工程教育背景下的一流課程建設(shè)探索與實(shí)踐

［摘 要］ 一流本科課程的建設(shè)是教育部深化高等教育教學(xué)改革的有力舉措，也是提高教學(xué)質(zhì)量的重大改革。以專業(yè)核心課程“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”為例，按照工程教育專業(yè)認(rèn)證理念，從課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)資源、教學(xué)過(guò)程、課程評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行課程改革與建設(shè)?；凇耙詫W(xué)生為中心”的教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)方法，重構(gòu)“一體兩翼”的內(nèi)容體系，建立“課程+思政”的育人模式，強(qiáng)化過(guò)程考核的評(píng)價(jià)體系，增強(qiáng)了學(xué)生綜合分析和解決復(fù)雜工程問題的能力，課程教學(xué)改革取得了良好效果。

［關(guān)鍵詞］ 工程教育；一流課程；課程建設(shè)；混合式教學(xué)

［基金項(xiàng)目］ 2022年度塔里木大學(xué)高等教育教學(xué)研究項(xiàng)目“CDIO模式在‘材料成型技術(shù)基礎(chǔ)’課程教學(xué)中的應(yīng)用研究”（TDGJYB2210）；2022年度兵團(tuán)級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”（YLZYXJ202102）；2023年度塔里木大學(xué)“課程思政”示范課程項(xiàng)目“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”（TDKCSZ22314）；2023年度兵團(tuán)級(jí)一流本科課程建設(shè)項(xiàng)目“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”（TSYLKC202209）

［作者簡(jiǎn)介］ 李 鴻（1986—），女，甘肅白銀人，碩士，塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院副教授，主要從事材料成型研究；王 龍（1988—），男，湖北荊門人，博士，塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院副教授，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）09-0095-04 ［收稿日期］ 2023-10-18

引言

如何按照工程教育的理念，把教學(xué)活動(dòng)從以“教”為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)”為中心，突出知識(shí)傳授、技能培養(yǎng)、專業(yè)引導(dǎo)與價(jià)值教育等多重功能，從而實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才的全方位培養(yǎng)，這是高校教師面臨的重要問題［1］。在“中國(guó)制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略背景下，目前的人才培養(yǎng)體系已無(wú)法適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)的需求，已無(wú)法滿足國(guó)家能源安全和社會(huì)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展的需要，從而導(dǎo)致我國(guó)的制造行業(yè)人才素質(zhì)較低，缺乏工匠精神，特別是缺乏先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域的人才，支撐制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的能力不足［2］?；谶@些問題，“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”課程亟須進(jìn)行教學(xué)改革，優(yōu)化課程體系，重構(gòu)課程內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，從而有效提升教育教學(xué)質(zhì)量。

一、課程教學(xué)中存在的問題

（一）如何解決傳統(tǒng)教學(xué)模式與現(xiàn)代信息化教學(xué)模式相互融合的問題

本課程主要面向農(nóng)機(jī)與機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)。學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)和認(rèn)知能力參差不齊，教學(xué)結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)單僵化，授課模式單一，當(dāng)下的教學(xué)模式與國(guó)際通用的工程教育模式不夠契合［3］。作為專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)該滿足不同層次學(xué)生的個(gè)性化需求，恰當(dāng)?shù)靥幚怼盎A(chǔ)與專業(yè)”“理論與實(shí)踐”“實(shí)用性與知識(shí)性”的問題，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，將課程教學(xué)與數(shù)字時(shí)代信息技術(shù)接軌，與國(guó)際工程教育接軌。

（二）如何解決知識(shí)傳授與特色育人有效融合的問題

目前，課程的“三全育人”體系不健全。在傳統(tǒng)的課程教學(xué)中，教師只注重知識(shí)的傳授和能力的培養(yǎng)，而對(duì)學(xué)生的價(jià)值觀引導(dǎo)不多，育人的效果不太明顯。在教學(xué)中，應(yīng)圍繞育人特色，挖掘課程各章節(jié)內(nèi)容中蘊(yùn)含的思政元素，將價(jià)值觀引導(dǎo)于綜合素質(zhì)培養(yǎng)之中，實(shí)現(xiàn)課程與思政的有機(jī)結(jié)合。

（三）如何解決課堂理論與實(shí)踐創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合的問題

在課堂教學(xué)活動(dòng)中，不能只注重做題和考試，應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”課程的工具作用。在現(xiàn)有的教學(xué)資源下，可以增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，解決身邊的實(shí)際問題，關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)現(xiàn)象，服務(wù)實(shí)踐創(chuàng)新。

二、課程教學(xué)資源建設(shè)

基于上述問題，依托工程教育理念，構(gòu)建“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”一流課程體系，構(gòu)建信息化教學(xué)平臺(tái)，建立翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，突出過(guò)程性課程評(píng)價(jià)，提升學(xué)生的知識(shí)、技能和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)。

（一）建設(shè)一支優(yōu)秀教師團(tuán)隊(duì)

