工程教育認(rèn)證背景下冶金工程專業(yè)課程教學(xué)持續(xù)化改革與實(shí)踐

張婧　羅果萍　王藝慈　辛文彬　王永斌

摘? 要：在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，針對(duì)內(nèi)蒙古科技大學(xué)冶金工程專業(yè)開(kāi)展持續(xù)化教學(xué)改革。通過(guò)培養(yǎng)方案修訂、具體課程考核與評(píng)價(jià)方式重新合理設(shè)置等措施以滿足工程教育認(rèn)證持續(xù)改進(jìn)工作的要求。同時(shí)，以鋼鐵冶金工藝學(xué)課程為例闡釋持續(xù)改進(jìn)后的課程綜合評(píng)價(jià)分析具體過(guò)程，以保證更優(yōu)地完成課程目標(biāo)達(dá)成工作及教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生過(guò)程中的良好改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：持續(xù)改進(jìn)；達(dá)成度評(píng)價(jià)；鋼鐵冶金；教學(xué)改革；工程教育認(rèn)證

中圖分類號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2024）18-0156-04

Abstract： Under the background of engineering education accreditation， the sustainable teaching reform was carried out in metallurgical engineering major of Inner Mongolia University of Science and Technology. To satisfy the requirement of continuous improvement in engineering education accreditation， the training program has been revised， as well as suitably arranging the relative courses assessment and evaluation method. Meanwhile， taking the course of iron and steel metallurgy technology for example， the detailed progress of the comprehensive evolution analysis after modification has been clarified， to complete the course objectives and the improvement during training students.

Keywords： continuous improvement; achievement scale evolution; ferrous metallurgy; teaching reform; engineering education certification

持續(xù)改進(jìn)是工程教育認(rèn)證工作的重要理念，也是認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)中的三個(gè)核心標(biāo)準(zhǔn)之一[1-2]。對(duì)已通過(guò)認(rèn)證的專業(yè)，應(yīng)建立持續(xù)改進(jìn)工作的體制機(jī)制，不斷迭代完善，實(shí)現(xiàn)真正意義的專業(yè)教育質(zhì)量保障。其中的重點(diǎn)工作是建立面向產(chǎn)出的評(píng)價(jià)機(jī)制，即每年度對(duì)達(dá)成狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)并做出改進(jìn)。按照面向產(chǎn)出要求，可通過(guò)修訂培養(yǎng)方案、課程大綱、合理性評(píng)價(jià)報(bào)告等，實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)和畢業(yè)要求達(dá)成情況評(píng)價(jià)。當(dāng)然，更為重要的是及時(shí)將評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)用于持續(xù)改進(jìn)，以不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)專業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展[3]。

內(nèi)蒙古科技大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）冶金工程專業(yè)2018年成功通過(guò)國(guó)家工程教育專業(yè)認(rèn)證，2019年獲批國(guó)家一流本科專業(yè)建設(shè)計(jì)劃。雖然，目前順利通過(guò)工程教育認(rèn)證中期檢查階段，但在專業(yè)認(rèn)證課程建設(shè)和學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中還存在若干問(wèn)題需要研究解決。秉承工程教育認(rèn)證持續(xù)改進(jìn)理念，并結(jié)合我校實(shí)際情況，冶金工程專業(yè)工程教育認(rèn)證持續(xù)化改進(jìn)實(shí)施了一些具體舉措，以期通過(guò)本文介紹為相關(guān)高校和教師提供參考。

一? 課程教學(xué)持續(xù)化改革與實(shí)踐

（一）? 培養(yǎng)方案修訂

根據(jù)課程性質(zhì)，我校冶金工程專業(yè)由通識(shí)類必修課、通識(shí)類選修課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課、獨(dú)立設(shè)置實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、專業(yè)選修課構(gòu)成。依據(jù)工程教育認(rèn)證要求寬口徑、應(yīng)用型、創(chuàng)新型等人才培養(yǎng)要求，通識(shí)類必修課、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有課時(shí)數(shù)量的限定，在總授課學(xué)時(shí)數(shù)壓減情況下，專業(yè)必修課程學(xué)時(shí)數(shù)壓縮的問(wèn)題凸顯，在昆明理工大學(xué)冶金工程專業(yè)課的設(shè)置中同樣遇到[4]。在當(dāng)前專業(yè)必修課學(xué)時(shí)數(shù)壓縮的情況下，重新修訂培養(yǎng)方案中的專業(yè)課程內(nèi)容。將由2018年工程教育認(rèn)證申請(qǐng)受理及2019年至今通過(guò)認(rèn)證實(shí)施階段中培養(yǎng)方案的一些課程合并以縮減學(xué)時(shí)數(shù)。這不僅僅是課程的簡(jiǎn)單合并，更重要的是教學(xué)內(nèi)容合理整合、學(xué)時(shí)優(yōu)化分配。在保障專業(yè)核心知識(shí)傳授的前提下，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專業(yè)核心知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握，建立厚重的專業(yè)必備知識(shí)。例如，新修訂的培養(yǎng)方案中，將前期工程教育認(rèn)證實(shí)施階段的煉鐵廠設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、煉鋼廠設(shè)計(jì)基礎(chǔ)兩門課程優(yōu)化合并為冶金工程設(shè)計(jì)（鋼鐵），并將其列入專業(yè)選修課（限選）；將鋼鐵冶金原理、有色冶金原理課程內(nèi)容整合為冶金原理，教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化為冶金熱力學(xué)、冶金動(dòng)力學(xué)+鋼鐵冶金過(guò)程應(yīng)用案例、有色冶金學(xué)三部分；將煉鐵工藝學(xué)、煉鋼工藝學(xué)課程合并為鋼鐵冶金工藝學(xué)。

