鄭必舉 宋鵬 黃太紅
[摘 要] 隨著材料表面防腐工程的發(fā)展,社會(huì)需要高校培養(yǎng)能夠解決復(fù)雜表面工程問題的人才。尤其是工程教育普遍遵循OBE理念進(jìn)行人才培養(yǎng)時(shí),更有必要通過教學(xué)提高學(xué)生解決問題和創(chuàng)新的能力。以材料成型及控制專業(yè)表面模塊核心課“腐蝕與防護(hù)原理”為例,選取了26名學(xué)生為樣本,根據(jù)考核方式、考核內(nèi)容、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和考核結(jié)果等對(duì)課程目標(biāo)進(jìn)行了達(dá)成度計(jì)算。探討了目標(biāo)分解、教學(xué)方案實(shí)施、達(dá)成度評(píng)價(jià)結(jié)果并分析了存在的問題,提出了課程教學(xué)效果改進(jìn)的思路。
[關(guān)鍵詞] 工程教育;專業(yè)認(rèn)證;達(dá)成度評(píng)價(jià);持續(xù)改進(jìn)
[基金項(xiàng)目] 2020年度昆明理工大學(xué)慕課建設(shè)項(xiàng)目《材料腐蝕與防護(hù)原理》
[作者簡(jiǎn)介] 鄭必舉(1982—),男,山西大同人,博士,昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事高熵合金涂層研究;宋 鵬(1979—),男,山東青州人,博士,昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授(通信作者),博士生導(dǎo)師,主要從事高溫氧化與防護(hù)研究。
[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324(2023)14-0029-04[收稿日期] 2022-06-08
工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)我國(guó)高校教學(xué)改革和人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高起到了重要作用,其核心理念是產(chǎn)出導(dǎo)向教育(OBE)[1],即以工科專業(yè)學(xué)生為中心,以產(chǎn)出為導(dǎo)向,根據(jù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和課程進(jìn)行分析,找出存在的問題并持續(xù)改進(jìn),形成良性循環(huán)的教學(xué)過程?;贠BE理念,專業(yè)根據(jù)畢業(yè)要求要達(dá)成的質(zhì)量要求,形成了畢業(yè)要求達(dá)成與各門課程主要教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系,以畢業(yè)要求達(dá)成為主,建立了教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制。每學(xué)期末對(duì)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)課程體系設(shè)置等進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià),根據(jù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),明確各教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求、課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)和教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控等,確保課程目標(biāo)和專業(yè)畢業(yè)要求的達(dá)成[2-3]。
昆明理工大學(xué)材料成型及控制專業(yè)在2013年通過國(guó)家首批工程教育專業(yè)認(rèn)證,并于2016年和2020年兩次通過國(guó)家工程教育專業(yè)復(fù)認(rèn)證,有效期至2025年12月。本文以工程教育認(rèn)證為標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證畢業(yè)要求達(dá)成度的評(píng)價(jià)體系,對(duì)專業(yè)核心課“腐蝕與防護(hù)原理”的課程目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行了分析和持續(xù)改進(jìn)。
一、課程目標(biāo)及其與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院開設(shè)的“腐蝕與防護(hù)原理”課程,共32個(gè)學(xué)時(shí),2個(gè)學(xué)分,是材料成型及控制工程專業(yè)表面模塊的核心課程。教學(xué)目標(biāo)是通過本課程的學(xué)習(xí),掌握常見金屬的腐蝕與防護(hù)理論,具備根據(jù)使用條件和性能要求,應(yīng)用腐蝕理論來解決材料實(shí)際腐蝕問題的能力。本課程目標(biāo)包括以下5個(gè)方面:(1)學(xué)習(xí)腐蝕原理的基礎(chǔ)理論,掌握腐蝕、電化學(xué)腐蝕和高溫腐蝕的基礎(chǔ)理論知識(shí)。(2)能夠綜合應(yīng)用腐蝕過程中的基礎(chǔ)理論知識(shí),分析腐蝕過程中的現(xiàn)象、缺陷和影響機(jī)理,包括腐蝕保護(hù)的影響、缺陷的產(chǎn)生機(jī)理及優(yōu)化措施、獲得質(zhì)量合格的耐腐部件等。(3)能夠綜合應(yīng)用腐蝕現(xiàn)象及微觀結(jié)構(gòu)等知識(shí),分析腐蝕過程中的防護(hù)措施,提出與具體腐蝕條件相關(guān)的復(fù)雜工程問題。(4)基于環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)分析,具備初步處理不同材料腐蝕和防護(hù)性能之間關(guān)系的基本能力。(5)介紹腐蝕和防護(hù)的發(fā)展歷史與趨勢(shì),培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)。
