工程教育認證背景下“無機非金屬材料工廠設計” 課程的教學改革與探索

薛兵 于漫

摘要：本文分析了“無機非金屬材料工廠設計”課程的教學現狀和不足，并根據工程教育認證的要求，提出通過修訂教學大綱、注重課程設計實踐、加快網絡課程建設、注重學生反饋等教改措施，促進“無機非金屬材料工廠設計”課程的教學改革與發展。

關鍵詞：無機非金屬材料工廠設計;教學改革;工程教育認證

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）12-0126-02

工程教育認證是國際通行的工程教育質量保證制度，也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎。我國的工程教育認證工作開始于2006年，是全國工程師制度改革工作的基礎和重要組成部分。2016年，我國加入《華盛頓協議》成為正式成員。中國工程教育認證協會制定的通用標準與專業補充標準已與國際標準接軌，并陸續在生物工程專業、水利類專業、環境工程專業、電子信息與電氣工程類專業等14個專業開展認證工作。“無機非金屬材料工廠設計”是材料類專業的一門主干專業課，也是與各種工程技術問題緊密相關的專業課程。在我校無機非金屬材料專業進行工程教育認證過程中，“無機非金屬材料工廠設計”課程應是體現工程教育認證基本理念的重要支撐課程。然而由于該課程體系仍與工程教育認證要求存在一定的差距，因此為了達到認證標準，配合本專業的工程教育認證申請，筆者從修改教學大綱、完善實踐教學體系、加快網絡課程建設、注重學生反饋并持續改進等方面提出幾點建議，以加快在工程教育認證背景下的“無機非金屬材料工廠設計”課程教學改革進程。

一、“無機非金屬材料工廠設計”課程存在的問題

1.教學內容不夠精練。“無機非金屬材料工廠設計”課程是無機非金屬材料專業開設的專業必修課，是在學生們學習了專業基礎課及相關的專業知識基礎上進行的。在內容選擇上，為了兼顧水泥、玻璃、陶瓷三大類傳統無機非金屬材料，分別對三類材料工廠進行工藝設計、物料平衡計算、設備選型及車間工藝布置等內容的介紹。盡管此種方式能夠保證學生對三類材料工廠設計具有明確的認識，但是在教學過程中發現，仍有部分內容涉及的知識點相互重疊，占用了原本緊張的教學時間。

2.教學目標不夠細化，無法考核。目前使用的教學大綱雖然對教學目標進行了說明，但如果按照工程教育認證標準衡量，教學目標的明確程度、考核方式、是否有可靠的證明材料支撐等問題就變得十分突出。比如，“無機非金屬材料工廠設計”課程教學大綱中要求：通過本課程的學習，使學生了解無機非金屬材料工廠企業工藝設計的基本內容、過程和方法，為畢業后從事無機非金屬材料工廠的設計、工藝布置、設備選型等具體工作打下良好的基礎，同時具備解決工程設計問題的初步思路。按照來自西方的教育標準評價，這樣的教學目標明顯是定性的，而不是定量。工程教育認證的要求更加精確，具體能夠達到怎樣的教學目標，這個目標要怎樣評價，有哪些證據可以證實達到這個標準。在這樣一個嚴謹、精確的工程教育認證要求下，“無機非金屬材料工廠設計”課程教學目標是不合格的。在工程教育認證“目標導向”基本理念的指導下，設定清晰的符合工程教育要求的教學目標是首先要解決的問題。

3.實踐教學不夠深入。“無機非金屬材料工廠設計”課程設置中，已經安排了部分學時用于進行課程設計，即學生針對具體題目進行工廠設計練習。然而在課程設計中，更多的是教師講授、學生照做的模式，學生自主設計的自由度很低，沒有遵循工程教育認證倡導的“以學生為中心”理念，對學生創新能力、解決問題能力的培養不利。“無機非金屬材料工廠設計”屬于設計性課程，而涉及到設計問題，就不能千篇一律，要根據具體設計題目、具體設計資料選擇合適的設計參數，完成設計方案。

二、“無機非金屬材料工廠設計”課程教學改革措施

1.修訂教學大綱。在保持學時數不變的情況下，精簡課堂授課內容，去掉玻璃廠、陶瓷廠工廠設計的課堂講授，而在課堂上重點講解具有代表性的水泥廠設計方法，特別強調思路方法，總結規律性知識點。對于工廠設計所需的土建、電氣、動力等其他專業知識采用自學—討論—答疑的方式，積累工廠設計相關知識。在教學目標方面，根據無機非金屬專業培養方案和專業認證的要求，明確、細化教學目標。為每章每節內容設置教學目標，并根據教學目標采取相應的教學方法及設定考核依據。如第二章（工廠總平面布置）的教學目標是：①重點掌握并深刻理解工廠總平面布置的基本原則（考核方式：期末試卷8分論述題和課程設計中的總平面圖繪制）;②會看懂工廠總平面布置圖（考核方式：期末試卷14分布置圖改錯題）;③能繪制簡單的工廠總平面布置圖（考核方式：課程設計中需要提交的工廠總平面布置圖）。

