工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下材料類課程教學(xué)改革探索

[基金項目]2023年度陜西省教育廳高等教育教學(xué)改革研究項目“新建應(yīng)用型本科院校招生一培養(yǎng)—就業(yè)聯(lián)動機(jī)制及專業(yè)調(diào)整優(yōu)化路徑研究與實踐”（23BG048）;2023年度西安航空學(xué)院高等教育教學(xué)改革項目“基于OBE理念的材料成型一流本科專業(yè)建設(shè)研究與實踐”（23JXGG1018）;2023年度西安航空學(xué)院高等教育教學(xué)改革項目“大數(shù)據(jù)背景下材料成型專業(yè)課程體系優(yōu)化的研究與實踐——以西安航空學(xué)院材料成型專業(yè)為例”（23JXGG2009）；2023年度教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下‘工程材料及成形技術(shù)’課程改革”（230801914141433）

[作者簡介]王琛（1984—），女，山東德州人，博士，西安航空學(xué)院材料工程學(xué)院副教授，主要從事金屬材料的制備及性能教學(xué)研究;張金龍（1976—），男，黑龍江賓縣人，博士，西安航空學(xué)院材料工程學(xué)院教授，主要從事金屬材料塑性加工教學(xué)研究;曹靜（1980—），女，寧夏石嘴山人，碩士，西安航空學(xué)院材料工程學(xué)院副教授，主要從事金屬材料塑性加工教學(xué)研究。

[中圖分類號］G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A [文章編號]1674-9324（2025）31-0069-04 [收稿日期］2023-12-16

引言

2016年6月，我國成為《華盛頓協(xié)議》組織的正式成員，這一事件是我國工程教育的一座里程碑，標(biāo)志著我國工程教育得到了國際同行的廣泛認(rèn)可，開啟了我國工程教育專業(yè)認(rèn)證的國際化道路[1]。自此，越來越多的工科院校主動對標(biāo)工程教育認(rèn)證的要求，制訂人才培養(yǎng)方案，包括修訂培養(yǎng)目標(biāo)、細(xì)化指標(biāo)、構(gòu)建課程體系、調(diào)整課程結(jié)構(gòu)等，深化工程教育專業(yè)認(rèn)證的三大核心理念，即以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)，以期提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[2-3]

2018年6月，教育部在成都召開新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議，期間150所高校聯(lián)合發(fā)布《一流本科教育宣言（成都宣言）》，旨在貫徹“以本為本，四個回歸”的方針，明確本科教育的核心地位。此后，教育部接連發(fā)布一系列深化本科教育改革的文件，各地教育行政部門和高校積極響應(yīng)，并認(rèn)真落實[4]。課程是高校人才培養(yǎng)的核心要素，是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要載體。因此，探討材料類專業(yè)如何在工程教育認(rèn)證背景下進(jìn)行課程教學(xué)方法改革具有重要意義。

“塑性成形原理”課程于2021年被評為西安航空學(xué)院校級一流本科課程，它是材料成型及控制工程專業(yè)塑性成形方向的一門重要的專業(yè)課程，在第六學(xué)期講授，共48個課時。前導(dǎo)課程主要有材料力學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、工程材料及成形技術(shù)等，“塑性成形原理”是學(xué)習(xí)鍛造工藝與模具設(shè)計、沖壓工藝與模具設(shè)計、塑性成形過程計算機(jī)模擬的前置基礎(chǔ)課程。本課程在基于工程教育認(rèn)證的材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案里，對標(biāo)多個指標(biāo)點(diǎn)，在本專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的課程體系中占有重要地位。本文針對“塑性成形原理”課程傳統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀及問題，對其教學(xué)方法改革進(jìn)行了探索。

一、“塑性成形原理”課程傳統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）課程目標(biāo)與培養(yǎng)目標(biāo)相脫節(jié)