5個(gè)課程目標(biāo)主要支持的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)如下:課程目標(biāo)1~3支撐畢業(yè)要求1~4,即能夠?qū)⑾嚓P(guān)知識(shí)和數(shù)學(xué)模型方法,用于復(fù)雜材料成型及控制工程問題解決方案的比較和綜合;課程目標(biāo)1、2、4、5支撐畢業(yè)要求2~3,即能認(rèn)識(shí)到解決問題的方案有多種選擇,可以通過文獻(xiàn)研究尋求可替代的解決方案。
二、課程達(dá)成度計(jì)算
(一)課程的考核方法
“腐蝕與防護(hù)原理”課程通過三次專業(yè)認(rèn)證的研究和實(shí)踐,考核方式不斷改進(jìn),特別是對(duì)平時(shí)成績(jī)的考核方式做出了較大的改革。根據(jù)教育部的要求和相關(guān)專家給予的建議,我們認(rèn)識(shí)到了課程考核的重要性,要充分發(fā)揮課程考核在教學(xué)過程中的重要作用。以前存在的不足之處是課程缺少過程性考核,因此本課程特別注重了過程化考核,包括考勤、預(yù)習(xí)、小組討論、隨堂作業(yè)、章節(jié)考試、期中測(cè)驗(yàn)等。另外,筆者借助于慕課、雨課堂等智慧教學(xué)工具進(jìn)行過程化考核,網(wǎng)站定期進(jìn)行各項(xiàng)考核,其內(nèi)容以原始表格、截圖、視頻等形式呈現(xiàn),可以客觀地反映出線上教學(xué)流程和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此,總成績(jī)由過程性平時(shí)成績(jī)(30%)和期末考試成績(jī)(70%)構(gòu)成。
(二)課程達(dá)成度計(jì)算
評(píng)估根據(jù)考核方式、考核內(nèi)容、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和考核結(jié)果,對(duì)課程目標(biāo)進(jìn)行達(dá)成度評(píng)價(jià)。任課教師在每個(gè)學(xué)期結(jié)束后進(jìn)行評(píng)價(jià),并對(duì)課程教學(xué)目標(biāo)的評(píng)估狀況進(jìn)行分析。某學(xué)生樣本的單項(xiàng)目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)值=該生各項(xiàng)考核成績(jī)(平時(shí)成績(jī)、考試成績(jī)等)的加權(quán)平均值,具體計(jì)算公式如下:
其中b為某學(xué)生考核成績(jī)的加權(quán)實(shí)得分?jǐn)?shù),a為某學(xué)生考核成績(jī)的加權(quán)應(yīng)得分值,在整個(gè)評(píng)價(jià)成績(jī)中,加權(quán)值對(duì)應(yīng)考核成績(jī)中的占比[4]。本專業(yè)預(yù)期達(dá)成目標(biāo)值被設(shè)置為0.65,評(píng)價(jià)值大于0.65判定其達(dá)成課程目標(biāo)。結(jié)合近幾年課程目標(biāo)評(píng)價(jià)的結(jié)果,對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評(píng)估方式等問題進(jìn)行了分析,并對(duì)持續(xù)改進(jìn)提出了建議[5]。
本文以昆明理工大學(xué)2018屆材料成型及控制專業(yè)為案例,選擇了26名學(xué)生?!案g與防護(hù)原理”課程目標(biāo)達(dá)成情況的原始數(shù)據(jù)來源于學(xué)生在過程性平時(shí)考核和期末考核環(huán)節(jié)中所取得的成績(jī)。參考部分文獻(xiàn)提供的有益案例,結(jié)合本專業(yè)的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)課程的達(dá)成度進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì),找出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的不足及其原因,為今后本課程的持續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)[6-8]。
圖1給出了“腐蝕與防護(hù)原理”課程目標(biāo)的總體達(dá)成度。由圖1可見,課程目標(biāo)1、2、3和5的達(dá)成度分別為0.83、0.72、0.66和0.66,說明通過“腐蝕與防護(hù)原理”課程的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握得比較好,整體而言課程學(xué)習(xí)效果達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)。而課程目標(biāo)4平均達(dá)成度為0.60,低于預(yù)期目標(biāo)值0.65,沒有達(dá)到預(yù)期效果。也就是說學(xué)生通過環(huán)保和經(jīng)濟(jì)分析,處理不同材料腐蝕和防護(hù)性能之間關(guān)系的能力較弱,需要查找原因,以便持續(xù)改進(jìn)。
(三)單個(gè)學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成情況分析
圖2中給出了課程目標(biāo)1的達(dá)成度,其平均達(dá)成度為0.83。從數(shù)據(jù)分析可以看出,學(xué)生對(duì)課程目標(biāo)1掌握的程度較好。同理,我們也對(duì)課程目標(biāo)2~5的個(gè)體達(dá)成度進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)低于0.65的學(xué)生人數(shù)分別是7、13、20和14人,這表明學(xué)生對(duì)于“腐蝕與防護(hù)原理”課程理論體系的理解及研究方法的掌握存在明顯的個(gè)體差異,這可能是由于課程目標(biāo)達(dá)成度低于0.65的學(xué)生物理化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)較薄弱,對(duì)課程內(nèi)容、體系及研究方法掌握得不夠,綜合應(yīng)用分析能力有所欠缺。
