工程認證背景下《水泥窯用耐火材料》課程教學改革

王 黎 董賓賓 殷超凡 鄭希晨

洛陽理工學院材料科學與工程學院，河南 洛陽 471023

工程認證作為近年來本科教育教學質量提高的重要路徑，對于深化高等工程教育改革，逐步引導教學評價走向科學化、規范化、市場化具有極其重要的作用［1-2］。《水泥窯用耐火材料》是洛陽理工學院卓越班的專業選修課，從學校卓越的工程師培養計劃開始，一直受到學生們的喜愛。最近學校進行了專業的工程認證，現將《水泥窯用耐火材料》這門課準備過程中的體會與今后教學工作中不斷改進的一些思路分享一下。

一、畢業要求

《水泥窯用耐火材料》作為專業選修課，在矩陣分解環節要牢牢把握學科特點、培養方案、畢業要求等，對畢業要求的支持不能過多，也要體現應用型高校培養人才的目的。結合學校自身情況，針對本課程的特點，列舉了四項畢業要求：其中畢業要求4.研究基于科學原理，并運用科學方法對水泥制造工程領域涉及的復雜技術和理論問題，進行設計實驗進行分析和解釋數據，并通過綜合信息得出合理有效的結論；畢業要求7.就水泥及混凝土領域復雜工程問題對環境、社會可持續發展的影響提出相關預審保證可持續發展；畢業要求10.根據水泥制造工程領域的發展趨勢和應對措施，報告和設計稿、發言陳述、指令明確表達或響應，并能及時更新與國際接軌，在跨文化背景下進行溝通和交流；畢業要求11.了解和掌握水泥企業管理模式和流程，正確提出決策方法，以上四項畢業要求可應用于多學科環境，基本涵蓋了應用型大學卓越工程師（水泥方向）為學生完成本課程應具備的知識結構。

二、教學目標

《水泥窯用耐火材料》的教學目標比畢業要求更具體。作為國內早期設立水泥類學科的應用型大學，經過60 多年的沉淀和積累，比較了國內其他高校相關學科的教學經驗，總結了5 個教學目標。

教學目標1：讓學生掌握水泥生產中最常用的耐火材料生產技術原理，掌握水泥窯用耐火材料的破壞機理、原料選擇、配方選擇、產品成型工藝等。

教學目標2：掌握水泥窯用耐火材料的組成、結構和性能，掌握新型干式水泥窯對耐火材料的要求。

教學目標3：通過本課程的學習使學生具有一定的解決實際問題的能力，可根據不同的使用環境和要求選擇合適的耐火材料。

教學目標4：通過本課程的學習，學生可以實現學生的專業能力、所需的工程素養和實踐創新精神。

教學目標5：了解和掌握水泥生產管理，可應用于多學科環境。教育目標的具體化，基本解決了卓越班學生完成學業后在實際崗位上解決常見問題的能力。

三、評價辦法

（一）成績評價方法

本課程成績考核評定方法為：平時成績占50%，其中出勤、作業和課堂表現占40%，階段測試占10%，期末考試占50%。

尤其對于難以考評的平日成績，本著以學生為中心的理念，開展線上線下、課內課外一體化混合式教學，營造有趣的學習環境。大力推進現代技術與教學的深度融合，積極引導學生進行探究式學習、個性化學習、深度學習，推進在線離線、課內課外一體化的混合式教學。以學習通作業為基礎，結合課堂表現、階段考試對學生的學習成果進行階段性考核。比例分別為作業20%、課堂表現（學習通內提問、簽名、搶答等環節）20%階段測試10%。

（二）本課程教學目標和考核方式評價權重表，見表1

表1 本課程教學目標與考核方式評價權重表

四、課程教學目標評價標準

以專業實踐、產學融合、企業共享、創新創業的“四元平臺”為支撐，將工程認證、工程實踐、工程素養、思政教育的“四維融合”，納入項目設計、科技競爭、研究探索和創新創業培訓的實踐內容，將重實踐、重設計、重融合、重創新的“四重一貫”理念貫穿全過程，培養綜合設計思維能力、專業知識整合運用能力，提高工程實踐能力和創新創業能力，從而構建切實可行的教學目標評分標準。有以下5 個等級：優秀、良好、中、合格、不合格。

各教學目標根據學生掌握目標內容的掌握程度來評價：熟練（優秀）、準確掌握（良好）、掌握（中等）、基本掌握（合格）、掌握不到（不合格）。針對各項教育目標，具體要求如下。

（一）教學目標1：根據水泥生產中最常見耐火材料的生產工藝原理，掌握水泥窯用耐火材料的破壞機理、原料選擇、配方選擇、產品成型工藝等。

（二）教學目標2：根據水泥窯用耐火材料的組成、結構和性能，掌握新型干式水泥窯對耐火材料的要求。

（三）教學目標3：具備一定的解決實際問題的能力，可根據不同的使用環境及要求選擇合適的耐火材料。

（四）教育目標4：了解水泥行業耐火材料領域的發展趨勢、研究熱點，能與行業同行、社會大眾溝通和應對。

（五）教學目標5：了解和掌握水泥生產管理，可應用于多學科環境。

五、課程體系的完成情況和持續改進

《水泥窯用耐火材料》主要描述耐火材料的性能，對新型干式水泥窯耐火材料的要求，水泥工業用耐火材料及其進展，新型干式生產線耐火材料的使用。本課程的主要目的，是讓學生掌握上述內容，正確選擇水泥回轉窯不同部位使用的耐火材料。因此，該課程除了傳統的課程考試方法和在線學習通考試、作業外，還增加學生實習后的評價情況來評價學生的成績。

