工程教育背景下的一流课程建设探索与实践

［摘 要］ 一流本科课程的建设是教育部深化高等教育教学改革的有力举措，也是提高教学质量的重大改革。以专业核心课程“材料成型技术基础”为例，按照工程教育专业认证理念，从课程目标、课程内容、教学团队、教学资源、教学过程、课程评价等方面进行课程改革与建设。基于“以学生为中心”的教学理念，创新教学方法，重构“一体两翼”的内容体系，建立“课程+思政”的育人模式，强化过程考核的评价体系，增强了学生综合分析和解决复杂工程问题的能力，课程教学改革取得了良好效果。

［关键词］ 工程教育；一流课程；课程建设；混合式教学

［基金项目］ 2022年度塔里木大学高等教育教学研究项目“CDIO模式在‘材料成型技术基础’课程教学中的应用研究”（TDGJYB2210）；2022年度兵团级一流本科专业建设“机械设计制造及其自动化”（YLZYXJ202102）；2023年度塔里木大学“课程思政”示范课程项目“材料成型技术基础”（TDKCSZ22314）；2023年度兵团级一流本科课程建设项目“材料成型技术基础”（TSYLKC202209）

［作者简介］ 李 鸿（1986—），女，甘肃白银人，硕士，塔里木大学机械电气化工程学院副教授，主要从事材料成型研究；王 龙（1988—），男，湖北荆门人，博士，塔里木大学机械电气化工程学院副教授，主要从事机械设计与制造研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）09-0095-04 ［收稿日期］ 2023-10-18

引言

如何按照工程教育的理念，把教学活动从以“教”为中心转变为以“学”为中心，突出知识传授、技能培养、专业引导与价值教育等多重功能，从而实现专业人才的全方位培养，这是高校教师面临的重要问题［1］。在“中国制造2025”发展战略背景下，目前的人才培养体系已无法适应新工科人才培养的需求，已无法满足国家能源安全和社会转型升级发展的需要，从而导致我国的制造行业人才素质较低，缺乏工匠精神，特别是缺乏先进制造技术领域的人才，支撑制造业转型升级的能力不足［2］。基于这些问题，“材料成型技术基础”课程亟须进行教学改革，优化课程体系，重构课程内容，培养学生解决复杂工程问题的能力，从而有效提升教育教学质量。

一、课程教学中存在的问题

（一）如何解决传统教学模式与现代信息化教学模式相互融合的问题

本课程主要面向农机与机械类专业的学生开设。学生的专业基础和认知能力参差不齐，教学结构体系简单僵化，授课模式单一，当下的教学模式与国际通用的工程教育模式不够契合［3］。作为专业基础课，应该满足不同层次学生的个性化需求，恰当地处理“基础与专业”“理论与实践”“实用性与知识性”的问题，打破传统教学模式，将课程教学与数字时代信息技术接轨，与国际工程教育接轨。

（二）如何解决知识传授与特色育人有效融合的问题

目前，课程的“三全育人”体系不健全。在传统的课程教学中，教师只注重知识的传授和能力的培养，而对学生的价值观引导不多，育人的效果不太明显。在教学中，应围绕育人特色，挖掘课程各章节内容中蕴含的思政元素，将价值观引导于综合素质培养之中，实现课程与思政的有机结合。

（三）如何解决课堂理论与实践创新有机结合的问题

在课堂教学活动中，不能只注重做题和考试，应激发学生的学习兴趣，发挥“材料成型技术基础”课程的工具作用。在现有的教学资源下，可以增加实践环节，解决身边的实际问题，关注社会热点现象，服务实践创新。

二、课程教学资源建设

基于上述问题，依托工程教育理念，构建“材料成型技术基础”一流课程体系，构建信息化教学平台，建立翻转课堂教学模式，突出过程性课程评价，提升学生的知识、技能和职业素养培养。

（一）建设一支优秀教师团队

按照工程教育专业认证的理念，要从以“教”为中心转变为以“学”为中心。对于授课教师来说，不仅要明确课程的教学目标、教学内容以及对应的毕业要求指标点，还要更新人才培养理念，优化传统教学方法，开展以学生为中心的教学模式［4］。针对部分教师存在的教学模式单一，工程教育专业认证的意识比较淡薄，以及工程教育经验不足等方面的突出问题，课程组通过更新教育教学理念，进一步提升教师的专业认证意识和教学能力，并结合一流专业建设，打造一支科研和教学水平高、力量强、结构合理、能够保持教学的高质量和长期稳定性的教师团队。

