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工程认证背景下《橡胶工艺学》课程教学改革探索体会

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  摘要:本文分析工程认证背景下我校进行《橡胶工艺学》课程教学改革探索的必要性,从毕业要求和课程目标制定、教学大纲细化、解决复杂工程问题能力培养等方面,谈谈探索课程改革的幾点体会。
  关键词:工程认证;复杂工程问题;课程目标
  中图分类号:G642.0     文献标志码:A     文章编号:1674-9324(2019)19-0129-02
   工程教育认证制度是国际通行的工程教育质量保证制度,是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。通过认证专业的毕业生在《华盛顿协议》相关国家和地区申请工程师执业资格或申请研究生学位时,将享有当地毕业生同等待遇,为中国工科学生走向世界提供了国际统一的“通行证”[1]。
  一、工程教育认证背景下我校《橡胶工艺学》课程教学改革的必要性
  国内高校已逐步开始以国际工程教育认证的标准和要求指导高等教育专业改革,越来越多的高校认可和贯彻“以学生为中心”“成果导向”“持续改进教育质量”三大理念,并以教育“成果导向”为核心理念开展各项教学活动,具体包括修订培养目标、重组课程体系、深化课堂改革、明晰教师责任、健全评价机制、完善条件保障,着力建立持续改进的质量文化等。课程教学作为专业教育体系的基本单元,对专业认证中学生各项“成果产出”起着最基本的支撑作用,优质的课程教学是实现学生相关能力产出的重要保证。
  《橡胶工艺学》是我校高分子材料与工程专业加工方向的一门专业限选课。该课程主要解决三个问题:①橡胶制品中为什么要用这些配合体系怎样的配合体系才适用?②如何根据性能要求合理地去设定橡胶胶料配方?③怎样才能把所设计的配方和选用的骨架材料通过不同的加工方法组在一起生产出合格的橡胶制品?课程涉及橡胶行业的原材料、配方设计、加工工艺、设备等诸多方面;解决这些问题则需要多层次知识结构,包括数学、高分子物理、高分子化学、材料力学、工程力学等;需要综合考虑技术、经济、能源、环境、安全、可持续发展等多方面效益,是典型的解决复杂问题的课程。传统的教学模式下,教学过程以老师为主,强调学生根据课本和教学计划设定的内容和进度完成学业,学生学习的主动性不足,对老师有依赖;课程中的知识分章节学习,综合设计和实践应用的工程案例较少;考核方式单一,难以体现学生解决复杂工程问题能力水平,这些都难以适应工程教育专业认证的要求,有必要进行旨在提高教学质量满足认证要求的课程教学改革探索。
  二、工程教育认证背景下《橡胶工艺学》课程教学改革探索的几点体会
  (一)毕业要求的制定要服务于区域经济,面向社会需求培养人才
  我校处于珠三角经济带,高分子材料产业发达,产品产量大、分布广、种类多,企业对具有高分子材料的制备、改性、加工相关工程能力的应用型人才需求巨大。工程认证强调面向社会需求办学,所以毕业要求的12条核心能力的制定一定要围绕解决复杂工程问题的能力培养,从专业知识和专业能力、社会责任与价值取向等综合素质与发展能力出发,结合企业调研(尤其是珠三角地区)制定。
  (二)要建立课程目标与毕业要求指标点的对应关系,准确确定课程目标
  毕业要求的达成需要指标点的支撑,指标点的制定要符合认知、理解和实践的学习规律,分解要具有逻辑性,各指标点在内容上要呈递进关系。课程目标根据对应毕业要求指标点确定,制定的目标要具体且便于考核。
  在工程教育认证背景下,本课程对学生毕业要求达成度支撑设立以下课程目标:①掌握生胶及配合体系原材料的主要品种、性能、作用原理、使用方法;掌握配方组成与胶料的工艺性能、物理性能和使用性能之间的关系;能识别和判断橡胶制品生产和使用过程中出现的复杂的材料问题和工艺问题,能应用自然科学与高分子材料科学的基本原理,揭示材料成分、结构、工艺、性能之间的相互关系。②在考虑安全与健康、法律法规与相关标准,以及经济、环境、文化、社会等制约因素的前提下,能根据性能要求合理地去设定一个复杂工况下工作的橡胶制品的配方解决方案。③能够针对一个橡胶材料及加工工艺的复杂工程问题,制订实验研究方案并进行实验,能够进行数据分析和解释,得到合理有效的结论或实验验证。④针对高分子材料领域的工程实践问题,能正确选用对环境友好的助剂和加工工艺,理解和评价生产、设计、研究开发等环节对环境和社会可持续发展的影响。以上课程目标分别对应于认证标准毕业要求中“问题分析”“设计/开发解决方案”“研究”和“环境和可持续发展”等方面的能力要求。在对学生学习结果有了清晰的认识后,教师通过细化教学大纲来规范教学内容和控制教学进度,从而保证课程目标的达成。
