基于工程教育認(rèn)證的《金屬學(xué)與熱處理》課程教學(xué)改革初探

劉芬霞 馮曉春

摘 要：本文以《金屬學(xué)與熱處理》專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課在工程教育專業(yè)認(rèn)證“能力導(dǎo)向”的背景下，堅(jiān)持成果導(dǎo)向（OBE）、以學(xué)生為中心和持續(xù)改進(jìn)三個(gè)基本理念，淺析課程教學(xué)應(yīng)如何適應(yīng)學(xué)生需求。分析了課程教學(xué)目前存在的問(wèn)題，提出從課程學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定方式改革等方面入手進(jìn)行教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證；金屬學(xué)與熱處理；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-9214（2016）07-0113-01

工程教育專業(yè)認(rèn)證需要遵循OBE、以學(xué)生為中心以及持續(xù)改進(jìn)這三個(gè)基本理念。這三個(gè)基本理念對(duì)于教學(xué)改革及專業(yè)建設(shè)的促進(jìn)和引導(dǎo)具有積極意義、對(duì)于保障培養(yǎng)質(zhì)量及持續(xù)提高也非常重要。OBE始終關(guān)注的4個(gè)問(wèn)題依次是：每一位學(xué)生所能獲取什么樣的學(xué)習(xí)成果；為什么要讓每位學(xué)生獲取該成果；學(xué)生獲取這些成果的過(guò)程中教師應(yīng)當(dāng)如何提供有效的幫助；學(xué)生若已獲取這些成果，通過(guò)什么途徑判斷、知曉及反應(yīng)？以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，突出強(qiáng)調(diào)的學(xué)生學(xué)習(xí)成果，是聚焦于學(xué)生“應(yīng)該得到什么”。

一、課程情況及目前存在問(wèn)題

《金屬學(xué)與熱處理》是工科本科院校材料類專業(yè)一門非常重要的學(xué)科基礎(chǔ)課，課程由金屬學(xué)原理、金屬熱處理工藝及金屬熱處理原理三個(gè)教學(xué)模塊所構(gòu)成，突出金屬學(xué)與熱處理學(xué)科“綜合、交叉、系統(tǒng)”的特色，內(nèi)容由“成分—工藝—組織—性能—應(yīng)用”主線所貫穿。本課程的特點(diǎn)為理論抽象，專業(yè)術(shù)語(yǔ)較多，因此造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍反應(yīng)出的內(nèi)容繁雜、對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)及知識(shí)體系不能透徹理解等問(wèn)題，因而使得課堂氣氛較為沉悶；另外對(duì)一些理論知識(shí)及基礎(chǔ)知識(shí)掌握相對(duì)較好的學(xué)生，頻頻反映出實(shí)際應(yīng)用能力較差等問(wèn)題，這些問(wèn)題集中表現(xiàn)在遇到實(shí)際工程應(yīng)用問(wèn)題時(shí)茫然、不知所措等。綜上，課程本身表現(xiàn)出了“兩難現(xiàn)象”，一難在于學(xué)生難學(xué)，另一難在于教師難教。

二、課程學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定

1.知識(shí)領(lǐng)域。學(xué)習(xí)成果的表現(xiàn)十分豐富，“知識(shí)領(lǐng)域”是其中不容忽視的一項(xiàng)，具體表現(xiàn)為學(xué)生學(xué)習(xí)完成之后，能夠?qū)饘賹W(xué)、金屬熱處理工藝及金屬熱處理涉及的術(shù)語(yǔ)及相關(guān)問(wèn)題有一定程度的記憶及了解、并具有對(duì)這些問(wèn)題的應(yīng)用能及分析能力。

2.技能領(lǐng)域?！敖饘賹W(xué)與熱處理”在技能領(lǐng)域方面尤為關(guān)注學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)，具體表現(xiàn)為知識(shí)運(yùn)用能力、實(shí)踐操作能力、方案選取能力、問(wèn)題分析能力以及創(chuàng)新能力等，這些能力的培養(yǎng)需要通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)達(dá)成、從而提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)及應(yīng)用能力，最終能夠滿足用人單位需求。

3.態(tài)度領(lǐng)域。工作態(tài)度包括對(duì)工作的認(rèn)真程度、責(zé)任程度和努力程度等方面，是人們對(duì)于工作所采取的行動(dòng)及其評(píng)價(jià)。課程在展開過(guò)程中需要對(duì)這方面的能力進(jìn)行培養(yǎng)。使學(xué)生具有踏實(shí)認(rèn)真的工作態(tài)度，具有強(qiáng)烈的責(zé)任心和明確的工作目標(biāo)，具有上進(jìn)心并能夠在今后的職場(chǎng)中積極進(jìn)取，這些能力都是學(xué)生畢業(yè)后能否進(jìn)步的要素。