按照专业认证的要求，将工程教育认证理念贯穿课程教学各环节，聚焦课程培养目标，坚持教师定期研讨，鼓励教师积极参与专业认证工作，增强工程教育意识，持续改进教学方法。选派教师参加各类教学培训，邀请名师进校园开展讲学活动，分享国内外最新教学经验和方法，持续推进课程建设及教学研究改革，不断改进以学生为中心的课程教学方式与评价体系，提高教师的工程实践经验和应用能力。

（二）建立“一体两翼”的课程体系

课程教学内容质量与工程教育专业认证质量密切相关，是影响人才培养的关键。随着互联网和现代信息技术的发展，对课程教学资源建设提出了更高的要求和更具体的实现途径。课程组秉承科教融合理念，按照一流课程的建设标准，不断更新教学内容与教材体系，开发建设了“线下+线上”相结合的丰富教学资源［5］，并入选兵团级一流本科课程。在新工科建设背景下，修订人才培养方案和课程教学大纲，梳理课程知识点，对课程内容进行重构与补充，每一类教学内容按难易程度设计，将知识、能力、价值三阶目标渗透在每一类教学内容中，形成相互衔接的教学内容。建立了“一体两翼”的课程内容体系，将基础知识及成形方法组成基础知识翼，工程实际案例分析及工艺设计组成应用能力翼，实现知识、能力和素质的有机融合［6-8］。

（三）强化课程思政育人功能

本课程立足国家战略需求和南疆经济社会发展需求，以立德树人为核心，激发学生科技报国的家国情怀与使命担当，培养政治可靠、专业过硬，具有创新精神、创业意识和创新创业能力的应用型、复合型高素质人才。以培养学生自主学习能力和实践创新精神为重点，扎实推进新工科、新思政人才培养模式的改革，充分发挥专业课的育人功能。课程组对思政教学内容进行了重新构建，充分挖掘每一个章节知识点中所蕴含的思政元素，升华思政元素，广挖、深挖教材中的思政内涵，对接社会人才需求，将爱国主义情怀、创新精神、人文素养、职业道德、辩证思维和工匠精神等内容有机融入教学中，充分发挥思政育人功效，激励学生树立家国情怀，以国家能源安全和民族复兴为己任而发奋学习，获得了很好的教学效果，本课程被评为学校课程思政示范课程。

（四）突出过程考核评价

课程考核评价是人才培养和质量保障的关键环节，是检验学生对知识的实际掌握程度、运用能力以及评价教师教学水平的重要手段。按照工程教育理念，课程组加大了过程考核和综合能力评价，加强了过程考核，坚持过程性评价与定性定量终结性评价相结合，构建了基于多目标（知识目标、能力目标、价值目标）、多方式（定量与定性相结合、形成性与结果性相结合）、多主体（学生自评、生生互评、教师评价）的评价体系［9］。

为了评价课程对学生培养目标和毕业要求的支撑情况，按照学生毕业要求与本课程对应的指标点，分别统计与各指标点相对应的考核评价成绩，计算各指标点的达成度。借助达成度定量分析，加强了在考核中关于学生课程目标达成度和完成情况，存在问题的剖析及整改措施。在过程化考核中，将工程教育理念融于考核内容中，如综合考虑经济、环境、可持续性发展等因素，使工程教育理念落到实处，为下一届学生的课程教学改进提供了重要依据，从而将工程教育持续改进的理念有效落实到课程教学中［10］。

三、课程建设创新效果

经过教学团队多年的不懈努力，“材料成型技术基础”课程获批2022年兵团级一流本科课程。该课程从2019年起，依托机械设计制造及自动化一流专业建设，重点推行课程改革，主要在三个年级中的机械设计制造及自动化专业进行了推广应用，取得了良好的教学效果，并深受学生欢迎。

（一）课程目标达成度逐年提高

以工程教育认证为抓手，强化“材料成型技术基础”课程建设，通过引入工程实践案例的方法，课程目标达成度逐年提高，学生对课程知识点的实际应用能力及分析解决实际问题的能力有了一定的提高，加强了学生工程素质的培养。

（二）学生学习满意度显著提高

通过调研显示，学生对“材料成型技术基础”课程的教学评价满意度比较高，评教分由原来的93.2分升至96.4分，此课程获得校级优课称号，并立项为校级课程思政示范课程。学生对材料成型技术的理解和掌握不仅停留在对书本知识原理的机械背诵上，还可以通过实践教学、线上拓展学习等方式，有效提升学生的实践动手能力，学生能够根据所学的内容对材料成型工艺流程进行设计，并能够在学校工程训练中心独立完成实践学习内容。通过对比两种形式的学生期末卷面成绩发现，混合教学班学生的及格率、平均分明显高于传统教学班的学生（见图1、图2）。

