工程专业认证视角下“陶瓷工艺综合实验”教学改革设想

于　岩

(福州大学 材料科学与工程学院,福建 闵侯　350108)



工程专业认证视角下“陶瓷工艺综合实验”教学改革设想

于岩

(福州大学 材料科学与工程学院,福建 闵侯350108)

从工程专业认证要求出发,分析“陶瓷工艺综合实验”实验教学的现状及存在问题,基于工程专业认证视角,提出实验课程改革的思路和方法。在工程专业认证中,对相应的毕业要求和指标点提供支撑,目的在于使学生熟悉并掌握陶瓷材料生产过程、工艺技术要求,使学生具备设计和实施实验、对结果进行分析以及在团队中发挥不同角色作用的能力。

工程专业认证； 陶瓷工艺; 综合实验

工程专业认证是由专门协会和专业领域的教育工作者对高校开设的工程专业教育进行的认证,目的是保证服务于工程领域人才的教育质量。工程专业认证的理念是:目标—实行—证明,即“说—做—证”。工程专业认证能够有效地对工程教育专业的教学内容、教学目标进行规范和引导,强调对学生的技术创新及工程实践能力的培养[1-2]。“陶瓷工艺综合实验”是我校材料科学与工程专业独立设置的一门必修实验课程,该门课程在人才培养目标中起着重要作用,开设的目的是要求学生通过文献检索、坯料配方设计计算、完成“陶瓷工艺学综合实验设计报告”等过程环节,使学生了解本专业的研究现状及发展趋势,掌握专业技术资料的来源及获取方法、具备科学实验的设计能力[3],在工程认证之前,该门课程已连续开设3年,具备了一定的基础,为完成人才培养目标起到了应有的作用,但是对照认证标准,该门课程在教学目标、教学内容和组织实施上都迫切需要改革提升[4]。

1　“陶瓷工艺综合实验”课程教学现状

1.1实验教学内容陈旧

随着制造行业技术不断更新发展,陶瓷制备工艺和相关测试设备也快速发展。如近些年流行并逐步普及的陶瓷3D打印技术正在成为陶瓷制备工艺的主流,相应的陶瓷原材料、工艺流程、设备及产品的性能要求等也不断更新。但反观我们课程教学所开设的实验课程,大多实验项目仍延续传统的手工操作,内容陈旧,提供给学生的设备过时老化,很多现实行业中已经很少使用或者淘汰的仪器设备或测试方法学校还在教,一些实验项目甚至10多年不变,人才培养与时代及现实行业脱节,与工程认证标准相距较远。

1.2教学大纲不符合要求

教学大纲是进行教学活动的纲领性文件,现有的教学大纲一般只关注具体的实验原理、实验内容和结果,而对于整门实验课程在培养计划整体中的地位和作用、课程的教学目标、考核方式等没有清晰的描述。按照专业认证的标准,教学大纲除了规定课程所包含的实验项目之外,还要进一步明确课程教学目标,需要给出本门课程覆盖的毕业要求和指标点,从而明确本门课程在整个培养计划中的地位和作用,需要对教学过程监控给出明确可考核的措施,同时应明确课程的考核和评价等具体方式,强调管理和督导,需要明确制度,确定每个实验教学环节所需提供的资料、考核人员和考核的方式,在总结工作的基础上给出下一轮教学的目标和改进方向。

1.3课程评价机制不健全

持续改进是2000版IOS/DIS9000族国际标准中的术语,指的是增强满足要求的能力的循环活动。对于教育活动而言,就是运用一定的科学技术确定教学活动及教学效果的有效程度并设法改进,使教学活动形成一个闭环。在传统的陶瓷工艺实验教学中缺乏系统的监督和有效评价机制,或者说是不够规范,持续改进机制的建立也不够完善,并没有真正通过工作和过程的持续改进来不断提高教学质量。

1.4教学效果不理想

传统的陶瓷工艺综合实验教学仍然过分强调程式化的实验操作步骤和可预见的实验结果,研究型实验项目较少。一般实验前教师会把实验的所有细节通过课件、教学参考书等形式直接塞给学生,在客观上造成了很多学生做实验时都会习惯性地依赖教师。对于课堂内做过的实验,学生能应对自如,可是在涉及到新的材料和配方,以及新的制备方法时,不少学生就会不知道该怎么应对,缺乏独立自主的综合分析能力。目前的实验教学效果还无法满足工程专业认证所要求的“学生需具有解决复杂工程实践问题的能力”。