三、教學(xué)內(nèi)容的改革和前沿知識(shí)的補(bǔ)充

1.精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容。對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行加工組織，找出主線、突出重點(diǎn)、刪減過(guò)時(shí)或不常用的內(nèi)容，使其更符合教學(xué)規(guī)律，力求做到少而精；對(duì)內(nèi)容按知識(shí)點(diǎn)歸類后再進(jìn)行科學(xué)的組合，合并近似的內(nèi)容，使其在連貫的基礎(chǔ)上具有系統(tǒng)性；如金屬熱處理原理部分以TTT圖與CCT圖這兩個(gè)圖為基礎(chǔ)進(jìn)行展開，并結(jié)合講解三大冷卻轉(zhuǎn)變，這樣就對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了整合性并保持其聯(lián)系性，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)更能準(zhǔn)確把握主要知識(shí)點(diǎn)，并能在理解的基礎(chǔ)上牢固掌握。

2.前沿知識(shí)補(bǔ)充。目前，新材料、新工藝不斷發(fā)展，對(duì)材料科學(xué)知識(shí)體系在深度、廣度方面的適度拓展迫在眉睫。因此需要將新材料領(lǐng)域的新技術(shù)和新工藝、研究動(dòng)態(tài)、應(yīng)用狀況等前沿知識(shí)及時(shí)融入教學(xué)內(nèi)容中，使教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。

四、教學(xué)方法與教學(xué)手段改革

1.采用現(xiàn)代教育技術(shù)。金屬學(xué)與熱處理課程基礎(chǔ)理論及原理抽象難懂，可將這些比較抽象、難于理解的內(nèi)容采取多媒體教學(xué)手段，通過(guò)圖片、動(dòng)畫、視頻，具體、形象地展示給學(xué)生。例如金屬學(xué)中的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)、結(jié)晶過(guò)程和塑性畸變過(guò)程可利用Flash制作動(dòng)畫，這種模擬和演示可讓學(xué)生對(duì)原子的移動(dòng)方式有一種直觀的理解。將教具發(fā)給學(xué)生，讓其體驗(yàn)“原子的不同堆垛方式形成不同的晶體結(jié)構(gòu)”，從而達(dá)到更好的效果；組織的概念在課程中尤其難以理解，不同的材料組織不同，且組織是肉眼無(wú)法直接觀察到的，板書授課無(wú)法清楚描畫，因此，高質(zhì)量的顯微組織圖片在教學(xué)中至關(guān)重要。

2.理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)。金屬學(xué)與熱處理課程本身實(shí)踐性很強(qiáng)，同時(shí)其基礎(chǔ)理論豐富且經(jīng)典。課程的各個(gè)知識(shí)板塊間也反映出了理論和工藝、材料等方面的實(shí)際聯(lián)系。為了更好地使學(xué)生理解理論知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，使學(xué)生在未來(lái)的技術(shù)工作中對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的工藝因素、過(guò)程檢測(cè)與監(jiān)控方法有一個(gè)完整的了解。

3.開展討論式課堂教學(xué)。為充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，理論聯(lián)系實(shí)際的內(nèi)容可以組織課堂討論使學(xué)生成為教學(xué)的主體，讓他們利用所學(xué)的知識(shí)給出自己的最優(yōu)方案，教師對(duì)方案進(jìn)行剖析，進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)的講解，同時(shí)，指出在分析擬定方案中應(yīng)注意的問(wèn)題。

4.師生角色互換。角色互換這種靈活的教學(xué)方式，目前有多種方式可以實(shí)現(xiàn)，如較為成功的“翻轉(zhuǎn)課堂”等。通過(guò)這種角色互換的方式，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性大幅度提高的同時(shí)減小師學(xué)之間的距離，最終使得教學(xué)效果事半功倍、課堂氣氛由沉悶變得活躍。

五、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定方式

《金屬學(xué)與熱處理》內(nèi)容繁雜，各章節(jié)看似相互獨(dú)立，實(shí)際上前后章節(jié)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系緊密，經(jīng)典理論及相變規(guī)律是材料加工工藝及其獲得性能的理論基礎(chǔ)，例如金屬材料可采用凝固、塑性變形、熱處理（多種熱處理方法）等工藝獲得細(xì)晶組織。針對(duì)以上特點(diǎn)，考核方法重在應(yīng)用與綜合，識(shí)記為輔，突出了工程教育認(rèn)證“能力”培養(yǎng)的目標(biāo)。

（作者單位：蘭州理工大學(xué)技術(shù)工程學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

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[2]高蓓蕾.以學(xué)生為中心：工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念.中國(guó)科學(xué)報(bào)，2015年7版.