（三）学生实践创新能力有效提升

“材料成型技术基础”课程秉持以赛促学的理念，学生在大学生学科竞赛中获得了多项奖项；建立课程习题库，使更多学生受益。后期逐步扩充学科维度和专业维度，实现“专业课+实践课”的融合模式，从而实现多学科深融合、广受益的效果。通过对机械设计制造及其自动化专业开展工程教育专业认证，进一步提高了“材料成型技术基础”课程的理论深度和实践教学水平，同时可为其他课程教学提供借鉴并具有指导作用。

结语

在工程教育专业认证和一流课程建设背景下，“材料成型技术基础”课程按照以学生为中心的教学理念，积极对教师队伍、教学资源、教学过程与考核评价等方面进行改革及建设。机械设计制造及其自动化专业课程按工程教育理念，依托学科优势持续开发丰富优质的教学资源，构建切实支撑毕业要求达成的课程教学模式，通过不断地探索和实践，实现了从传统课堂向智慧课堂、实践课堂、开放课堂的进一步转变，学生综合分析和解决复杂工程问题的能力得到明显提升，取得了良好的教学效果。在未来建设中，课程将继续跟进国家对工科人才的最新要求，发挥一流课程的优势，深化教学方法及方式改革，借鉴材料工程领域最新教学和科研成果，充分利用现代化信息技术，调动学生自主学习的积极性，培养专业知识扎实、适应未来发展，具有创新思维、全面发展的应用型复合型高素质人才。

参考文献

［1］蒋有录，刘华，刘景东.工程教育认证背景下的专业核心课程改革及建设［J］.中国大学教学，2022（12）：37-40.

［2］蒋有录，查明，任拥军，等.以课程建设为核心，构建优质专业教学平台［J］.中国大学教学，2013（10）：34-36.

［3］李志义，赵卫兵.我国工程教育认证的最新进展［J］.高等工程教育研究，2021（5）：39-43.

［4］罗姗，项林川.高校混合式教学督导模式的探索与创新［J］.高教论坛，2021（3）：52-55.

［5］贺孝梅，宁芳，曹曼.线上线下混合式一流课程建设探析：以《设计材料与工艺》课程为例［J］.中国现代教育装备，2020（15）：63-65.

［6］陈小红，刘雪松，包能胜，等.新工科背景下翻转课堂教学模式的改革实践：以“材料力学”课程为例［J］.汕头大学学报：自然科学版，2021，36（3）：71-80.

［7］周峰利.线上线下互动教学模式在教学课程中的应用［J］.教育现代化，2019，6（9）：156-158.

［8］王燕燕，于放，孙玉梅，等.省一流专业背景下《发酵工艺原理》以学生为中心的线上线下混合式教学改革与实践［J］.食品与发酵工业，2022，48（8）：336-340.

［9］程伟丽，王红霞，王文先，等.基于工程教育专业认证背景下的材料成型及控制工程专业教学质量闭环控制体系构建［J］.铸造设备与工艺，2017（2）：55-59.

［10］王乔，徐建斌，王雯.一流本科课程建设的探索：以“中国税制”课程为例［J］.中国大学教学，2020（12）：31-34.

Exploration and Practice of First-class Curriculum Construction in the Context of Engineering Education： Taking “Fundamentals of Material Forming Technology” as an Example

LI Hong， WANG Long， WANG Xu-feng， XING Jian-fei

（College of Mechanical and Electronic Engineering， Tarim University， Alaer， Xinjiang 843300， China）

Abstract： The construction of first-class undergraduate courses is a powerful measure taken by the Ministry of Education to deepen the reform of higher education teaching， and also a major reform aimed at improving teaching quality. This article takes the core course of “Fundamentals of Material Forming Technology” as an example， and follows the certification concept of engineering education to carry out curriculum reform and construction from several aspects： curriculum objectives， curriculum content， teaching team， teaching resources， teaching process， and curriculum evaluation. Based on the teaching concept of “student-centered”， innovative teaching methods， restructuring the content system of “one body， two wings”， establishing a “curriculum+ideology and politics” education model， strengthening the evaluation system of process assessment， and enhancing students’ ability to comprehensively analyze and solve complex engineering problems， and the curriculum teaching reform has achieved good results.

Key words： engineering education; first class courses; curriculum construction; blended learning