2　“陶瓷工艺综合实验”课程改革思路

2.1制定符合认证要求的教学大纲

按照工程专业认证的通行做法,首先要把专业培养目标的要求落实在具体的培养方案中,制定能力培养实现矩阵,明确每一门课程需要覆盖的能力要求,即根据专业整体培养目标和毕业要求确定每一门具体课程的教学目标,进而制定符合认证要求的教学大纲[5]。在我院的培养方案中,“陶瓷工艺综合实验”课程的教学目标需覆盖以下几个能力要求指标点:

(1) 能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据并通过信息综合得到合理有效的结论；

(2) 能够针对复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性；

(3) 能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色；

(4) 具有自主学习和终身学习意识,有不断学习和适应发展的能力。

课程教学大纲的制定需围绕上述教学目标进行,还应明确课程的具体教学内容、教学组织、考核方式等,应给出课程教学目标与毕业要求指标点的对应关系,并制定可监控考核的课程评价制度。

2.2设置开放研究型创新实验

工程专业认证重点强调的就是学生工程实践能力的培养,就是要求学生能够把所学的理论知识应用在实践中,能够解决行业实际问题。工程专业认证下的培养目标的制定并非高校单独完成的,也不是一经形成就多年不变。脱离行业发展现状和趋势而制定的目标会使人才培养迷失方向。这就要求实验项目的制定需征求企业、行业专家的意见,建立在行业调研的基础上,制定与行业俱进的实验内容,充分与行业背景相结合,鼓励学生尝试新的配方、新的实验方案、新的实践环节,舍弃被淘汰的陈旧的实验方案,培养学生将理论与实践相结合的能力,提高学生认识和解决工程实际问题的能力[6]。

在设定实验项目的时候还要特别注重学生创新能力的培养。创新也是工程专业认证的重要因素。新增“陶瓷工艺开放研究型创新实验”,除了设定的实验项目外,还允许学生自主选择。教师设计多个实验课题并介绍给学生,学生可就其感兴趣的内容进行选择。开放研究型创新实验包括方案设计、实验实施、结果分析、撰写报告等环节,通过阶段性的信息反馈,能了解不同环节学生工作进展、工作方法及存在问题,引导学生突破思维定式,以开放性、求异性思想解决问题,谋求创新思想和方法教育与动手实践相结合[7]。

2.3建立校企联合实验平台

借鉴近些年许多高校尝试的搭建校企联合实验平台的方式,与省内陶瓷研究所和企业等联合开设实验项目,由校内外导师同时指导[8-9]。前期的实验项目调研、论证等工作在学校内进行,而主要实验过程则在合作实验室完成。企业提供部分实验经费,同时提供原材料、主要设备,并对样品的性能指标进行测试评价,使学生有机会在实际中了解不同生产工艺原理、流程及设备,了解其操作参数及生产线的整体协调情况,了解行业技术发展的现状与趋势。通过学校和企业的联合培养,提高学生的实践能力[10]。

这种联合培养的模式还有助于企业对学生的了解,对合适的学生进行择优录取,缩短了企业引进人才的周期和成本,提高学生的就业率。学生也可以学以致用,缩短了实习周期,为将来的工作做好充足准备。同时企业专家也可通过这种共建模式了解学生的知识背景和基础,从行业企业的角度分析和审核具体课程以及整个培养计划的设置是否合理,有哪些需要补充和改进的地方,深度参与学生培养目标的制定和完善,是一种双方都受益的培养模式,也是工程专业认证所要求和倡导的培养模式。

2.4改革考核方式

考核是检验课程教学的必要手段和形式,是教学过程的重要组成部分,贯穿于整个教学过程之中,对教学活动起着调控的作用[11]。“陶瓷工艺综合实验”的考核采用累加式的方式,总成绩为100分,“实验设计报告”占30%,实验过程表现成绩占30%,“实验总结报告”成绩占40%。“实验设计报告”要求:对行业技术发展趋势的了解及参考文献质量、配方设计与计算、工艺参数设计、性能预测、打印文稿的规范性等5个方面内容各占20%；实验过程表现成绩主要考核出勤和实验过程中小组内部配合情况,各占50%；“实验总结报告”要求:实验过程主要工艺流程、工艺参数、实验数据完整、图表规范清晰、数据处理正确、分析讨论有一定的深度[12]。

