工程教育认证标准对《工程材料》课程教学的引领与改革思考

潘晓亮　谢世坤　旷虚波　杨元模　易荣喜

摘要：本文基于工程教育认证的先进教学理念，结合课堂教学过程中获得的实践体会，分析了我校《工程材料》课程传统教学模式目前存在的不足，探讨了该课程教学目标与支撑毕业要求相关指标点的匹配关系，明确了课程教学内容及相应考核的比重，最后对课程教学的持续改进提出改革思考措施。

关键词：《工程材料》；工程教育认证；改革思考

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）51-0104-03

一、引言

2016年6月2日国际工程联盟大会《华盛顿协议》全票通过了中国的转正申请，中国正式成为第18个《华盛顿协议》成员，实现了我国工程教育专业认证与国际工程教育专业认证实质等效的跨越。工程教育认证先进的教育教学理念，是以学生为中心、以产出为导向、不断持续改进。这就要求在实际教育教学中，应以学生能力培养为中心、以传授学生知识为主线，围绕学生本专业的毕业要求，来合理安排教学任务和优化配置教学资源，重视学生受教育后的学习效果，并不断地持续改进[1，2]。

《工程材料》是材料成型及控制工程本科专业的一门专业必修基础课程，通过该课程的学习使学生获得有关工程材料成分、结构、性能及其改性处理的基础理论、具备合理选用工程材料、制订加工工藝路线及分析解决工程实践问题的初步能力[3，4]。该课程具有概念术语多、内容系统性强、实践应用性突出等特点。传统“填鸭式”教学模式不能有效地调动学生学习的积极性，导致学习效果不佳[5]。具体表现在：课程内容广泛，含力学、金属学、热处理及加工工艺等知识，有些课程内容陈旧，与现代生产实践脱节，需要参照工程认证标准进一步规范该课程教学内容；在课程教学过程中，教师侧重于对学生理论知识的传授，而对学生应用能力的培养不够，缺乏应用实践案例，很难达到工程认证标准中所述的学生能够解决复杂工程问题的要求；考试内容偏简单，主要集中在某些知识点上，考核内容与应用实践脱节，达不到企业对于应用型工程技术人才的能力要求。因此，传统的《工程材料》课程教学模式与工程认证的教育教学理念还存在着一定的差距。为此，笔者在材料成型及控制工程专业班级的《工程材料》课程实际教学中紧扣工程认证标准，对该课程的教学改革提出自己的见解与思考，以期提高本专业人才的培养质量，提高学生解决复杂工程问题的实践能力。

二、工程教育认证标准对《工程材料》课程教学的引领与支撑

（一）工程教育认证与课程体系的关系

以工程认证标准为引领，反向设计本专业课程的教学过程，使设计后的课程体系所构建的知识结构对学生能力培养形成支撑。首先对于每门课程都需要参照工程认证标准的毕业要求映射出本专业的毕业要求指标点；然后，将每门课程的教学目标依据本专业的毕业要求指标点进行关联匹配；经过关联匹配后的课程教学目标再与教学内容以及内容间的考核比重相对应起来，来检验证明对学生能力培养是否形成有力支撑。因此，在工程认证核心理念的引领下，通过课程体系的知识结构形成支撑、课程考核结果证明支撑，最终实现对学生能力培养的支撑，来满足国家、行业、地方等多重的需求。所述的工程认证与课程体系的关系，具体如图1所示。

（二）工程认证标准对《工程材料》课程教学的引领设计

在工程认证的大背景下，《工程材料》课程作为材料成型及控制工程专业必修基础课程，课程教学目标、教学内容和内容间考核比重等需要做出相应的改变和更新，以适应工程认证的理念要求，来提高本专业的人才培养质量。

1.课程教学目标与本专业毕业要求指标点的关联匹配。依据工程认证标准，我校材料成型及控制工程专业已在人才培养方案中明确了本专业学生毕业时应达到的12项毕业要求指标点。经过《工程材料》课程教学团队的讨论，得到了该课程教学目标与本专业毕业要求指标点之间的关联匹配结果，具体如下。

教学目标1：掌握工程材料的常用术语、基本理论及基本知识，掌握常用力学性能的测试方法，如布氏、洛氏硬度计的使用，理解工程材料的成分、结构、加工、性能及应用的相互关系。