  (三)规范和细化教学大纲及内容
  为满足工程认证的需要,学院对标认证要求对课程体系进行调整,新增《高分子材料成型加工原理》和《高分子材料学》两门课程,这与《橡胶工艺学》内容有部份重复。OBE工程教育模式客观上要求整合各类教学资源,明确不同课程对达成毕业要求指标点(预期学习结果)的贡献及程度。教研室应组织专业教师反复讨论课程对指标点的贡献与程度,协调相关课程的教学大纲及内容,避免教学资源的浪费。
  (四)课程针对解决复杂工程问题能力的培养
  教学过程设计要充分体现和落实对学生解决复杂工程问题能力的培养。本课程围绕课程目标一方面安排综合实验项目,指导学生根据要求自己制订研究方案并实施,老师现场指导实验操作,讲解采集实验数据的方法,要求学生能够分析数据,得到合理有效的结论并形成实验报告;另一方面安排复杂工程问题研究,要求学生查找资料,按要求进行方案设计,阐明设计思想、路线、方案等项目,形成复杂问题研究报告。选择的复杂工程问题结合工程案例,如“根据欧盟环保法案,哪类增塑剂已不允许使用,以NR为主的轮胎胎面胶配方为例,合理选择可替代的环保增塑剂,说明替代方案的优缺点及对其它性能的影响情况。”贴近工程设计的案例涉及多课程知识,这种交叉与融合有利于学生对专业知识的深入理解和掌握,还可锻炼学生的语言表达能力,团队合作精神和自信心,并可有效支撑课程目标②、③和④的达成。   (五)教学工作向“以学生为中心”转变
  传统的教学以“教为中心”,追求给学生“教了什么”,工程认证则坚持“以学生为中心”的理念,追求“学生学会了什么(即成果)”,所以教学实施也应以“成果导向”为指导,聚焦课程对毕业要求的达成度。在教学内容的设计上,不仅要求知识点的完整性,还要求以案例或工程问题为载体,引导学生积极探索和思考,让学生掌握解决问题的思路和方法,养成分析和探索的好习惯,培养课程目标支撑的指标点所要求的各种能力。
  (六)课程目标达成度的量化
  课程考核方式及成绩评价办法要能举证预期学习结果的实现过程及实现程度,判定课程目标的达成度,为毕业要求达成度评价提供有效数据。本课程最终成绩由平时成绩、实验成绩、复杂工程问题报告、期末考试成绩组合而成。
  平时成绩由学生出勤率、上课表现、作业完成情况确定,平时成绩的形成性评价有预警作用,老师对早期发现学习有困难的学生可给予帮助和关注。期末考试选取闭卷考试的方式,考题设置完全覆盖课程支撑的毕业要求指标点,考题设计充分体现对学生解决复杂工程问题能力的考查,以保证评价能够有效反映其对所承担毕业要求达成度的实际贡献度。试卷的题型可摆脱“概念题、填空题、选择题、判断题、问答题、计算题”等主观性题型[2],而是以结合工程案例的综合分析题为主。
  课内实验和复杂工程问题报告是围绕培养学生解决复杂工程问题能力而设置的,可多维度支撑课程目标的达成度。
  (七)建立课程教学质量跟踪调查及反馈机制,形成持续改进的教學理念
  基于学校现有的教学过程质量监督机制,为不断地提高课程的教学质量,满足工程认证持续改进的要求,还需分析课程目标的达成情况,发现存在问题,对没有达到预期目标的指标点,需要通过改进教学方法,调整教学内容等措施来解决。
  参考文献:
  [1]缪云.工程教育专业认证覆盖21个专业类计划2020年实现全覆盖[EB/OL].
  http://meea.cmes.org/article?id=203,2018-06-12/2018-09-17.
  [2]蒋宗礼.本科工程教育:聚焦学生解决复杂工程问题能力的培养[J].中国大学教学,2016,(11):27-30+84.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-14827504.htm

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