按照工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念，要從以“教”為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)”為中心。對(duì)于授課教師來(lái)說(shuō)，不僅要明確課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及對(duì)應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，還要更新人才培養(yǎng)理念，優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)方法，開展以學(xué)生為中心的教學(xué)模式［4］。針對(duì)部分教師存在的教學(xué)模式單一，工程教育專業(yè)認(rèn)證的意識(shí)比較淡薄，以及工程教育經(jīng)驗(yàn)不足等方面的突出問題，課程組通過(guò)更新教育教學(xué)理念，進(jìn)一步提升教師的專業(yè)認(rèn)證意識(shí)和教學(xué)能力，并結(jié)合一流專業(yè)建設(shè)，打造一支科研和教學(xué)水平高、力量強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、能夠保持教學(xué)的高質(zhì)量和長(zhǎng)期穩(wěn)定性的教師團(tuán)隊(duì)。

按照專業(yè)認(rèn)證的要求，將工程教育認(rèn)證理念貫穿課程教學(xué)各環(huán)節(jié)，聚焦課程培養(yǎng)目標(biāo)，堅(jiān)持教師定期研討，鼓勵(lì)教師積極參與專業(yè)認(rèn)證工作，增強(qiáng)工程教育意識(shí)，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方法。選派教師參加各類教學(xué)培訓(xùn)，邀請(qǐng)名師進(jìn)校園開展講學(xué)活動(dòng)，分享國(guó)內(nèi)外最新教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和方法，持續(xù)推進(jìn)課程建設(shè)及教學(xué)研究改革，不斷改進(jìn)以學(xué)生為中心的課程教學(xué)方式與評(píng)價(jià)體系，提高教師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用能力。

（二）建立“一體兩翼”的課程體系

課程教學(xué)內(nèi)容質(zhì)量與工程教育專業(yè)認(rèn)證質(zhì)量密切相關(guān)，是影響人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。隨著互聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)課程教學(xué)資源建設(shè)提出了更高的要求和更具體的實(shí)現(xiàn)途徑。課程組秉承科教融合理念，按照一流課程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，不斷更新教學(xué)內(nèi)容與教材體系，開發(fā)建設(shè)了“線下+線上”相結(jié)合的豐富教學(xué)資源［5］，并入選兵團(tuán)級(jí)一流本科課程。在新工科建設(shè)背景下，修訂人才培養(yǎng)方案和課程教學(xué)大綱，梳理課程知識(shí)點(diǎn)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)與補(bǔ)充，每一類教學(xué)內(nèi)容按難易程度設(shè)計(jì)，將知識(shí)、能力、價(jià)值三階目標(biāo)滲透在每一類教學(xué)內(nèi)容中，形成相互銜接的教學(xué)內(nèi)容。建立了“一體兩翼”的課程內(nèi)容體系，將基礎(chǔ)知識(shí)及成形方法組成基礎(chǔ)知識(shí)翼，工程實(shí)際案例分析及工藝設(shè)計(jì)組成應(yīng)用能力翼，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和素質(zhì)的有機(jī)融合［6-8］。

（三）強(qiáng)化課程思政育人功能

本課程立足國(guó)家戰(zhàn)略需求和南疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，以立德樹人為核心，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷與使命擔(dān)當(dāng)，培養(yǎng)政治可靠、專業(yè)過(guò)硬，具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的應(yīng)用型、復(fù)合型高素質(zhì)人才。以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐創(chuàng)新精神為重點(diǎn)，扎實(shí)推進(jìn)新工科、新思政人才培養(yǎng)模式的改革，充分發(fā)揮專業(yè)課的育人功能。課程組對(duì)思政教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重新構(gòu)建，充分挖掘每一個(gè)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)中所蘊(yùn)含的思政元素，升華思政元素，廣挖、深挖教材中的思政內(nèi)涵，對(duì)接社會(huì)人才需求，將愛國(guó)主義情懷、創(chuàng)新精神、人文素養(yǎng)、職業(yè)道德、辯證思維和工匠精神等內(nèi)容有機(jī)融入教學(xué)中，充分發(fā)揮思政育人功效，激勵(lì)學(xué)生樹立家國(guó)情懷，以國(guó)家能源安全和民族復(fù)興為己任而發(fā)奮學(xué)習(xí)，獲得了很好的教學(xué)效果，本課程被評(píng)為學(xué)校課程思政示范課程。

（四）突出過(guò)程考核評(píng)價(jià)

課程考核評(píng)價(jià)是人才培養(yǎng)和質(zhì)量保障的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的實(shí)際掌握程度、運(yùn)用能力以及評(píng)價(jià)教師教學(xué)水平的重要手段。按照工程教育理念，課程組加大了過(guò)程考核和綜合能力評(píng)價(jià)，加強(qiáng)了過(guò)程考核，堅(jiān)持過(guò)程性評(píng)價(jià)與定性定量終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，構(gòu)建了基于多目標(biāo)（知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、價(jià)值目標(biāo)）、多方式（定量與定性相結(jié)合、形成性與結(jié)果性相結(jié)合）、多主體（學(xué)生自評(píng)、生生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)）的評(píng)價(jià)體系［9］。