教学目标2：具备根据机械零件使用条件和性能要求，对机械零件进行合理选材的初步能力。

教学目标3：掌握钢在热处理过程中的组织转变及转变产物的性能，设计碳钢金相实验，并观察、分析微观形貌，确定金相组织，培养学生具备制定零件热处理工艺的初步能力。

教学目标4：具备根据材料成分、结构及性能特点，制订机械零件的机加工工艺路线的初步能力。

教学目标5：初步具备对常见金属、高分子、陶瓷等材料进行失效分析，并将实际问题抽象为理论模型的能力，并运用理论分析提出预防措施或改善方法。

2.课程教学目标与课程内容及考核比重之间的相对应关系。目前，我校材料成型及控制工程专业《工程材料》课程的考核方式主要是闭卷考试。期末考试成绩占60%，平时成绩占40%。为实现该课程教学目标所述的要求，《工程材料》课程教学团队重新对考核比重进行了细分与量化。具体地，讲授课/考试（60%）、演示课/观察（5%）讨论课/表现（10%）、实验/结果（25%），如表1所示。

根据本课程所关联匹配的毕业要求指标点、教学目标及相应的考核比重，并结合应用实践和地方社会发展需要，重组了本课程的教学内容，具体如表2所示。所述教学内容充分体现了《工程材料》课程的知识结构、领域发展前沿和新成果应用。

三、《工程材料》课程教学改革思考

该课程现有的教学模式与工程认证标准所需要的教学方式是不相匹配的。以学生为中心的教育教学理念也必然引领着《工程材料》课程教学模式的变革。为此，笔者优先思考了该课程的教学内容、实践教学及课外实践三个方面的改革措施。

（一）优化教学内容

《工程材料》课程的知识内容产生于实践中又服务于实践中，因此在该课程的教学过程中，除了要透彻地讲清楚课本上的知识外，教师还应该根据应用实践需要，了解跟踪国内外工程材料应用的科技发展前沿，尤其是相关的最新研究成果和未来发展趋势，及时对相应的教学内容进行补充和更新。这样可以拓展学生工程材料的知识面，加深学生对相关理论知识的理解，激发他们对该课程的学习兴趣。

（二）强化实践教学

通过该课程的实验教学，加强学生对常见工程材料表征仪器设备的认識与操作，加深学生对实践教学内容的理解与应用，来培养学生的专业能力与素养。此外，还需借助校外有关工程材料的实训实践基地，深入到企业的生产现场，引入现场教学方法，来强调理论知识应服务于工程应用实践。在扎实的理论知识基础上，通过不断增强对工程应用实践的认识和体验，来进一步强化学生的工程实践能力和工程创新意识。

（三）开展课外实践

积极参加各类各层次的学生竞赛活动，如“挑战杯”“金相制作大赛”等。通过参与相关竞赛，既可以提高学生学习《工程材料》课程理论与实验的兴趣，又能够增强学生实践动手的能力，培养学生的创新意识和团队协作精神。此外，还需结合课程内容，鼓励学生积极申报大学生创新创业项目、“互联网+”项目等，或者直接参与到老师们的科研课题中，调动学生参与科研的积极性，激发学生的科研热情，锻炼学生应用工程材料相关知识，来自主分析、设计解决复杂工程问题的技能，同时增强学生的创新意识和团结协作精神。

四、结论

以工程教育认证标准为引领，结合我校现阶段《工程材料》课程的教学现状，反向设计了该课程的教学目标、教学内容和内容间考核比重。在此基础上，进一步思考了该课程的教学内容、实践教学及课外实践三个方面的具体改革措施。今后，《工程材料》课程教学团队将继续深化该课程的教学改革，以适应工程教育认证的理念要求，培养出更多能够解决复杂工程问题的应用型人才。

参考文献：

[1]吴蓝迪，张炜.国际工程联盟（IEA）工程人才质量标准比较及其经验启示[J].高等工程教育研究，2018，（2）：111-118.

[2]华尔天，计伟荣，吴向明.中国加入《华盛顿协议》背景下工程创新人才培养的探索与实践[J].中国高教研究，2017，（1）：82-85.

[3]姜世杭.《工程材料及热处理》课程教学改革与课件制作[J].教育教学论坛，2017，（31）：115-116.

[4]杜晓东，李合琴，张学斌.适应工程教育专业认证标准的工程材料课程教学改革思考[J].大学教育，2014，（2）：117-118.

[5]潘晓亮，高芝，易荣喜，谢世坤.《工程材料》课程教学改革的探索与思考[J].黑龙江科技信息，2011，（1）：114.