2.注重課程設計實踐。“無機非金屬材料工廠設計”課程設計實踐是檢驗學生學習效果、培養學生對復雜工程問題的分析、表達、設計解決方案能力的有效手段。在此階段要徹底改變教師講解例題、學生按部就班完成作業式的學習模式，將學習的主動權完全歸還給學生。教師不劃范圍、不做提示，只負責出題及共性問題的解答，學生以小組為單位，分析題目、查找相關資料、確定設計參數，并通過小組內的討論、選比，獲得優選的解決方案。同時，在必要的時候，將學生帶到合作的水泥廠，實地觀察廠區建筑物布局，了解各個建筑物之間的相互聯系，分析車間設備布置的位置關系，學習實際建廠要考慮的機械安裝、設備檢修等實際情況對工廠設計的影響問題，將理論學習與工廠實際相結合。同時，考慮工廠設計涉及的社會、安全、環境問題，最終給出更接近真實解決方案的設計報告。該階段教學所支撐的畢業要求指標點為：①將數學、材料科學、工廠設計專業知識用于解決復雜工程問題;②能夠應用數學、材料科學、工廠設計的基本原理，識別、表達復雜工程問題，并通過文獻研究分析復雜工程問題;③能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，考慮社會、安全、環境等因素。

3.加快網絡課程建設。網絡課程建設是高等學校教學改革工程的重要內容，通過將大量豐富多彩的教學資源共享于網絡中，能夠為學生搭建一個良好的終身學習的平臺，使學生不受空間、時間的限制自主選擇學習時間或學習課程。通過網絡平臺，學生更方便與教師進行互動，進行交互式學習，同時，教師也能夠通過平臺，實時了解學生的學習進展，對學生的學習情況進行監督和評價。“無機非金屬材料工廠設計”課程已經完成慕課視頻制作，將知識點模塊化，借助大量工程圖片和影像資料講解重點知識點，加深學生的理解，增進學生學習興趣。目前，“無機非金屬材料工廠設計”網絡課程正在積極建設中，籌劃將該門課程涉及的工程實例、圖紙、相關法規、資料上傳到資料庫中，方便學生查找和學習。同時，計劃采用網上答疑、網上作業提交批改等方式，配合課堂教學進一步提高教學質量。

4.注重學生反饋。學生的反饋是評價教學效果的重要途徑，它能幫助我們發現問題，進而采取措施解決問題，促進教學質量的持續改進。無機非金屬專業已經搭建了校友平臺，通過各類現代通訊工具與校友保持交流和信息共享，如官網、微信群、QQ群等。當然，網絡上的交流是不夠的，建立常態的學生反饋機制才是促進教學改革、教學質量提高的有效手段。目前，“無機非金屬材料工廠設計”課題組計劃每年組織應屆畢業生座談會，征詢學生對該門課程教學目標、教學組織、課程設計、考核方式等各個方面的看法，通過意見反饋，改進本門課程的教學質量。另外，計劃采用問卷調查的方式，對往屆畢業生征求培養目標、畢業要求、實踐環節等方面的意見。同時，了解本專業畢業生在單位的工作狀況，通過反饋對本門課程教學目標和要求進行調整，使學生通過“無機非金屬材料工廠設計”課程的學習真正獲得收益，促進日后的工作發展。

本文以工程教育認證標準為參考，分析了我校無機非金屬專業主干課“無機非金屬材料工廠設計”課程在教學過程中存在的問題和不足，針對這些問題，并以工程教育認證“以學生為中心”的核心理念為指導，提出了幾點關于改善“無機非金屬材料工廠設計”課程教學效果的方法。筆者認為要實現工程教育認證目標，主干專業課程建設是當務之急，對“無機非金屬材料工廠設計”課程來說，首先要從修訂教學大綱入手，精簡內容，細化目標，強化課程設計實踐，加快網絡課程建設，并注重學生的反饋，以學生的能力發展為教學宗旨，有的放矢，推動“無機非金屬材料工廠設計”課程教學的改革和發展。

Teaching Reform and Exploration of the Course "Inorganic Nonmetal Material Factory Design" under the Background of Engineering Education Certification

XUE Bing，YU Man

（College of Materials Science and Engineering，Jilin University，Changchun，Jilin 130025，China）

Abstract：The present teaching situation and deficiency of the course "Inorganic Nonmetal Material Factory Design" is analyzed，and according to the requirement of engineering education certification，the author proposes that revising the teaching outline，attaching importance to the course design practice，speeding up the construction of network course and attaching importance to the student feedback helps to promote the teaching reform and development of the course" Inorganic Nonmetal Material Factory Design".

Key words：inorganic nonmetal material factory design;teaching reform;engineering education certification