為了評(píng)價(jià)課程對(duì)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的支撐情況，按照學(xué)生畢業(yè)要求與本課程對(duì)應(yīng)的指標(biāo)點(diǎn)，分別統(tǒng)計(jì)與各指標(biāo)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的考核評(píng)價(jià)成績(jī)，計(jì)算各指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成度。借助達(dá)成度定量分析，加強(qiáng)了在考核中關(guān)于學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成度和完成情況，存在問題的剖析及整改措施。在過(guò)程化考核中，將工程教育理念融于考核內(nèi)容中，如綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、可持續(xù)性發(fā)展等因素，使工程教育理念落到實(shí)處，為下一屆學(xué)生的課程教學(xué)改進(jìn)提供了重要依據(jù)，從而將工程教育持續(xù)改進(jìn)的理念有效落實(shí)到課程教學(xué)中［10］。

三、課程建設(shè)創(chuàng)新效果

經(jīng)過(guò)教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年的不懈努力，“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”課程獲批2022年兵團(tuán)級(jí)一流本科課程。該課程從2019年起，依托機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化一流專業(yè)建設(shè)，重點(diǎn)推行課程改革，主要在三個(gè)年級(jí)中的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)進(jìn)行了推廣應(yīng)用，取得了良好的教學(xué)效果，并深受學(xué)生歡迎。

（一）課程目標(biāo)達(dá)成度逐年提高

以工程教育認(rèn)證為抓手，強(qiáng)化“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”課程建設(shè)，通過(guò)引入工程實(shí)踐案例的方法，課程目標(biāo)達(dá)成度逐年提高，學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用能力及分析解決實(shí)際問題的能力有了一定的提高，加強(qiáng)了學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)滿意度顯著提高

通過(guò)調(diào)研顯示，學(xué)生對(duì)“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)評(píng)價(jià)滿意度比較高，評(píng)教分由原來(lái)的93.2分升至96.4分，此課程獲得校級(jí)優(yōu)課稱號(hào)，并立項(xiàng)為校級(jí)課程思政示范課程。學(xué)生對(duì)材料成型技術(shù)的理解和掌握不僅停留在對(duì)書本知識(shí)原理的機(jī)械背誦上，還可以通過(guò)實(shí)踐教學(xué)、線上拓展學(xué)習(xí)等方式，有效提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)的內(nèi)容對(duì)材料成型工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，并能夠在學(xué)校工程訓(xùn)練中心獨(dú)立完成實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。通過(guò)對(duì)比兩種形式的學(xué)生期末卷面成績(jī)發(fā)現(xiàn)，混合教學(xué)班學(xué)生的及格率、平均分明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)班的學(xué)生（見圖1、圖2）。

（三）學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力有效提升

“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”課程秉持以賽促學(xué)的理念，學(xué)生在大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽中獲得了多項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)；建立課程習(xí)題庫(kù)，使更多學(xué)生受益。后期逐步擴(kuò)充學(xué)科維度和專業(yè)維度，實(shí)現(xiàn)“專業(yè)課+實(shí)踐課”的融合模式，從而實(shí)現(xiàn)多學(xué)科深融合、廣受益的效果。通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)開展工程教育專業(yè)認(rèn)證，進(jìn)一步提高了“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”課程的理論深度和實(shí)踐教學(xué)水平，同時(shí)可為其他課程教學(xué)提供借鑒并具有指導(dǎo)作用。

結(jié)語(yǔ)

在工程教育專業(yè)認(rèn)證和一流課程建設(shè)背景下，“材料成型技術(shù)基礎(chǔ)”課程按照以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，積極對(duì)教師隊(duì)伍、教學(xué)資源、教學(xué)過(guò)程與考核評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行改革及建設(shè)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)課程按工程教育理念，依托學(xué)科優(yōu)勢(shì)持續(xù)開發(fā)豐富優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，構(gòu)建切實(shí)支撐畢業(yè)要求達(dá)成的課程教學(xué)模式，通過(guò)不斷地探索和實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)課堂向智慧課堂、實(shí)踐課堂、開放課堂的進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，學(xué)生綜合分析和解決復(fù)雜工程問題的能力得到明顯提升，取得了良好的教學(xué)效果。在未來(lái)建設(shè)中，課程將繼續(xù)跟進(jìn)國(guó)家對(duì)工科人才的最新要求，發(fā)揮一流課程的優(yōu)勢(shì)，深化教學(xué)方法及方式改革，借鑒材料工程領(lǐng)域最新教學(xué)和科研成果，充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)專業(yè)知識(shí)扎實(shí)、適應(yīng)未來(lái)發(fā)展，具有創(chuàng)新思維、全面發(fā)展的應(yīng)用型復(fù)合型高素質(zhì)人才。

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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