基于工程教育认证的机械工程材料课程的教学改革

乔 冰

（山西农业大学 农业工程学院，山西 太谷 030801）

我国在2016 年正式加入《华盛顿协议》，成为其中一员，意味着我国工程教育的成果以及获得专业认证的毕业生学位得到了国际的认可。按照教育教学要求的以学生为中心、以产出为导向、持续改进3个基本理念，在工程教育认证的教育教学实践中，学生要掌握学习的主动权，设计培养方案和目标、课程体系和教学评价体系需要以学生学习成果为导向，并做到持续改进。机械工程材料课程作为一门机械类专业基础课程，需要持续不断对其进行改革，才能达到国际工程教育认证的要求。

机械工程材料课程是一门理论与实践高度融合且概念繁杂抽象的课程，内容覆盖面广，涉及多门学科交叉融合；课程关联度强，是连接主干课程机械设计与材料成型工艺基础的核心课程，是沟通机械零件结构设计与加工制造的纽带。

对照工程教育认证标准发现，机械工程材料课程在教学中存在诸多亟待解决的问题。主要有3 个方面：一是课程思政目标不够明确。每个教学模块没有明确的课程思政目标，只有相对应的知识能力目标，导致教学实施过程忽略课程思政目标的实现；二是教学方法和手段不能完全满足毕业要求。根据整体教学学时压缩的影响，该课程学时树较少（理论课时24，实践课时8），某些应知应会的重点难点知识，学生理解消化困难，课程的实践性被极大地弱化；三是学生学习机械工程材料课程的积极性不高，没有充分意识到材料学知识在解决复杂机械工程问题过程的重要性。因此，为适应工程教育认证标准的新要求，机械工程材料课程的教学目标、教学方法、教学手段和考核评价方式都必须做出相应的改革。

1 明确教学目标

在传统的教学过程中，教师注重知识目标和能力目标的完成，但涉及到学生的专业知识、世界观、价值观、社会责任感和国家情怀等目标时，内容不够鲜明具体。在制定课程教学目标时，要把课程思政融入到教学目标中。

雨量/光线传感器(图4)位于前风挡玻璃的顶部，测量环境光线强度和风挡玻璃上的潮湿度，然后通过LIN 线将信号传送至前SAM控制单元。

释疑式教学法在教学过程中获得的教学效果有：①充分调动了学生的学习积极性。学生在自学过程中发现问题会有意识地查找资料，学生有了更多独立思考的空间，有利于自学能力的培养；②符合学生的认知规律，避免了传统教学满堂灌的模式。实现了先学后教、由简到难的学习方式，提高了学生的学习效率；③促进知识掌握。在课堂上老师有针对性的解决重点，难点问题。老师充分起到“解惑”的作用，学生对知识的掌握也更进一步，达到了双向奔赴的效果。

表1 课程思政目标Tab.1 Ideological and political objectives of the curriculum

2 教学方法的改革

两组患者同样采用黄体酮进行治疗，(湖北葛店人福药业有限责任公司，国药准字H20066109)。在剂量方面两组存在区别，观察组病人采用高剂量：每天入睡前用药一次，剂量为200毫克，连服10天后停止用药，之后监测病人的出血状况，并于月经结束后三天回院复诊。对照组采用低剂量组：每天入睡前用药一次，剂量为100毫克，连服10天后停止用药，之后监测病人的是否出血及出血量，之后在月经结束后三天回院复诊。

图1 释疑式教学法实践流程图Fig.1 Flow chart of practice of questioning teaching method

根据“释疑式教学法”教学方法的改革，教师需要重构教学内容。机械工程材料课程学时总共32 学时，其中理论24学时，实践8 学时。根据知识的共性将学习模块合并为若干学习单元；将每个学习单元的知识碎片化，形成知识点；构建系统的知识网络，完成课程内容的重组，也解决了课程课时不足的问题。课程学习模块见表2。除了将教学内容模块化之外，还要围绕机械工程材料课程的知识结构体系，针对以农用机械为主的专业特色，把专业特色与教学内容相结合，从而满足解决农业机械领域复杂工程问题中所涉及的材料学知识的毕业要求，同时实现机械与材料的交叉融合，培养学生跨学科沟通交流和团队协作能力，实现农业机械工程领域应用工程师的培养目标，最终达到以学生为中心，以能力培养为导向的工程教育理念。例如：在讲解金属材料的应用知识模块中，让学生学会如何选用合适的机械工程材料作为农用机械材料。具有良好耐磨性能的锰钢、铬锰钢、铬钼钢和镍铬钢等合金钢来制造刀片、犁铧、耙片和中耕机锄铲。

释疑式教学法在实践过程中需要注意几点：①课前需要利用线上平台上传相关的教学资料，发布明确的学习任务，保证学生有明确的学习目标，发布每一节课的测试题。这一点也充分体现了线上辅助线下教学的必要性；②课程中是以学生为主体，教师为主导的，采用了对比分析法、案例分析法、项目教学法和问题驱动法等多种教学方式。课堂测试可以有效检验本节课的教学成果，同时保证了师生互动贯穿整个教学过程。