本課程的教學(xué)自標(biāo)為讓學(xué)生掌握金屬塑性力學(xué)的基礎(chǔ)知識，掌握金屬的塑性變形與流動的基本規(guī)律，了解塑性成形中的摩擦與潤滑問題，掌握塑性成形問題的基本解法。課程目標(biāo)重知識輕能力，注重對學(xué)生基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)，要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握理論知識，強(qiáng)調(diào)學(xué)科邏輯，但沒有對學(xué)生的能力提出要求，忽略了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和用人單位對學(xué)生非技術(shù)能力的要求[5-6]，與工程教育認(rèn)證下的培養(yǎng)目標(biāo)嚴(yán)重脫節(jié)。

（二）教學(xué)內(nèi)容枯燥、抽象

本課程內(nèi)容較多，涵蓋塑性成形中的物理基礎(chǔ)、力學(xué)基礎(chǔ)、金屬變形和流動的相關(guān)問題及塑性成形問題的解法，學(xué)生需要記憶的基礎(chǔ)知識、基本原理及復(fù)雜公式較多。而且，對數(shù)學(xué)知識依賴性強(qiáng)，致使教師授課壓力大，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大，學(xué)習(xí)積極性不高。傳統(tǒng)教學(xué)側(cè)重對科學(xué)問題的論證，教材中貼近生產(chǎn)的實例較少，無法打通從理論到實踐的壁壘，不能鍛煉學(xué)生借助物理模型分析、解決實際工程問題的能力。為了滿足工程教育認(rèn)證課程體系中對專業(yè)課覆蓋面和實踐課時的要求，理論課時不得不進(jìn)行壓縮，又對本課程的教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)[7-8]。

（三）教學(xué)方法陳舊、單一

傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式以教師為中心，強(qiáng)調(diào)知識的傳遞和灌輸，學(xué)生被動地獲取知識，不能有效地與教師進(jìn)行交流溝通以及與教師情感的互動。課堂的“教”與“學(xué)”變成乏味的活動，無法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，致使學(xué)生的參與度較低。而且，在課堂中，學(xué)生只是對教師講解的教案內(nèi)容或者朗讀的PPT內(nèi)容進(jìn)行記憶，而對更高層次的，諸如討論、實踐、教授等能力缺乏相應(yīng)的鍛煉。隨著智能時代的到來，知識的獲取變得快捷高效，而且知識還在不停地更新，僅傳授課本知識已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高等教育的需求。如何提高課堂傳授知識的廣度和深度，這是本科課堂教學(xué)需要考慮的問題。

（四）考核、評價方式單一，持續(xù)改進(jìn)環(huán)節(jié)薄弱

考核方式通常只包含平時成績和考試成績，而且考試成績所占比例很大，致使教師只關(guān)注教學(xué)結(jié)果，沒有很好地考核教學(xué)過程，更談不上因材施教、及時發(fā)現(xiàn)問題并改變教學(xué)方法。

綜上所述，工程教育認(rèn)證背景對本科專業(yè)課程提出了新的要求和新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)教學(xué)存在諸多弊端，嚴(yán)重制約了本科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的提高。

二、“塑性成形原理”課程教學(xué)改革

針對本課程傳統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀以及本課程在課程體系中所起的作用，有必要重新確定教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，推進(jìn)課堂教學(xué)革命，改進(jìn)課程考核方式，完善教學(xué)評價體系。

（一）引入OBE理念，明確課程目標(biāo)

根據(jù)反向設(shè)計原則（即根據(jù)國家、社會、行業(yè)和用人單位的需求），確定本課程對標(biāo)的指標(biāo)點(diǎn)，明確課程目標(biāo)。課程目標(biāo)1：學(xué)生能夠掌握金屬塑性變形的金屬學(xué)基礎(chǔ)，分析金屬的塑性變形行為以及外部條件對塑性和流動應(yīng)力的影響，具備確定適宜的塑性變形工藝條件并獲得優(yōu)異力學(xué)性能的工藝途徑的能力。課程目標(biāo)2：學(xué)生能夠掌握應(yīng)力分析、應(yīng)變分析、本構(gòu)方程及屈服準(zhǔn)則等塑性力學(xué)理論基礎(chǔ)知識，具備初步的工程思維和分析能力。課程目標(biāo)3：學(xué)生能夠?qū)⑺苄粤W(xué)經(jīng)典分析方法應(yīng)用于具體塑性成形工藝中，正確地確定變形體中的應(yīng)力分布、應(yīng)變分布和所需的變形力，為合理制定塑性成形工藝及選擇設(shè)備、設(shè)計模具提供理論基礎(chǔ)。課程目標(biāo)4：學(xué)生能夠分析塑性加工過程中出現(xiàn)的變形和流動問題，具有對此類復(fù)雜工程問題提出解決方案的能力，同時注重培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力和求真務(wù)實的精神。

