工程教育認證背景下冶金工程專業課程教學持續化改革與實踐

張婧　羅果萍　王藝慈　辛文彬　王永斌

摘? 要：在工程教育專業認證背景下，針對內蒙古科技大學冶金工程專業開展持續化教學改革。通過培養方案修訂、具體課程考核與評價方式重新合理設置等措施以滿足工程教育認證持續改進工作的要求。同時，以鋼鐵冶金工藝學課程為例闡釋持續改進后的課程綜合評價分析具體過程，以保證更優地完成課程目標達成工作及教學培養學生過程中的良好改進。

關鍵詞：持續改進；達成度評價；鋼鐵冶金；教學改革；工程教育認證

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：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

持續改進是工程教育認證工作的重要理念，也是認證通用標準中的三個核心標準之一[1-2]。對已通過認證的專業，應建立持續改進工作的體制機制，不斷迭代完善，實現真正意義的專業教育質量保障。其中的重點工作是建立面向產出的評價機制，即每年度對達成狀況進行評價并做出改進。按照面向產出要求，可通過修訂培養方案、課程大綱、合理性評價報告等，實現課程目標達成情況評價和畢業要求達成情況評價。當然，更為重要的是及時將評價結果應用于持續改進，以不斷提升人才培養質量，促進專業內涵式發展[3]。

內蒙古科技大學（以下簡稱“我校”）冶金工程專業2018年成功通過國家工程教育專業認證，2019年獲批國家一流本科專業建設計劃。雖然，目前順利通過工程教育認證中期檢查階段，但在專業認證課程建設和學生培養過程中還存在若干問題需要研究解決。秉承工程教育認證持續改進理念，并結合我校實際情況，冶金工程專業工程教育認證持續化改進實施了一些具體舉措，以期通過本文介紹為相關高校和教師提供參考。

一? 課程教學持續化改革與實踐

（一）? 培養方案修訂

根據課程性質，我校冶金工程專業由通識類必修課、通識類選修課、學科基礎課、專業必修課、獨立設置實踐教學環節、專業選修課構成。依據工程教育認證要求寬口徑、應用型、創新型等人才培養要求，通識類必修課、實踐教學環節有課時數量的限定，在總授課學時數壓減情況下，專業必修課程學時數壓縮的問題凸顯，在昆明理工大學冶金工程專業課的設置中同樣遇到[4]。在當前專業必修課學時數壓縮的情況下，重新修訂培養方案中的專業課程內容。將由2018年工程教育認證申請受理及2019年至今通過認證實施階段中培養方案的一些課程合并以縮減學時數。這不僅僅是課程的簡單合并，更重要的是教學內容合理整合、學時優化分配。在保障專業核心知識傳授的前提下，強化學生對專業核心知識的學習和掌握，建立厚重的專業必備知識。例如，新修訂的培養方案中，將前期工程教育認證實施階段的煉鐵廠設計基礎、煉鋼廠設計基礎兩門課程優化合并為冶金工程設計（鋼鐵），并將其列入專業選修課（限選）；將鋼鐵冶金原理、有色冶金原理課程內容整合為冶金原理，教學內容優化為冶金熱力學、冶金動力學+鋼鐵冶金過程應用案例、有色冶金學三部分；將煉鐵工藝學、煉鋼工藝學課程合并為鋼鐵冶金工藝學。

（二）? 課程考核與評價方式合理設置

培養方案修訂后，與之相適應的是課程教學大綱的調整，其中較為重要的環節是課程考核及評價方式的合理化與統一化，并融入課程思政內容。順應工程認證的總體趨勢，運用好過程考核的指揮棒功能，激發學生的學習興趣，增強學習動力、培養解決現實問題的能力[5]。因此，加大過程考核力度，由過去占比30%提高到目前占比50%。另外，對于專業選修課嘗試開展文獻查閱、案例探討、綜述撰寫的考核形式，以提高學生對于專業領域發展的認識和未來解決實際問題的能力。以鋼鐵冶金工藝學為例，總成績=50%結課考試成績+50%過程考核成績，其中過程考核則由15%平時作業、20%課堂討論、15%課程論文組成。表1為該課程的總成績考核與評價方式，并將結課考試和過程考核細分到其設置的5個課程目標。相比過去采用的以課后作業為主的過程考核且平均分配到每個目標的粗略表征更為精準，并以教學大綱的形式落實，最終結合結課評價和過程性評價，實現規范化考核評價。如此，在教學過程中，可跟蹤每個學生的學習進展，及時反饋問題，教師能夠根據跟蹤/反饋得到的信息對教學策略進行動態調整[6]。

（三）? 以鋼鐵冶金工藝學為例的課程目標達成評價分析

課程目標達成是畢業要求達成的必要條件，對全部支撐課程進行有效且準確的達成情況評價，直接影響專業畢業要求及培養目標的實現，也是提升教學質量，促進教學持續改進的必要條件[7]。以鋼鐵冶金工藝學為實施例展開課程目標達成評價的具體過程分析，全面、定量地評價課程綜合學習效果，以便將后有針對性地提出持續改進措施。選取冶金工程專業2019級某個自然班展開分析，班級學生人數為30人。

1? 過程性考核內容與結課考試試題分值設置

如表1所示，本課程過程性考核包括平時作業、課堂討論和課程論文，具體考核內容及評價標準見表2。平時作業和課堂討論的考核綜合涉及5個課程目標，不再像以前，考察目標相對單一，如平時作業僅考察學生對鋼鐵冶金基本知識、原理及過程的掌握，課堂討論往往圍繞實際工程問題的分析解決展開。課程論文則改進為針對目前鋼鐵冶金前沿性、應用性方面的問題，結合課程目標限定調研范圍，學生通過自主調研文獻等完成撰寫，最大限度提高學生自主學習能力。