机械工程材料课程的整体课程目标：①培养学生热爱本职工作、勤学善思、勇于创新的精神，养成良好的职业道德素质、严谨、认真的工作态度及擅于合作的团队精神，树立正确的科学价值观，重点培养学生的工匠精神和社会责任感；②了解纯金属的晶体结构和结晶以及晶体缺陷对性能的影响，掌握二元合金相图和铁碳合金相图及其应用；③掌握钢在热处理过程中的组织转变及转变产物的组织特点和性能。掌握钢的热处理工艺特点和应用。培养学生正确制定加工方法、妥善安排加工工艺路线的能力；④掌握碳素钢、合金钢和铸铁的种类、牌号、性能及应用，了解有色金属及其合金的特点与应用。具备根据零件的使用要求，合理选用材料及相应的处理方法的能力。表1为课程每一知识模块具体的思政目标。

教学方法的改革是基于教学目标（学生可以获得什么成果）、课程定位（学生获得的成果对专业有什么作用）、教学活动（以教师为主导，学生为主体，教师如何让学生获得成果）、和教学反思评价（能够保证学生掌握了成果）提出来的。教学方法采用线上线下相融合的“释疑式教学法”，该教学方法是以学生为中心，以目标为导向的教学方法，其核心思想为在学生自学的过程中完成基本知识的学习与学习效果的评测，课堂上教师根据学生评测结果的共性问题进行答疑，从而提高学生自主学习、独立思考、分析问题和解决问题的能力，实现对课程内容持久深入理解的一种教学模式。具体操作步骤见图1。

3 重构教学内容

从图1中可以看出，课前教师需要建设线上教学资源，满足了常规教学资源（教案、大纲、教材）达不到的课前学习环节；同时线上资源的建设提高了学生学习效率，让学生可以充分利用碎片化时间来进行学习。在课堂教学过程中融入了多种教学方式（对比分析法、案例分析法、项目教学法、问题驱动法），加强了教学过程中参与，讨论，交流和评价环节，解决了学生参与欠缺，互动不足的问题。在课后教学活动中增加了课后测试以及发布课后任务，解决了教师课后无教学活动，教学目标达成度无法评估的弊端；课后测试的完成有助于教师完成教学评价和反思，还解决了课下学生完全下课，学习环节不完整的问题。整体教学方法上从课前准备到课后教学，都是以学生为中心、以目标为导向，课后教学活动又能充分反馈课程目标的完成度，实现了教学活动的闭环。

表2 机械工程材料课程教学内容模块表Tab.2 Mechanical engineering materials course teaching content module table

4 考核评价体系的改革

传统的课程考核评价体系由考勤、实验、作业和期末考试4部分按一定比例组成，并且期末考试占到了70%，显然传统的考核方式不能与工程教育认证以产出为导向的理念相匹配。因此，需要建立更加全面的考核评价体系才能够满足工程教育背景下人才培养的全面性评价，达到更好的考核效果。本课程依据教学方式制定了与工程教育认证相对应的多元化全方面的评价方式，分别为过程性评价，诊断性评价和总结性评价。其具体分配比例见表3。从表中可以看出，在教学过程中更加注重过程性评价。同时，课程思政目标也更好地融入到了考核评价体系中，确保课程思政目标的达成，将“工匠精神”“工程意识”“团队合作”等育人指标融入考核评价体系中，明确规定了“机械工程材料”专业课素质指标对毕业要求指标的支撑关系及权重，很好地把知识、能力、素质目标有机结合，确保课程思政可操作和可评价。例如：在撰写心得体会以及查阅资料总结的时候，根据学生的答案，对知识、能力和素质目标进行综合考核。

2012年1月—2016年1月医保病人住院费用增长速度经前期增长后，后期逐渐减缓，其中职工医保5年间平均费用增长率为2.90%，7.32%，3.41%，-0.92%，居民医保为2.98%，14.58%，9.02%，7.88%。病人及家属医疗服务满意度由94.3%提高至97.9%。

对于一盒好的牛奶，除了有优质奶源的保障，还要有先进的生产技术支撑。长期以来，新希望雪兰牛奶严格把控质量管理，不断精进生产技术。特别是开展优质乳工程以来，为达标准，雪兰优质乳团队按美国POM标准严格对杀菌机稳定性测试，最大程度保留了活性物质。一系列生产工艺的提升，使雪兰成为全国第一家优质乳工程认证企业，也为云南乳产业发展奠定坚实基础。

表3 教学评价组成表Tab.3 Teaching evaluation component table

5 结语

机械工程材料课程作为机械类专业的基础必修课程，在构建机械类专业人才必备的知识结构，以及培养机械类专业人才分析、解决复杂机械工程问题的能力中具有重要的地位。本文针对在工程教育认证背景下，机械类专业的机械工程材料课程教学过程中面临的实际问题，按照工程教育理念的要求，从课程目标、课程内容、教学方法和教学考核评价4个方面进行了探索改革，有效提高了学生的学习动力，促进学生知识的掌握，最终达到提高本课程支撑毕业要求指标点的达成度，提升人才培养质量。通过以上对机械工程材料专业课的教学改革，为实现山西农业大学转变成为由成果导向的工程教育认证理念下的人才培养模式提供了一条可操作的途径。