工程教育認(rèn)證的材料力學(xué)性能教學(xué)改革
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[摘要]工程教育專業(yè)認(rèn)證是促進(jìn)高校工程教育改革和質(zhì)量保證體系建設(shè)重要的方法，也是中國一流大學(xué)人才培養(yǎng)與國際接軌的重要途徑。《材料力學(xué)性能》課程是材料類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該門課程具有工程實用性強、理論與實踐相結(jié)合等特點。在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，《材料力學(xué)性能》課程可以從教學(xué)理念、課程內(nèi)容、教學(xué)方法和課程考核等四個方面進(jìn)行改革，將專業(yè)知識與工程教育深度融合，突出工程創(chuàng)新理念，構(gòu)建滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的與國際接軌的課程體系。
[關(guān)鍵詞]工程教育；材料力學(xué)性能；專業(yè)認(rèn)證；教學(xué)改革
工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際認(rèn)可的工程教育質(zhì)量保證體系，是獲得工程教育國際認(rèn)可和工程師資格國際互認(rèn)的重要保障。探索實施新工科背景下的工程教育人才培養(yǎng)的新模式，是實現(xiàn)我國從工程教育大國到工程教育強國的邁進(jìn)?！恫牧狭W(xué)性能》課程是材料類專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程重視基本概念和基礎(chǔ)理論，主要學(xué)習(xí)材料的力學(xué)性能規(guī)律及其影響因素，課程與工程實踐聯(lián)系密切，對解決實際生產(chǎn)和工程問題具有重要的指導(dǎo)作用。為了解決《材料力學(xué)性能》課程中概念多、抽象難懂、繁雜枯燥的難題，并滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，本文將從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方法等四個方面進(jìn)行教學(xué)改革探索，將專業(yè)知識與工程教育深度融合，突出工程創(chuàng)新理念，從而提升教學(xué)質(zhì)量，構(gòu)建滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的與國際接軌的課程體系。
1提升教學(xué)理念，豐富教育內(nèi)涵
工程教育專業(yè)認(rèn)證僅適用于工程類專業(yè)，其核心是學(xué)生，側(cè)重評價全體學(xué)生，特別重視工程實踐能力的培養(yǎng)，通過評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，使學(xué)生具有扎實的專業(yè)知識、突出的工程實踐能力、良好的工程職業(yè)素養(yǎng)和較強的創(chuàng)新意識和能力[1]。因此面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的《材料力學(xué)性能》課程也應(yīng)該提升教學(xué)理念、豐富教學(xué)內(nèi)涵、更新教學(xué)內(nèi)容、轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，加強學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，擴(kuò)大工程教育國際交流與合作。特別是加強與企業(yè)的交流與合作，和企業(yè)共同制訂教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)、共同建設(shè)師資隊伍、共同建設(shè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容、共同實施教學(xué)過程、共同評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況。以提高培養(yǎng)工程人才質(zhì)量為目標(biāo)，為國家和企業(yè)培養(yǎng)工程科技人才和工程管理人才。
2更新教學(xué)內(nèi)容，加強實踐實訓(xùn)
(1)以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，增加課程產(chǎn)業(yè)專業(yè)知識。加強行業(yè)發(fā)展對工程技術(shù)人才需求的調(diào)查，更新《材料力學(xué)性能》課程知識體系，增加課程新內(nèi)容、新方法、新案例，以滿足新一代材料產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展的需求。將行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的最新發(fā)展研究成果、行業(yè)企業(yè)對人才培養(yǎng)的最新要求引入教學(xué)過程，更新教學(xué)內(nèi)容和課程知識體系，把課本基礎(chǔ)知識、原理和力學(xué)性能規(guī)律與產(chǎn)業(yè)、企業(yè)實際生產(chǎn)相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生了解最新產(chǎn)業(yè)動向，強化學(xué)生提升學(xué)習(xí)動力，把所學(xué)的知識體系和產(chǎn)業(yè)需求融為一體，提升教學(xué)質(zhì)量，構(gòu)建新工科背景下的工程教育特色鮮明的課程體系。(2)以課程實驗為平臺，提高學(xué)生實驗動手能力。