建立持续改进的教学体系是工程专业认证的核心理念,实验教学质量的提升,主要就是在实验活动实施过程中,对计划、方案及改进措施的执行进行监控与评价,及时了解动态过程中的效果[13],及时反馈,及时调节,在持续改进中使计划或方案不断完善,达到预期的教学目的。在“陶瓷工艺学综合实验”教学改革过程中,这是非常重要的一个环节,主要遵循以下步骤建立持续改进的机制:

(1) 分析现状,确定改进项目；

(2) 调查研究,寻找原因；

(3) 确定因果关系；

(4) 拟定和实施改进措施和方案；

(5) 检查效果,确认改进成果；

(6) 巩固改进成果；

(7) 持续改进。

在这样的模式下才能更有效地提升实验教学质量，更好地持续改进、持续监督。

3　课程改革预期成效

工程教育专业认证遵循3个基本理念:成果导向、以学生为中心、持续改进。这些理念引导和促进专业建设与教学改革,保障和提高工程教育的质量。工程专业认证视角下“陶瓷工艺学综合实验”的改革是一项细致、系统而又长期的工作,将始终以学生工程素质和创新能力的培养作为首要任务,不但可望提高综合实验教学的质量,也有望激发学生对于本专业实验教学的学习热情,更好地完成教学目标,实现“陶瓷工艺学实验教学”改革新的突破,为进一步深化工程教育专业认证改革打下基础。

References)

[1] 姜理英,陈浚.工程教育专业认证背景下环境工程专业教学改革探析[J].浙江工业大学学报:社会科学版,2014(3):256-260.

[2] 周沙溆.工程教育认证体制下《材料力学实验》教学改革趋势探索[J].时代教育,2015(2):57-58.

[3] 周燕,何静.陶瓷工艺学教学改革与创新意识的培养[J].教育教学论坛,2015(9):107-108.

[4] 罗正祥.工程教育专业认证及其对高校实践教学的影响[J].实验室研究与探索,2008，27(6):1-3.

[5] 曾德伟,沈洁,席海涛.剖析专业认证标准与理念提升工程教育质量[J].实验技术与管理,2013，30(12):167-171.

[6] 欧阳玉祝,蒋剑波,王广成.协同创新背景下的实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2016，35(1):173-175.

[7] 胡文龙.工程专业认证背景下的高校教师教学发展[J].高等工程教育研究,2015(1):73-78.

[8] 李浩然,雷群芳,王国平.开放实验、开放实验室建设的认识与实践[J].化工高等教育,2002(2):37-39.

[9] 程凤春,俞继凤.学校教学质量持续改进的三种模式[J].教师教育研究,2004(1):52-56.

[10] 赵晓丹,吴春华,周振,等.构建以培养创新型科技人才的实践教学体系[J].实验室研究与探索,2015,34(11):206-209.

[11] 徐菊美,许琨,雷明,等.ABET认证对实验教学改革的其实[J].实验技术与管理,2015,32(7):193-196.

[12] 李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育,2014(17):7-10.

[13] 郭翠梨,张金利.化工基础实验教学改革的实践[J].化工高等教育,2010(3):59-61.

Teaching reform of Ceramic Technology Comprehensive Experiment course under background of engineering professional accreditation

Yu Yan

(College of Materials Science and Engineering,Fuzhou University,Minhou 350108, China)

The course of Ceramic Technology Comprehensive Experiment can give certain support by meeting the corresponding graduation requirements in the whole engineering professional accreditation system. The purpose of this course can make students to be familiar with and master the process for the production of ceramic materials,meet the technical requirements,and also design and implement the experiment, which can analyze the results and play different roles in the team. This paper analyses the current existing problems of the course and puts forward some ideas and methods of curriculum reform.

engineering professional accreditation; ceramic technology; comprehensive experiment

10.16791/j.cnki.sjg.2016.09.046

实验课程改革

2016-04-11修改日期：2016-04-30

福建省高等教育教学改革工程项目“材料科学与工程创新创业教育新体系的研究与构建”；福州大学本科专业核心建设课程；福州大学慕课课程以及福州大学创新创业教育改革项目

于岩(1972—),女,山东荣成,博士,教授,副院长,主要从事生态环境材料的研究.

E-mail：yuyan@fzu.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2016)9-0175-03