工程教育認證背景下《工程材料》課程教學改革初探

李瑞紅 張欣芳 楊禮林 齊建波 李瑋 趙莉萍

摘要：工程教育是我國高等教育的重要組成部分，其專業(yè)認證的先進教學理念對高校的教育改革起著重要作用。為滿足該理論以學生為主體，培養(yǎng)合格標準的畢業(yè)生，本論文擬從工程教育認證背景下，針對內(nèi)蒙古科技大學機械設(shè)計及其制造化專業(yè)的培養(yǎng)目標，探討工程材料課程的教學體系與支撐，明確課程的教學內(nèi)容和考核評價方式，并提出課程教學的持續(xù)改革措施。

關(guān)鍵詞：工程教育認證;工程材料;教學改革

《工程材料》是機械設(shè)計及其自動化專業(yè)的基礎(chǔ)課程，它的工程教育理念是理論與實際相結(jié)合，使學生掌握扎實的基礎(chǔ)知識、構(gòu)建靈活的思維，能夠根據(jù)材料的微觀結(jié)構(gòu)和力學性能合理地選材，并具備改變材料性質(zhì)、自主解決工程復雜問題的能力。該課程有理論知識繁多、內(nèi)容關(guān)聯(lián)性強、應(yīng)用性突出等特點，而傳統(tǒng)的工科類教學缺乏對學生的引導，教師把重心放在基礎(chǔ)知識的教授中，缺乏實際案例的學習，沒有培養(yǎng)學生的實際操作能力，這很難符合工程教育認證當中以學生為主、實踐為導向的理念。再者考核方式單一，是完全脫離實踐的考核，日后學生很難在工作中勝任技術(shù)型崗位。因此，為了更好的培養(yǎng)機械設(shè)計及其自動化專業(yè)的人才，加強學生對復雜問題的解決能力，筆者在《工程材料》課程中采取了與工程認證標準相結(jié)合的實際教學模式。

一、《工程材料》課程教學體系與支撐的探討

（一）工程教育認證與課程體系的關(guān)系

首先，一個完整的教學體系是圍繞本專業(yè)的特色構(gòu)建的。機械設(shè)計及其自動化專業(yè)是國家級專業(yè)，在高校的辦學過程中已經(jīng)形成了屬于自己的專業(yè)特色。學院為了充分為了充分培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，曾多次制定培養(yǎng)方案。其次，為全面落實工程教育認證中的“通用”和“專業(yè)調(diào)整”這兩個標準，在培養(yǎng)學生各項能力時以課程體系為基礎(chǔ)，以課程目標為導向，結(jié)合課堂教學內(nèi)容和考核成績以及通用標準當中的畢業(yè)要求，才能夠更好地反映該專業(yè)學生所要達到的畢業(yè)要求指標點。

（二）工程認證標準對《工程材料》課程教學的設(shè)計要求

我校機械設(shè)計及其自動化專業(yè)必修的基礎(chǔ)課程包括工程材料，其課程的教學設(shè)計需要做出適應(yīng)工程認證標準的改變。要求學生掌握一定量的基礎(chǔ)知識;能夠全面考慮機械設(shè)計、制造時的多方面因素;對機械工程復雜的問題可以提出可實施性方案;與其他專業(yè)的學生合作時，能夠有廣闊的思維和靈活的應(yīng)變能力。

二、明確《工程材料》課程的教學內(nèi)容及考核與評價方式

（一）《工程材料》課程教學內(nèi)容

《工程材料》這門課程共有28學時的講授和4學時的實驗內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學生的專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力。在授課時，引導思路、教授方法為主要導向，著重講授基礎(chǔ)知識、構(gòu)建框架，同時結(jié)合實際案例讓學生聯(lián)系實際掌握所學知識。接下來，結(jié)合課堂的師生探討和學生間的討論，使學生在具備理論知識的基礎(chǔ)上了解合金的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，同時能夠綜合運用實驗技術(shù)和理論知識處理機械工程設(shè)計中的復雜問題。在實驗教學過程當中，分組學習材料組織的分析和掌握工業(yè)鋼熱處理工藝。在考慮各方面因素的前提下培養(yǎng)學生的選材、設(shè)計和制造的能力，同時具備一定的團隊協(xié)作能力和跨專業(yè)溝通的能力。

（二）《工程材料》課程考核與評價方式

《工程材料》這門課程的考核方式相比于傳統(tǒng)的考核方式，能夠兼顧課本的基礎(chǔ)理論知識和課外的實踐操作能力，使學生的實踐操作能力達到工程認證的標準。所以，整個課程考核成績評價標準由課后作業(yè)、平時表現(xiàn)、實驗三部分構(gòu)成。在章節(jié)授課結(jié)束后，課后作業(yè)讓學生掌握工程材料基礎(chǔ)的理論知識。課堂中與老師的互動、出勤率、課后對問題的探討等都是平時表現(xiàn)考核的標準。與實際的工程材料最貼切的是實踐教學，可以讓學生接觸和了解機械工程的復雜問題并提出初步解決方案。

課程考試考核與評價標準主要以閉卷考試為主，根據(jù)教學目標和授課內(nèi)容結(jié)合畢業(yè)指標點，考察學生對工程材料的基礎(chǔ)知識的掌握程度;考察其能否把握工程材料的選材原則、理解機械工程實踐的設(shè)計;最終能否做出材料性能的分析，提出初步的設(shè)計方案。

三、《工程材料》課程教學的持續(xù)改革措施

在編寫授課內(nèi)容時，要結(jié)合工程材料的教學目標和對畢業(yè)要求的指標點。結(jié)合大綱內(nèi)容和教學目標以及畢業(yè)要求指標點，把重心放在實際案例的教學中。比如純金屬和合金的結(jié)晶這一章節(jié)，主要講述鐵碳合金相圖的平衡結(jié)晶過程。教師在備課時，要做到理聯(lián)系實際，充分了解現(xiàn)有的研究成果和未來的發(fā)展方向，及時對授課內(nèi)容進行補充;在講解時，插入實際工程的圖片或者視頻，提升學生的積極性和增強其對基礎(chǔ)知識的理解。常引導學生在完成作業(yè)時能夠查閱大量文獻拓寬知識面達到具備解決實際問題的能力的目的。在實驗教學中，采用引入現(xiàn)場的教學方法，將鋼鐵企業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)的鋼坯及缺陷樣品用于實驗教學，培養(yǎng)學生學習的興趣、增強他們的實踐能力。在平時的引導中，老師應(yīng)當鼓勵學生積極參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類比賽，例如“互聯(lián)網(wǎng)+”、機械設(shè)計類比賽等，以增強學生的創(chuàng)新意識和參與科研的積極性。

參考文獻：

[1]周敏.《工程材料及成形技術(shù)》教學改革的行與思[J].教育教學論壇，2020（12）：119-120.

作者簡介：

李瑞紅，張欣芳，楊禮林，齊建波，李瑋，趙莉萍，單位：內(nèi)蒙古科技大學材料與冶金學院。