新的課程目標(biāo)滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，既注重學(xué)生知識的培養(yǎng)，也注重學(xué)生解決材料成型及控制領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力的培養(yǎng)，以及學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。

（二）依據(jù)課程目標(biāo)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

針對課程目標(biāo)的要求，教學(xué)團(tuán)隊對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。對于解決實際塑性變形過程中用到的基礎(chǔ)知識，要重點(diǎn)講解，如應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系、屈服準(zhǔn)則等，并幫助學(xué)生建立起初步的聯(lián)系；增加塑性成形技術(shù)前沿知識內(nèi)容，拓寬知識的廣度，加深知識的深度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；弱化復(fù)雜公式的推導(dǎo)過程，注重學(xué)生基礎(chǔ)知識運(yùn)用能力的培養(yǎng)。同時，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)課件。在多媒體課件制作中，教學(xué)團(tuán)隊用Deform等相關(guān)軟件制作了部分模擬視頻，與塑性變形相關(guān)的動畫、圖片等，幫助學(xué)生理解復(fù)雜抽象知識點(diǎn)；設(shè)計課堂互動話題、課堂測驗題目。在線上資料庫方面，依托學(xué)校教學(xué)平臺，將課程主要內(nèi)容解構(gòu)成24個小節(jié)，錄制了34個教學(xué)視頻，時長約1400分鐘，配備了17套課堂練習(xí)題目，設(shè)置了41個任務(wù)點(diǎn)。這些資料既可以作為學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、期末考試復(fù)習(xí)的一手資料，也可以成為教師檢測學(xué)生學(xué)習(xí)情況、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的有效窗口。

（三）改革教學(xué)方式

課堂教學(xué)是本科教育教學(xué)改革的核心領(lǐng)域，應(yīng)以學(xué)生為中心，教學(xué)活動注重合作和互動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力，促進(jìn)學(xué)生批判性思維、創(chuàng)新、解決實際問題等高階能力的培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容的良好展現(xiàn)離不開合理、恰當(dāng)、多樣的教學(xué)方式，改革教學(xué)方式至關(guān)重要。

1.案例教學(xué)方式。課程教學(xué)團(tuán)隊成員堅守學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才的初心，充分發(fā)揮學(xué)校位于閻良航空城的地理優(yōu)勢，借學(xué)院深化校企合作的東風(fēng)，與校外實習(xí)基地建立聯(lián)系。團(tuán)隊成員多次利用暑期前往企業(yè)鍛煉，如到西安嘉業(yè)航空科技有限公司，收集一線的生產(chǎn)案例，并將其引入課堂教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升課堂教學(xué)效果。

2.智慧課堂教學(xué)模式。針對本課程的特點(diǎn)，教學(xué)團(tuán)隊為提高教學(xué)效果，引入了智慧課堂教學(xué)模式[9-10]。該教學(xué)模式提倡以學(xué)生為中心，以教師為主導(dǎo)，注重發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力及探究問題的科學(xué)精神。該模式基于雨課堂的問題驅(qū)動式、實時互動式教學(xué)方法，旨在打破課堂沉默狀態(tài)，煥發(fā)課堂的生機(jī)活力，提升課堂教學(xué)效果。線上網(wǎng)絡(luò)資源作為學(xué)生預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)的重要知識載體，能夠為課堂教學(xué)助力，也緩解了課時不足的問題。

