材料復合原理課程目標實現(xiàn)、評價與持續(xù)改進

石敏先，黃志雄

(武漢理工大學材料學院，湖北 武漢 430070)

工程教育專業(yè)認證是工程教育和工程師資格國際互認的重要標準，也是提升教育教學質量、推動工程教育教學體系改革的重要途徑[1]。工程教育專業(yè)認證強調過程的持續(xù)改進，注重學生研究分析并解決復雜工程問題的能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高[2-3]。我國在 2016年加入《華盛頓協(xié)議》，正式開啟了以評促建的工程教育專業(yè)認證工作在國內眾多高校的積極響應和實施。

武漢理工大學是國內最早創(chuàng)辦復合材料與工程專業(yè)的三所高校之一，迄今已有40多年的辦學歷史，是我國復合材料專業(yè)人才培養(yǎng)的重要基地之一，為我國國防、航空航天、建材行業(yè)和國家經濟建設的重大工程領域輸送了大量的工程技術人才，在復合材料業(yè)界享有盛譽。在工程教育專業(yè)認證的契機下，2016年本專業(yè)首次參加工程教育專業(yè)認證并通過，2019年通過了復審。在教學活動中進一步強化了以學生為中心，逐步實現(xiàn)了從以“教”為主到以“學”為主，從“評教”向“評學”的轉變。工程教育專業(yè)認證對本專業(yè)的教學與改進、畢業(yè)生素質提高及專業(yè)建設發(fā)展起到了重要作用。

1 基于工程教育認證的《材料復合原理》課程目標與畢業(yè)要求

材料復合原理課程是復合材料專業(yè)的一門必修的重要專業(yè)基礎理論課程，是復合材料專業(yè)課程體系的核心課程之一。本課程的教學目標如表1所示，該課程教學目標對專業(yè)畢業(yè)要求指標點具有強支撐，具體是在畢業(yè)要求指標點的工程知識、問題分析、研究方面提供支撐。該課程教學目標與畢業(yè)要求指標點為一一對應關系。

由表1可知，畢業(yè)要求指標點強調的是基礎知識和專業(yè)知識的綜合運用以分析、解決復合材料工程復雜問題，針對畢業(yè)要求指標的課程教學目標設計是在掌握基礎理論、復合材料基本性能規(guī)律的基礎上，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，體現(xiàn)了由“知”到“用”的能力提升過程，而文獻研究顯得尤為重要。

表1 《材料復合原理》課程教學目標和對畢業(yè)要求指標點的支撐

2 課程目標實現(xiàn)方法

針對該課程教學目標對畢業(yè)要求指標點的支撐關系，在教學過程中采取了多種方法促進學生的“學”，以達成課程目標并實現(xiàn)對畢業(yè)要求指標點的支撐。保障課程教學目標達成的途徑有：課堂教授、平時作業(yè)、專題報告與討論、文獻資料研讀、小組討論、期末考試等過程性教學活動。

2.1 線上線下多種教學形式相結合的方法

本課程線下課堂采取了課堂講授、討論、PPT匯報等方式，使學生們通過多種途徑掌握基礎理論和專業(yè)知識。線下課外課堂采取了作業(yè)、資料查閱研讀等方式，鼓勵學生更全面地了解材料復合原理的基本內容和應用。線上課堂提供了大量的課程資料視頻、文件，學生們可以了解更多的研究進展、復合材料前沿問題、復合材料的應用等大量信息，豐富學生學習素材，拓寬學生專業(yè)視野。多種教學形式相結合的方法，使學生們在學習專業(yè)課程中能夠領會到一個全面的復合材料專業(yè)，而不是一個個孤立的知識點。

2.2 布置作業(yè)與文獻資料查閱相結合的方法

該課程支撐的五個畢業(yè)要求指標點中有三個指標點都強調了文獻研究、調研和分析復合材料復雜工程問題的要求，因此在課程教學過程中使學生學會文獻查閱、文獻閱讀、文獻分析和總結運用是非常重要的。在該課程教學中，所布置的作業(yè)都是綜合性比較強的作業(yè)題目，完成教師布置的作業(yè)并不能單純地靠課堂講授內容的抄寫，必須通過自己查閱文獻資料并進行總結才能獲得優(yōu)秀的評價，培養(yǎng)了學生使用文獻資料的能力。

2.3 專題報告與學生課堂報告相結合的方法

對于課程中知識的綜合性比較強的章節(jié)，采用了自由選擇章節(jié)內容相關主題，查閱文獻資料，撰寫專題報告的作業(yè)方式，這實際上是一篇按照學生自己的興趣，通過文獻研究，寫出綜述論文的任務，這實際上是一個以任務為導向的主動式課外學習模式[4]。在這個專題報告的任務中，學生既需要掌握理解基礎理論和專業(yè)知識，又需要將基礎理論和專業(yè)知識進行比較綜合、分析問題、得出結論、解決工程復雜問題，綜合體現(xiàn)學生的學習效果和運用專業(yè)知識分析解決問題的能力。學生在完成專題報告后，開展了課堂上的PPT講述，進一步培養(yǎng)了學生的講述能力和綜合素質。