本課程的結課考試內容依據教學大綱中課程目標考察點及表1所列分值比例合理規劃，并設置概念與應用、安全與環保填空、分析簡答和分析計算四種題型。考慮到煉鐵工藝和煉鋼工藝的連續性和銜接性，適當增添綜合類試題，如低Si鐵水的冶煉對于高爐工序和轉爐工序生產的意義？以超低碳IF鋼為例，闡述高爐、轉爐、精煉和連鑄生產的工藝要點。

2? 綜合成績評定課程目標達成情況

利用過程考核和結課考試成績綜合評定課程目標是否達成。在以往的考核評價過程中，側重自然班中所有學生對應的課程目標平均達成情況，而每個學生的課程目標達成情況較為弱化，不利于精準掌握學生學習效果及個體差異性。因而，改用散點圖形式（如圖1所示，課程目標達成評價值設置為0.65），不僅直觀地展示出每個課程目標的平均達成值情況，還更為細節地給出每個學生課程目標的達成分布情況。

課程目標1的平均達成值為0.86，學生整體對該目標掌握良好；達成值低于評價值的學生僅有1人，即極個別學生不熟悉鋼鐵冶金過程中原材料、產品及副產品的理化性質、性能要求及行業標準，從該生過程性考核和結課考試評價中發現其學習態度不端正是基礎知識理解不透徹的根本原因。在今后授課過程中通過適當增加這方面的課程思政內容以改進教學方法與效果，例如，由課程內容“高爐冶煉原料”引出地質學家丁道衡先生發現包頭白云鄂博鐵礦，并結合本專業杰出校友的優秀事跡，向學生傳遞工匠精神、敬業精神，激發學生學習的主觀能動性。

課程目標2的平均達成值為0.74，學生整體對該目標掌握較好；達成值低于評價值的學生只有1人，這反映出極個別同學對于鋼鐵冶金過程的物理化學變化、傳輸現象和能量利用等基本原理掌握不扎實，使其在運用理論知識合理分析實際問題方面能力不足，結合該生綜合考核認為其不注重知識的積累是造成不合格的直接原因。由于該目標所涉及的物理化學和傳輸原理已在先修課程冶金原理、冶金傳輸原理中詳細講授，今后可督促學生鞏固復習，并通過課堂提問加強引導和管理。

課程目標3的平均達成值為0.85，學生整體對該目標掌握良好；達成值低于評價值的學生僅有1人。結合該生綜合考核發現，在知識理解、語言表述方面存在不足，今后可通過課堂討論和課程論文加強其邏輯思維、寫作表達能力的培養。

課程目標4的平均達成值為0.72，學生整體對該目標掌握較好；達成值低于評價值的學生共有4人，該目標側重考查學生的綜合能力，少數學生無法結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品質量控制，并提出初步解決方案。今后授課過程中著重從以下幾方面改進：①充分利用虛擬仿真平臺（圖2），具象高爐煉鐵及轉爐煉鋼過程中的黑箱問題，豐富教學手段，提升學生對理論學習的興趣；②增加企業工程師授課環節，注重理論教學與實踐教學的聯系，增強工程實踐能力與工程意識；③鼓勵學生積極參與到教師的科研項目中，通過教學與科研的融合激發其學術興趣與創新意識，切實提高學生專業知識綜合運用的能力。

課程目標5的平均達成值為0.76，學生整體對該目標掌握較好；達成值低于評價值的學生共有4人，這反映出少數學生對冶金生產過程中安全操作規程和環境保護技術掌握不夠，學生未重視安全與環保相關知識是其達成值不合格的原因。今后將側重冶金產業政策下的安全、環保知識教育，加強課堂教學的灌輸及課后復習引導。

綜合成績考核分析說明絕大多數學生通過對課程的學習能夠達成知識目標和能力目標，有少數同學欠缺將鋼鐵冶金工藝的基本知識、原理應用于分析和解決實際問題的能力。基于學情分析結果，結合針對性措施，持續改進學生的學習效果。

二? 結束語

在工程教育認證背景下，基于成果產出評價的理念，從培養方案的修訂、完善考核評價體系等角度開展持續化課程教學改革，并以鋼鐵冶金工藝學為例將改進后課程考核方式應用于課程目標達成評價的具體實施過程、達成情況分析。通過持續改進，激發學生積極主動深入專業學習，提高學生專業理論知識運用到解決實際生產問題的能力；同時，可歸根溯源，反饋教學過程中存在的問題，優化教學過程，提高學生學習質量與效果，達到畢業要求，實現人才良好培養的目的。

參考文獻：

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[3] 程國君，丁國新，于秀華，等.以工程教育認證和專業評估為契機下的專業綜合創新實踐探討[J].高分子通報，2020（10）：79-86.

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[6] 曹張華，邱恭安，陽俐君.過程性評價在通信網原理與協議課程中的應用[J].教育教學論壇，2020（18）：193-195.

[7] 楊勇，江京亮，孫瑞.面向工程教育專業認證的課程目標達成評價機制與方法[J].中國冶金教育，2021（6）：12-17.

基金項目：教育部第二批新工科專業改革類項目“新工科背景下冶金工程專業信息化智能化改造實施路徑的探索與實踐”（E-CL20201911）；內蒙古自治區本科高等教育教學改革研究重點項目“智能冶金新工科復合型人才培養模式的探索與實踐”（JGZD2022023）

第一作者簡介：張婧（1990-），女，漢族，山西大同人，博士，副教授，碩士研究生導師。研究方向為鋼鐵冶金新工藝、新技術。

*通信作者：王藝慈（1975-），女，漢族，河北邢臺人，博士，教授，博士研究生導師。研究方向為冶金新工藝新技術、冶金資源綜合利用。