課前，教師利用微信群或“學(xué)習(xí)通”平臺等為學(xué)生發(fā)送相關(guān)視頻，對部分知識點(diǎn)利用雨課堂進(jìn)行微翻轉(zhuǎn)，通過實際工廠案例分析、啟發(fā)引導(dǎo)、講解實例等完成課堂教與學(xué)，達(dá)成課程目標(biāo)。現(xiàn)舉例說明，如發(fā)送實際鍛造工廠的現(xiàn)場視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考變形過程中的受力情況，厘清應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系，理解塑性成形過程中金屬變形和流動問題等。學(xué)生帶著問題進(jìn)人課堂，師生或同學(xué)之間進(jìn)行討論，既學(xué)習(xí)理論知識，又培養(yǎng)解決塑性成形過程中復(fù)雜問題的能力。在講解過程中，教師利用動畫讓學(xué)生更加生動形象地理解知識點(diǎn)。在上課過程中，教師通過“雨課堂”等教學(xué)平臺向?qū)W生實時推送練習(xí)題，同時獲取學(xué)生不懂的知識點(diǎn)，及時反饋學(xué)習(xí)效果，便于教師開展難點(diǎn)精講、知識補(bǔ)充、重點(diǎn)提升等教學(xué)內(nèi)容。

3.科研項目引入課堂。科研成果是知識點(diǎn)的最新應(yīng)用。在授課過程中，教學(xué)團(tuán)隊引人科研成果，相較教材上的案例，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，縮短學(xué)生與知識點(diǎn)之間的距離。教師勤勉嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度和無私奉獻(xiàn)的精神，也為學(xué)生樹立了榜樣。

另外，教學(xué)團(tuán)隊在教學(xué)過程中，時刻謹(jǐn)記“三全育人”理念，始終將其融入教學(xué)全過程，注重引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，掌握科學(xué)思維和工程思維方法，堅定航空報國理想。

（四）改革考核方式

相對傳統(tǒng)教學(xué)只有平時成績和考試成績的考核方式，智慧課堂的考核方式更加豐富、具體、客觀、準(zhǔn)確。本課程學(xué)生的綜合評定成績是由過程性考核（占比 30% ）與終結(jié)性考核（占比 70% ）組成。過程性考核主要包括課堂互動與回答問題表現(xiàn)（占比 10% ）課后作業(yè)完成情況（占比 15% 和學(xué)習(xí)通平臺學(xué)習(xí)情況（占比 5% ）。每項內(nèi)容都針對相應(yīng)的課程目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，教學(xué)團(tuán)隊根據(jù)課程目標(biāo)細(xì)化了評分標(biāo)準(zhǔn)。課堂互動部分的評分依據(jù)雨課堂數(shù)據(jù)及教師上課記錄確定；課后作業(yè)完成情況的分?jǐn)?shù)，對于利用雨課堂推送的課后題目，通過后臺數(shù)據(jù)搜集分?jǐn)?shù)，線下批改的部分依據(jù)批改成績確定，分A、B、C三個等級；學(xué)習(xí)通平臺觀看預(yù)習(xí)資料情況、觀看復(fù)習(xí)視頻及完成練習(xí)題情況、章節(jié)測試情況以及參與平臺討論情況，依據(jù)平臺反饋數(shù)據(jù)直接換算得分。期末考試命題的合理性和嚴(yán)謹(jǐn)性不斷提升，綜合性、突出應(yīng)用型和能力考核類題目占比提升，試卷批改更規(guī)范，嚴(yán)格依據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行批改。

（五）完善教學(xué)評價體系

高等學(xué)校對教師的教學(xué)評價是保障教學(xué)質(zhì)量和促進(jìn)教師教學(xué)能力提升的重要手段[\"]，各專業(yè)課程授課教師應(yīng)認(rèn)識到這一點(diǎn)，并以積極的心態(tài)面對。目前，學(xué)校建立了教師自評、學(xué)生評教、同行評價、領(lǐng)導(dǎo)評價和學(xué)校教學(xué)督導(dǎo)評價等多維度、全方位評價體系，并且評價結(jié)果直接影響教師評優(yōu)、職稱評審等環(huán)節(jié)，推動學(xué)生成長和教師專業(yè)共同發(fā)展。教師是教學(xué)的主體，完善對教師全面評價機(jī)制及激勵機(jī)制，一方面可以激發(fā)教師的潛力，提升其教學(xué)能力；另一方面能夠引導(dǎo)教師進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃，提升其獲得感