（二）? 課程考核與評(píng)價(jià)方式合理設(shè)置

培養(yǎng)方案修訂后，與之相適應(yīng)的是課程教學(xué)大綱的調(diào)整，其中較為重要的環(huán)節(jié)是課程考核及評(píng)價(jià)方式的合理化與統(tǒng)一化，并融入課程思政內(nèi)容。順應(yīng)工程認(rèn)證的總體趨勢(shì)，運(yùn)用好過(guò)程考核的指揮棒功能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力、培養(yǎng)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力[5]。因此，加大過(guò)程考核力度，由過(guò)去占比30%提高到目前占比50%。另外，對(duì)于專業(yè)選修課嘗試開(kāi)展文獻(xiàn)查閱、案例探討、綜述撰寫的考核形式，以提高學(xué)生對(duì)于專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的認(rèn)識(shí)和未來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。以鋼鐵冶金工藝學(xué)為例，總成績(jī)=50%結(jié)課考試成績(jī)+50%過(guò)程考核成績(jī)，其中過(guò)程考核則由15%平時(shí)作業(yè)、20%課堂討論、15%課程論文組成。表1為該課程的總成績(jī)考核與評(píng)價(jià)方式，并將結(jié)課考試和過(guò)程考核細(xì)分到其設(shè)置的5個(gè)課程目標(biāo)。相比過(guò)去采用的以課后作業(yè)為主的過(guò)程考核且平均分配到每個(gè)目標(biāo)的粗略表征更為精準(zhǔn)，并以教學(xué)大綱的形式落實(shí)，最終結(jié)合結(jié)課評(píng)價(jià)和過(guò)程性評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化考核評(píng)價(jià)。如此，在教學(xué)過(guò)程中，可跟蹤每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，及時(shí)反饋問(wèn)題，教師能夠根據(jù)跟蹤/反饋得到的信息對(duì)教學(xué)策略進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整[6]。

（三）? 以鋼鐵冶金工藝學(xué)為例的課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)分析

課程目標(biāo)達(dá)成是畢業(yè)要求達(dá)成的必要條件，對(duì)全部支撐課程進(jìn)行有效且準(zhǔn)確的達(dá)成情況評(píng)價(jià)，直接影響專業(yè)畢業(yè)要求及培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也是提升教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)持續(xù)改進(jìn)的必要條件[7]。以鋼鐵冶金工藝學(xué)為實(shí)施例展開(kāi)課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)的具體過(guò)程分析，全面、定量地評(píng)價(jià)課程綜合學(xué)習(xí)效果，以便將后有針對(duì)性地提出持續(xù)改進(jìn)措施。選取冶金工程專業(yè)2019級(jí)某個(gè)自然班展開(kāi)分析，班級(jí)學(xué)生人數(shù)為30人。

1? 過(guò)程性考核內(nèi)容與結(jié)課考試試題分值設(shè)置

如表1所示，本課程過(guò)程性考核包括平時(shí)作業(yè)、課堂討論和課程論文，具體考核內(nèi)容及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。平時(shí)作業(yè)和課堂討論的考核綜合涉及5個(gè)課程目標(biāo)，不再像以前，考察目標(biāo)相對(duì)單一，如平時(shí)作業(yè)僅考察學(xué)生對(duì)鋼鐵冶金基本知識(shí)、原理及過(guò)程的掌握，課堂討論往往圍繞實(shí)際工程問(wèn)題的分析解決展開(kāi)。課程論文則改進(jìn)為針對(duì)目前鋼鐵冶金前沿性、應(yīng)用性方面的問(wèn)題，結(jié)合課程目標(biāo)限定調(diào)研范圍，學(xué)生通過(guò)自主調(diào)研文獻(xiàn)等完成撰寫，最大限度提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