運用學習通考試、課程作業評價學生平時的成績，通過作業加強學生對知識的學習和理解，促使學生認真閱讀和學習。課堂講解各知識點，也說明各知識點之間的聯系，使學生能夠理解和應用知識點。

由于課程成就狀況的動態變化，對持續改進提出了更高的要求，教師根據前一年學生的成就度計算（基點為0.7），及時與相關課程老師溝通，分析未達到目標學生的具體情況，提出改進意見，要對下一年的課程體系提出具體要求。

六、課程特色

（一）課程設計方案

《水泥窯用耐火材料》在課程設計之初，將學生的培養目標與最終就業方向和崗位相結合，包括水泥制造行業的技術基礎知識、水泥窯的發展趨勢、水泥窯用耐火材料的基本特征等，同時應適應相關水泥產業發展的需要。通過分解《水泥窯用耐火材料》課程的工程要素，列舉學生應具備的基本工程能力，將工程能力與相關教學內容的相互支持有機結合，以適當的方式培養學生。作為卓越工程師培訓計劃的特色課程，《水泥窯用耐火材料》主要包括耐火材料的概念分類、新型干式水泥窯對耐火材料的要求、水泥工業用耐火材料及其進展、新型干式法生產線耐火材料的使用。任課教師要求要根據企業生產運營、生產管理領域涵蓋的內容確定課程教學內容和實踐項目，增加引導學生創新創業和學生可持續發展的內容，增強學生就業后的就業創新能力。

（二）課程體系資源

基于應用型大學背景，建設具有工程實踐支持和結合工程認證的《水泥窯用耐火材料》課程資源，堅持“影響建材行業、服務地方有貢獻、‘一帶一路’有成就、特色鮮明的高層次應用型大學”的總體目標，堅持工程認證、工程實踐、工程素養、融合思政教育“四維融合”專業課程。課程以可持續發展戰略為背景，建設思想政治因素、工程背景相結合的課程資源，建設教育應用慕課視頻、學習通等資源，融合思想政治因素，體現卓越的工程師精神，為參與學習的學生創造就業提供有力支持。

（三）課程體系實施

《水泥窯用耐火材料》課程在實施過程中，依托教師科研項目，以工程認證為根本，積極鼓勵學生參與各項創新創業競爭，以競爭為抓手，共同提高教師教學水平和學生創新創業的雙向互動力。以教師相關科研課題、大學生各級各類競賽項目等為課程教學內容，在提高任課教師實踐教學水平和工程素養的同時，能夠提高來自水泥企業兼職教師的創新創業教育指導能力和參與度，完美符合工程認證的畢業要求。

七、建設效益

（一）通過工程認證，《水泥窯用耐火材料》課程內容和教學設計，充分體現了合理性和科學性，明顯提高了學生和老師的學習水平和創新創業能力。同時深入調研企業、學生、社會對行業發展的需求，通過重建與整合后的教學內容，進一步體現學校辦學理念，從“雙碳戰略與綠色建材產業政策”“綠色建材創新發展”“建材文化研究傳承”等三個方向，從科研、人才培養等方面開展了文化傳承和社會服務等工作。積極組織本學科學生參加各級各類學生競賽，同時深入參與教師相關領域的科研項目，學生的創新意識、創新能力和創業素質明顯提高。創新創業教育主要分四個階段實施：素養的培養；技能的培養；低能量水泥窯用耐火材料的設計；節能、長壽命水泥窯用耐火材料產品的開發。

要通過在《水泥窯用耐火材料》課程中，設置創新創業課程設計，提高學生應對水泥企業實際生產問題的解決能力，同時為學生創業人才創造成長空間。近年來，相關專業學生多次參加“挑戰杯”、“互聯網+”大學生創業創新大賽、“創青春”、全國建材類專業學生職業技能大賽，2017年獲國家銅獎2 次、省創業創新培訓計劃1 項、省二、三等獎。

（二）《水泥窯用耐火材料》課程以工程認證為基礎，與海螺水泥、中聯水泥等水泥企業共同開發課程資源，極大豐富了課程資源。通過校企合作，對接企業技術創新、崗位創新、管理創新，將相關內容納入課程資源，根據水泥產業鏈開發教學資源，極大豐富了課程資源。例如：以《水泥窯用耐火材料》課程小設計為基礎與企業合作生產的新型納米泡沫淤泥的制備，克服了現有技術中泡沫法制造中難以起泡和泡沫不穩定的缺陷，通過納米級PG 泡沫穩定劑與陶瓷漿料混合陶瓷漿料的均勻性更好，發泡更容易。使用納米級PG泡沫穩定劑，形成的泡沫具有更強的穩定性。由此制造的輕量磚的氣孔變得更均勻，得到性能更好的產品。該項目獲得“互聯網+”省級競賽二等獎。河南中聯水泥有限公司相關人員全程參與，結合教科書相關章節進行講解和實驗指導，使學生們獲得了更多課堂以外的知識和能力。

（三）在工程認證的基礎上，《水泥窯用耐火材料》課程建設在融入洛陽理工學院一貫辦學理念的同時，更將國家重大決策融入其中，更全面拓展了課程的廣度和深度。融入課程標準、課程教材、課程錄像等方法，必將為國家戰略服務的需要植根于學生心底，課程設計將培養學生全面發展的課程工程要素納入范圍，通過一年的建設全面拓展課程內涵，為學生在創新創業方面的可持續發展打下堅實的基礎［3-4］。

八、結語

通過工程認證，為《水泥窯用耐火材料》及其他課程分解細化工程認證的要求提出了改進方向，制定了面向工程教學認證的無機非金屬工程專業人才培養方案。為水泥企業提供服務，設置了職業特色明確、人才定位明確的培養目標，為洛陽理工學院持續培養建材行業應用型人才奠定了基礎。