)無機(jī)非金屬專業(yè)培養(yǎng)方案和專業(yè)認(rèn)證的要求，明確、細(xì)化教學(xué)目標(biāo)。為每章每節(jié)內(nèi)容設(shè)置教學(xué)目標(biāo)，并根據(jù)教學(xué)目標(biāo)采取相應(yīng)的教學(xué)方法及設(shè)定考核依據(jù)。如第二章（工廠總平面布置）的教學(xué)目標(biāo)是：①重點(diǎn)掌握并深刻理解工廠總平面布置的基本原則（考核方式：期末試卷8分論述題和課程設(shè)計(jì)中的總平面圖繪制）;②會(huì)看懂工廠總平面布置圖（考核方式：期末試卷14分布置圖改錯(cuò)題）;③能繪制簡單的工廠總平面布置圖（考核方式：課程設(shè)計(jì)中需要提交的工廠總平面布置圖）。

2.注重課程設(shè)計(jì)實(shí)踐?！盁o機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)實(shí)踐是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)復(fù)雜工程問題的分析、表達(dá)、設(shè)計(jì)解決方案能力的有效手段。在此階段要徹底改變教師講解例題、學(xué)生按部就班完成作業(yè)式的學(xué)習(xí)模式，將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)完全歸還給學(xué)生。教師不劃范圍、不做提示，只負(fù)責(zé)出題及共性問題的解答，學(xué)生以小組為單位，分析題目、查找相關(guān)資料、確定設(shè)計(jì)參數(shù)，并通過小組內(nèi)的討論、選比，獲得優(yōu)選的解決方案。同時(shí)，在必要的時(shí)候，將學(xué)生帶到合作的水泥廠，實(shí)地觀察廠區(qū)建筑物布局，了解各個(gè)建筑物之間的相互聯(lián)系，分析車間設(shè)備布置的位置關(guān)系，學(xué)習(xí)實(shí)際建廠要考慮的機(jī)械安裝、設(shè)備檢修等實(shí)際情況對(duì)工廠設(shè)計(jì)的影響問題，將理論學(xué)習(xí)與工廠實(shí)際相結(jié)合。同時(shí)，考慮工廠設(shè)計(jì)涉及的社會(huì)、安全、環(huán)境問題，最終給出更接近真實(shí)解決方案的設(shè)計(jì)報(bào)告。該階段教學(xué)所支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)為：①將數(shù)學(xué)、材料科學(xué)、工廠設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)用于解決復(fù)雜工程問題;②能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、材料科學(xué)、工廠設(shè)計(jì)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)復(fù)雜工程問題，并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題;③能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜工程問題的解決方案，考慮社會(huì)、安全、環(huán)境等因素。

3.加快網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)是高等學(xué)校教學(xué)改革工程的重要內(nèi)容，通過將大量豐富多彩的教學(xué)資源共享于網(wǎng)絡(luò)中，能夠?yàn)閷W(xué)生搭建一個(gè)良好的終身學(xué)習(xí)的平臺(tái)，使學(xué)生不受空間、時(shí)間的限制自主選擇學(xué)習(xí)時(shí)間或?qū)W習(xí)課程。通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生更方便與教師進(jìn)行互動(dòng)，進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)，同時(shí)，教師也能夠通過平臺(tái)，實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)?！盁o機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程已經(jīng)完成慕課視頻制作，將知識(shí)點(diǎn)模塊化，借助大量工程圖片和影像資料講解重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，加深學(xué)生的理解，增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。目前，“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”網(wǎng)絡(luò)課程正在積極建設(shè)中，籌劃將該門課程涉及的工程實(shí)例、圖紙、相關(guān)法規(guī)、資料上傳到資料庫中，方便學(xué)生查找和學(xué)習(xí)。同時(shí)，計(jì)劃采用網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上作業(yè)提交批改等方式，配合課堂教學(xué)進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。

4.注重學(xué)生反饋。學(xué)生的反饋是評(píng)價(jià)教學(xué)效果的重要途徑，它能幫助我們發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而采取措施解決問題，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。無機(jī)非金屬專業(yè)已經(jīng)搭建了校友平臺(tái)，通過各類現(xiàn)代通訊工具與校友保持交流和信息共享，如官網(wǎng)、微信群、QQ群等。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)上的交流是不夠的，建立常態(tài)的學(xué)生反饋機(jī)制才是促進(jìn)教學(xué)改革、教學(xué)質(zhì)量提高的有效手段。目前，“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課題組計(jì)劃每年組織應(yīng)屆畢業(yè)生座談會(huì)，征詢學(xué)生對(duì)該門課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)組織、課程設(shè)計(jì)、考核方式等各個(gè)方面的看法，通過意見反饋，改進(jìn)本門課程的教學(xué)質(zhì)量。另外，計(jì)劃采用問卷調(diào)查的方式，對(duì)往屆畢業(yè)生征求培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面的意見。同時(shí)，了解本專業(yè)畢業(yè)生在單位的工作狀況，通過反饋對(duì)本門課程教學(xué)目標(biāo)和要求進(jìn)行調(diào)整，使學(xué)生通過“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)真正獲得收益，促進(jìn)日后的工作發(fā)展。

本文以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為參考，分析了我校無機(jī)非金屬專業(yè)主干課“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程在教學(xué)過程中存在的問題和不足，針對(duì)這些問題，并以工程教育認(rèn)證“以學(xué)生為中心”的核心理念為指導(dǎo)，提出了幾點(diǎn)關(guān)于改善“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程教學(xué)效果的方法。筆者認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)工程教育認(rèn)證目標(biāo)，主干專業(yè)課程建設(shè)是當(dāng)務(wù)之急，對(duì)“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程來說，首先要從修訂教學(xué)大綱入手，精簡內(nèi)容，細(xì)化目標(biāo)，強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，加快網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，并注重學(xué)生的反饋，以學(xué)生的能力發(fā)展為教學(xué)宗旨，有的放矢，推動(dòng)“無機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)”課程教學(xué)的改革和發(fā)展。

Teaching Reform and Exploration of the Course "Inorganic Nonmetal Material Factory Design" under the Background of Engineering Education Certification

XUE Bing，YU Man

（College of Materials Science and Engineering，Jilin University，Changchun，Jilin 130025，China）

Abstract：The present teaching situation and deficiency of the course "Inorganic Nonmetal Material Factory Design" is analyzed，and according to the requirement of engineering education certification，the author proposes that revising the teaching outline，attaching importance to the course design practice，speeding up the construction of network course and attaching importance to the student feedback helps to promote the teaching reform and development of the course" Inorganic Nonmetal Material Factory Design".

Key words：inorganic nonmetal material factory design;teaching reform;engineering education certification