本課程的結(jié)課考試內(nèi)容依據(jù)教學(xué)大綱中課程目標(biāo)考察點(diǎn)及表1所列分值比例合理規(guī)劃，并設(shè)置概念與應(yīng)用、安全與環(huán)保填空、分析簡(jiǎn)答和分析計(jì)算四種題型。考慮到煉鐵工藝和煉鋼工藝的連續(xù)性和銜接性，適當(dāng)增添綜合類試題，如低Si鐵水的冶煉對(duì)于高爐工序和轉(zhuǎn)爐工序生產(chǎn)的意義？以超低碳IF鋼為例，闡述高爐、轉(zhuǎn)爐、精煉和連鑄生產(chǎn)的工藝要點(diǎn)。

2? 綜合成績(jī)?cè)u(píng)定課程目標(biāo)達(dá)成情況

利用過(guò)程考核和結(jié)課考試成績(jī)綜合評(píng)定課程目標(biāo)是否達(dá)成。在以往的考核評(píng)價(jià)過(guò)程中，側(cè)重自然班中所有學(xué)生對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)平均達(dá)成情況，而每個(gè)學(xué)生的課程目標(biāo)達(dá)成情況較為弱化，不利于精準(zhǔn)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)效果及個(gè)體差異性。因而，改用散點(diǎn)圖形式（如圖1所示，課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)值設(shè)置為0.65），不僅直觀地展示出每個(gè)課程目標(biāo)的平均達(dá)成值情況，還更為細(xì)節(jié)地給出每個(gè)學(xué)生課程目標(biāo)的達(dá)成分布情況。

課程目標(biāo)1的平均達(dá)成值為0.86，學(xué)生整體對(duì)該目標(biāo)掌握良好；達(dá)成值低于評(píng)價(jià)值的學(xué)生僅有1人，即極個(gè)別學(xué)生不熟悉鋼鐵冶金過(guò)程中原材料、產(chǎn)品及副產(chǎn)品的理化性質(zhì)、性能要求及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從該生過(guò)程性考核和結(jié)課考試評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)其學(xué)習(xí)態(tài)度不端正是基礎(chǔ)知識(shí)理解不透徹的根本原因。在今后授課過(guò)程中通過(guò)適當(dāng)增加這方面的課程思政內(nèi)容以改進(jìn)教學(xué)方法與效果，例如，由課程內(nèi)容“高爐冶煉原料”引出地質(zhì)學(xué)家丁道衡先生發(fā)現(xiàn)包頭白云鄂博鐵礦，并結(jié)合本專業(yè)杰出校友的優(yōu)秀事跡，向?qū)W生傳遞工匠精神、敬業(yè)精神，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

課程目標(biāo)2的平均達(dá)成值為0.74，學(xué)生整體對(duì)該目標(biāo)掌握較好；達(dá)成值低于評(píng)價(jià)值的學(xué)生只有1人，這反映出極個(gè)別同學(xué)對(duì)于鋼鐵冶金過(guò)程的物理化學(xué)變化、傳輸現(xiàn)象和能量利用等基本原理掌握不扎實(shí)，使其在運(yùn)用理論知識(shí)合理分析實(shí)際問(wèn)題方面能力不足，結(jié)合該生綜合考核認(rèn)為其不注重知識(shí)的積累是造成不合格的直接原因。由于該目標(biāo)所涉及的物理化學(xué)和傳輸原理已在先修課程冶金原理、冶金傳輸原理中詳細(xì)講授，今后可督促學(xué)生鞏固復(fù)習(xí)，并通過(guò)課堂提問(wèn)加強(qiáng)引導(dǎo)和管理。

課程目標(biāo)3的平均達(dá)成值為0.85，學(xué)生整體對(duì)該目標(biāo)掌握良好；達(dá)成值低于評(píng)價(jià)值的學(xué)生僅有1人。結(jié)合該生綜合考核發(fā)現(xiàn)，在知識(shí)理解、語(yǔ)言表述方面存在不足，今后可通過(guò)課堂討論和課程論文加強(qiáng)其邏輯思維、寫作表達(dá)能力的培養(yǎng)。