3 課程目標達成情況與課程評價

課程目標達成評價指課程目標達成度計算和形成教學改進意見[5]，對畢業(yè)要求的達成情況進行評價[6]。以2019級復合材料科學與工程專業(yè)63名學生為樣本，按照教學大綱要求和工程教育認證有關要求對學生的作業(yè)成績、期末考試成績、專題報告成績等進行了課程目標達成情況、課程對畢業(yè)要求指標點支撐情況進行了評價,見表2。

表2 課程目標達成情況

學生針對課程目標進行了有效學習，實現(xiàn)了課程各教學目標，課程目標整體實現(xiàn)情況良好，各課程目標達成值均大于0.87，較為均衡，且各課程目標達成值均大于工程教育認證要求的專業(yè)理論課程的課程目標達成預期值為0.75的要求。

按照工程教育認證的要求，對每個樣本的個人學習情況同樣進行了評價，評價結果如圖1所示。由圖1評價結果可知，分別有2人未達到5個課程目標的預期值，均為編號為2和46的學生，表明該個體在各課程目標的學習情況均存在問題，在教學活動中，需要進一步加強針對特殊個體的關注。

圖1 每個學生的課程目標達成情況

4 問卷調查與持續(xù)改進建議

4.1 基于問卷調查的持續(xù)改進建議

課程教學活動結束后，針對基礎理論掌握情況、文獻使用情況在網(wǎng)絡教學平臺上發(fā)布了問卷調查，問卷設置及統(tǒng)計結果如表3所示。

表3 問卷調查結果統(tǒng)計

在課程學習中使用文獻資料的問卷中，94.74%的學生學會了按要求查閱文獻資料，84.21%的學生學會了閱讀文獻資料，但總結分析文獻資料的能力相對薄弱，只有63.16%的學生表示學會了總結分析文獻資料。因此，在今后的課程教學中，教師應進一步加強文獻資料的總結分析方法的講解，提高學生運用文獻研究的能力。在課程基礎理論知識的問卷中，學生表示通過課程學習，對基礎知識的掌握較好。

在需要主觀思想表達的問卷題目“您對本課程的意見和建議”中，學生的意見和建議比較分散，相對集中的意見和建議是“老師可以提供更多學習方法上的指導”、“老師運用論文帶動學習的方法能讓學生學到更多東西，在本門課程受益匪淺”、“ 建議是老師更多的還是在于給我們講解論文主要思想，而不是單純的讓我們去研究”、“ 建議課程內容更多與學生互動，可以通過課堂提問或者小組討論等方式，使學生可以參與到課堂中去”等。由此可見，對于本科三年級剛剛開始接觸專業(yè)課程的學生們來說，對學習專業(yè)課程的方法和經驗渴望得到更多的指導，對專業(yè)知識的綜合理解和融會貫通還有較大差距，學生們分析解決復雜工程問題的能力不足。教師應在講述各章節(jié)基礎理論知識點的同時，注重各知識點間的聯(lián)系，更深刻地幫助學生剖析基礎理論的內涵和在實際問題中的應用。另外，由“教”到“學”的方法途徑也是非常值得注意的，可以多布置小組討論，鼓勵學生積極參與，培養(yǎng)主動學習和終身學習能力。

4.2 基于課程評價的持續(xù)改進建議

相比5個課程目標評價結果發(fā)現(xiàn)，課程目標(5)達成值相對較低。 課程目標(5)的內容為：掌握復合材料基本性能規(guī)律，了解材料復合基本原理，能夠通過文獻研究，調研和分析復合材料復雜工程問題的解決方案。該課程目標達成值偏低的原因可能有以下兩點，一是文獻使用方法講解不夠，二是學生完成文獻閱讀作業(yè)的質量有待提高?；诖?，在今后的教學活動過程中，要繼續(xù)加強文獻查閱技能的講解、繼續(xù)加強文獻資料閱讀方法的講解、繼續(xù)加強學生文獻資料分析及綜合運用能力的提升。

5 結 語

課程目標達成評價對于課程持續(xù)改進具有重要意義，基于問卷調查的評價及基于課程評價的持續(xù)改進方向都指向了文獻研究及其應用。在專業(yè)課程的教學活動中，需加強文獻查閱技能的講解、閱讀方法的講解，提升學生文獻資料研究分析及綜合運用的能力。專業(yè)課程的教學，既要按照課程教學目標實施教與學，還要對專業(yè)課程的學習方法和經驗給予更多的指導，對專業(yè)知識的綜合理解和融會貫通加強訓練，以提高學生們分析解決復雜工程問題的能力，實現(xiàn)由“知”到“用”的能力提升。