三、存在的問題及持續(xù)改進(jìn)思路
“腐蝕與防護(hù)原理”課程總體上達(dá)到了預(yù)期教學(xué)效果。但課程目標(biāo)4未達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,并且出現(xiàn)了兩極分化的現(xiàn)象,因此需要進(jìn)行持續(xù)改進(jìn),具體途徑為:(1)“物理化學(xué)”和“金屬學(xué)及熱處理”是“腐蝕與防護(hù)原理”課程的先修課程,如果學(xué)生對(duì)這兩門課程的基礎(chǔ)知識(shí)掌握得不牢固,本課程的學(xué)習(xí)會(huì)比較吃力,部分學(xué)生會(huì)看不懂、聽不懂。因此,要查閱相關(guān)考核資料,找到學(xué)生的短板,與其他課程教師進(jìn)行溝通,全面提高學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。(2)課程目標(biāo)4沒有達(dá)到預(yù)期效果,相應(yīng)的成績(jī)分值為8分,由過程性平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)構(gòu)成,答題效果較差,這可能是由于課程所占學(xué)時(shí)較少,部分學(xué)生沒有重視這部分的知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)和關(guān)注了基本原理,而對(duì)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)分析掌握得不太理想,后期教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)這方面的教學(xué)和課后輔導(dǎo)。(3)課程目標(biāo)3和課程目標(biāo)5的達(dá)成度雖然略高于0.65,但依然需要持續(xù)改進(jìn)。教師在教學(xué)過程中應(yīng)多結(jié)合工程實(shí)例,用通俗易懂的方式授課,將復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化、抽象問題形象化,提高學(xué)生解決重大工程問題的能力,合理使用中國(guó)大學(xué)慕課、學(xué)習(xí)通等線上平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)。(4)教學(xué)效果評(píng)價(jià)。學(xué)生的學(xué)習(xí)效果直接由教學(xué)督導(dǎo)、同行教師評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)、用人單位評(píng)價(jià)和自評(píng)五部分來衡量。教學(xué)督導(dǎo)和同行教師在聽課后給予建議,供任課教師持續(xù)改進(jìn),學(xué)生通過不記名的方式對(duì)教師的教學(xué)情況進(jìn)行打分,這對(duì)教師的教學(xué)有很大的幫助。
結(jié)語(yǔ)
本文以專業(yè)課“腐蝕與防護(hù)原理”課程為例,根據(jù)工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)課程目標(biāo)的達(dá)成度進(jìn)行了計(jì)算和分析。根據(jù)課程目標(biāo)與考核方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過計(jì)算考核評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)來客觀評(píng)價(jià)個(gè)體及整個(gè)班級(jí)的課程目標(biāo)達(dá)成情況,并對(duì)其進(jìn)行深入分析,以便在后續(xù)教學(xué)過程中逐步細(xì)化和完善。
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Abstract: With the development of material surface anti-corrosion engineering, the society needs universities to cultivate talents who can solve complex surface engineering problems. In particular, it is more necessary to improve students ability to solve problems and innovate through teaching when cultivating talents according to the OBE concept in engineering education. The core course “Corrosion and Protection principle” for surface module of material forming and control specialty is taken as an example, and 26 students were selected as samples. According to the assessment methods, assessment contents, scoring standards and assessment results, the curriculum objectives are calculated. Finally, this paper discusses the decomposition of objectives, the implementation of teaching programs and the evaluation results of achievement degree, analyzes the existing problems, and puts forward the ideas of improving the teaching effect.
Key words: engineering education; professional certification; achievement evaluation; continuous improvement