課程目標(biāo)4的平均達(dá)成值為0.72，學(xué)生整體對(duì)該目標(biāo)掌握較好；達(dá)成值低于評(píng)價(jià)值的學(xué)生共有4人，該目標(biāo)側(cè)重考查學(xué)生的綜合能力，少數(shù)學(xué)生無(wú)法結(jié)合鋼鐵冶金基本原理與操作制度，很好地分析鋼鐵冶金工藝和產(chǎn)品質(zhì)量控制，并提出初步解決方案。今后授課過(guò)程中著重從以下幾方面改進(jìn)：①充分利用虛擬仿真平臺(tái)（圖2），具象高爐煉鐵及轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中的黑箱問(wèn)題，豐富教學(xué)手段，提升學(xué)生對(duì)理論學(xué)習(xí)的興趣；②增加企業(yè)工程師授課環(huán)節(jié)，注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的聯(lián)系，增強(qiáng)工程實(shí)踐能力與工程意識(shí)；③鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到教師的科研項(xiàng)目中，通過(guò)教學(xué)與科研的融合激發(fā)其學(xué)術(shù)興趣與創(chuàng)新意識(shí)，切實(shí)提高學(xué)生專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力。

課程目標(biāo)5的平均達(dá)成值為0.76，學(xué)生整體對(duì)該目標(biāo)掌握較好；達(dá)成值低于評(píng)價(jià)值的學(xué)生共有4人，這反映出少數(shù)學(xué)生對(duì)冶金生產(chǎn)過(guò)程中安全操作規(guī)程和環(huán)境保護(hù)技術(shù)掌握不夠，學(xué)生未重視安全與環(huán)保相關(guān)知識(shí)是其達(dá)成值不合格的原因。今后將側(cè)重冶金產(chǎn)業(yè)政策下的安全、環(huán)保知識(shí)教育，加強(qiáng)課堂教學(xué)的灌輸及課后復(fù)習(xí)引導(dǎo)。

綜合成績(jī)考核分析說(shuō)明絕大多數(shù)學(xué)生通過(guò)對(duì)課程的學(xué)習(xí)能夠達(dá)成知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)，有少數(shù)同學(xué)欠缺將鋼鐵冶金工藝的基本知識(shí)、原理應(yīng)用于分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力?；趯W(xué)情分析結(jié)果，結(jié)合針對(duì)性措施，持續(xù)改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

二? 結(jié)束語(yǔ)

在工程教育認(rèn)證背景下，基于成果產(chǎn)出評(píng)價(jià)的理念，從培養(yǎng)方案的修訂、完善考核評(píng)價(jià)體系等角度開(kāi)展持續(xù)化課程教學(xué)改革，并以鋼鐵冶金工藝學(xué)為例將改進(jìn)后課程考核方式應(yīng)用于課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)的具體實(shí)施過(guò)程、達(dá)成情況分析。通過(guò)持續(xù)改進(jìn)，激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)深入專業(yè)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)運(yùn)用到解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力；同時(shí)，可歸根溯源，反饋教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量與效果，達(dá)到畢業(yè)要求，實(shí)現(xiàn)人才良好培養(yǎng)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 許海霞，周維.工程教育專業(yè)認(rèn)證中持續(xù)改進(jìn)的研究與實(shí)踐[J].高等理科教育，2022（4）：102-108.

[2] 牛余忠，孫昌梅，馬松梅，等.工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下畢業(yè)要求達(dá)成情況評(píng)價(jià)機(jī)制的建立與實(shí)施[J].高分子通報(bào)，2022（7）：89-96.

[3] 程國(guó)君，丁國(guó)新，于秀華，等.以工程教育認(rèn)證和專業(yè)評(píng)估為契機(jī)下的專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)踐探討[J].高分子通報(bào)，2020（10）：79-86.

[4] 肖政偉.冶金工程專業(yè)課程設(shè)置及實(shí)施[J].中國(guó)冶金教育，2022（1）：50-53.

[5] 李志義，黎青青.過(guò)程性評(píng)價(jià)與形成性評(píng)價(jià)辨析——工程教育專業(yè)認(rèn)證視角[J].高等工程教育研究，2022（5）：6-11.

[6] 曹張華，邱恭安，陽(yáng)俐君.過(guò)程性評(píng)價(jià)在通信網(wǎng)原理與協(xié)議課程中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2020（18）：193-195.

[7] 楊勇，江京亮，孫瑞.面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)機(jī)制與方法[J].中國(guó)冶金教育，2021（6）：12-17.

基金項(xiàng)目：教育部第二批新工科專業(yè)改革類項(xiàng)目“新工科背景下冶金工程專業(yè)信息化智能化改造實(shí)施路徑的探索與實(shí)踐”（E-CL20201911）；內(nèi)蒙古自治區(qū)本科高等教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目“智能冶金新工科復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐”（JGZD2022023）

第一作者簡(jiǎn)介：張婧（1990-），女，漢族，山西大同人，博士，副教授，碩士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)殇撹F冶金新工藝、新技術(shù)。

*通信作者：王藝慈（1975-），女，漢族，河北邢臺(tái)人，博士，教授，博士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)橐苯鹦鹿に囆录夹g(shù)、冶金資源綜合利用。