結(jié)語

工程教育專業(yè)認(rèn)證對于提高工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義，很多高校的材料成型及控制工程專業(yè)正在努力推進(jìn)相關(guān)工作，核心專業(yè)課程建設(shè)及持續(xù)改進(jìn)是工程教育專業(yè)認(rèn)證的重點(diǎn)考查內(nèi)容。本文對工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的“塑性成形原理”課程教學(xué)改革進(jìn)行了探索，根據(jù)課程考核反饋結(jié)果，教學(xué)質(zhì)量有了一定的提升。但是，本課程也存在諸多不足，如課程應(yīng)用性不夠突出、部分教學(xué)內(nèi)容過于簡單、網(wǎng)上資源庫不夠完善等，教學(xué)團(tuán)隊還需要不斷地優(yōu)化和完善。

參考文獻(xiàn)

[1]王飛，劉勝輝，崔玉祥.工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的地方工科院校新工科建設(shè)的思考[J].高教學(xué)刊，2021（3）：63-66.

[2]李志義.解析工程教育專業(yè)認(rèn)證的成果導(dǎo)向理念[J]中國高等教育，2014（17）：7-10.

[3]張瑞，王吉林，龍飛.工程教育認(rèn)證背景下地方高校材料類專業(yè)人才培養(yǎng)改革的探索：以桂林理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院為例[J].高教論壇，2020（12）：27-29.

[4]劉振天.高校課堂教學(xué)革命：實際、實質(zhì)與實現(xiàn)[J].高等教育研究，2020，41（7）：58-69.

[5]翁偉斌.一流本科教育課堂教學(xué)改革：須為、難為與可為［J].國家教育行政學(xué)院學(xué)報，2020（3）：58-64.

[6]別敦榮.大學(xué)教學(xué)改革新思維和新方向［J].中國高教研究，2020（5）：66-70.

[7]張香云，袁子洲.工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的專業(yè)課教學(xué)方法改革初探：以塑性成形原理為例[J.教育教學(xué)論壇，2020（51）：156-158.

[8]王哲英，鄭文濤，黃宏軍，等.金屬塑性成形原理網(wǎng)絡(luò)協(xié)同教學(xué)方法探索[J].中國冶金教育，2017（2）：17-19，22.

[9]徐美，張應(yīng)輝.翻轉(zhuǎn)課堂在智慧教學(xué)中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2017（9）：261.

[10]黃建鋒.基于SPOC的智慧課堂構(gòu)建策略研究［J].教學(xué)與管理（理論版），2017（4）：74-76.

[11]陳春蓮，唐忠.教師教學(xué)評價體系的構(gòu)建與實施：基于“五維一體”發(fā)展性評價的改革思路［J].中國高校科技，2020（10）：29-32.

ReformofTeaching Methods ofMaterial Courses under the Background ofEngineering Education Professional Certification： Taking Principles of Plastic Forming as an Example WANG Chen， ZHANG Jin-long， CAO Jing （School ofMaterials Engineering，Xihang University， Xi'an， Shaanxi 710o77， China）

Abstract： Courses are thecore elements of talent training incollges，and an important carrier to improve the qualityof talent training.Itis of great significance to discusshow to reform the teaching methods of courses for materials majors under the background of engineering education certification.This article takes“Principles of Plastic Forming”as an example，analyzes the curent situation of traditional teaching of materials courses，and explores the reform of course teaching from five aspects in combination with the requirements of engineering education certification，namely，introducing OBE concept，clarifying teaching objectives，optimizing teaching content，promoting classroom teaching revolution，improving course assessment methods and improving teaching evaluation system.Fromthe feedback results of course assssment，the teachingquality has been improved to a certain extent.From the feedback results of course assessment，the teachingquality has been improved toacertain extent.

Key words： engineering education professional certification; OBE concept; teaching method