以往的《材料力學(xué)性能》課程僅注重對課本上理論知識進(jìn)行傳授，課程中概念多、原理多、機(jī)理抽象、因素繁多，易使學(xué)生理解不夠透徹、掌握不夠牢固，因此應(yīng)該加強課程實驗教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力[2]。通過開設(shè)課程實驗，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，盡快將所學(xué)的課本知識運用到實驗實踐中去，把理論與實驗緊密結(jié)合，通過鍛煉動手能力，使學(xué)生牢固掌握課程教學(xué)內(nèi)容，熟練掌握實驗操作技能，培養(yǎng)知行合一、學(xué)以致用的材料領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人才。(3)以科研項目為載體，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。新工科背景下的新課程體系強調(diào)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新思維的能力。以教師的科研項目為載體，通過讓本科生參與老師的科研項目，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、發(fā)現(xiàn)問題、歸納總結(jié)、解決問題的能力，充分挖掘激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，推動將教師的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，向?qū)W生介紹科學(xué)研究的前沿知識和最新動態(tài)。同時，使學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為實踐生產(chǎn)力、創(chuàng)新力，利用所學(xué)的課本知識指導(dǎo)科學(xué)研究，進(jìn)而獲得更多、更新的知識內(nèi)容體系，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。(4)以實習(xí)基地為依托，提升學(xué)生工程實踐能力。加強工程實踐教學(xué)實習(xí)基地的建設(shè)，依托教學(xué)實習(xí)基地，使學(xué)生工程實踐能力不斷提高。培養(yǎng)工程安全意識強、實踐創(chuàng)新能力優(yōu)、基礎(chǔ)知識功底扎實，面向工程生產(chǎn)和工程管理一線的應(yīng)用型高級專門人才，形成理論和實踐緊密結(jié)合的培養(yǎng)方式，全面提升學(xué)生的工程實踐能力。
3轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，提升教學(xué)效率
(1)以學(xué)生為主體，創(chuàng)新工程教育方法與手段。落實以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，增強師生教學(xué)互動，形成以學(xué)習(xí)者為中心的工程教育模式。改變以往教師為主導(dǎo)和學(xué)生被動接受的教育過程，通過采用啟發(fā)式、討論式、研究式的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，以學(xué)生作為教學(xué)工作的主體，培養(yǎng)學(xué)生具備自我學(xué)習(xí)的能力，強調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，引導(dǎo)學(xué)生自己查閱資料、分析和解決問題，激發(fā)學(xué)生對《材料力學(xué)性能》課程專業(yè)知識的興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地思考問題[3]。充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性，提高他們解決實際工程問題的能力，達(dá)到提升教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。(2)豐富案例教學(xué)，打造工程教育專業(yè)案例體系。案例教學(xué)作為理論與實踐緊密融合的一種教學(xué)方法，因其教學(xué)過程生動、學(xué)習(xí)效果明顯、越來越受到師生的重視。案例教學(xué)是一種結(jié)合工程生產(chǎn)實例或者事故案例，通過工程案例的講解，深入淺出的講授相關(guān)的理論知識，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生更深刻的理解其中所闡明的理論知識和原理，對工程實踐有更深入和更全面的認(rèn)識[4]。例如在講解沖擊載荷章節(jié)時，通過引入1912年泰坦尼克號的沉船案例，通過案例的講解，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組討論總結(jié)，使學(xué)生對該章節(jié)知識點的掌握更加的牢固和深刻。(3)采用比較對照法教學(xué)，突出重點難點講解?！恫牧狭W(xué)性能》課程著眼于材料科學(xué)的基本問題，凝練材料的共性。講授過程中，可以采用比較對照法教學(xué)，對照講授金屬材料、高分子材料和無機(jī)非金屬材料的力學(xué)性能特征及其變化規(guī)律，可以更清楚的了解其各自的共同點和區(qū)別，進(jìn)而注重突出重點、突破難點，全面提升教學(xué)質(zhì)量。
4改革考核方法，注重能力提升
當(dāng)前的《材料力學(xué)性能》課程的考核主要有平時成績和期末考試成績構(gòu)成，平時成績一般占比20%~30%，主要有課堂出勤率、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、測驗完成情況等組成。期末考試成績一般占比70%~80%，期末考試題型主要有名詞解釋、填空、選擇、判斷和問答題組成，考試題型主要考察材料力學(xué)性能基本概念、力學(xué)性能的變化規(guī)律、影響因素等基本概念和基本理論，對于材料力學(xué)性能相關(guān)的分析問題和解決問題的能力方面的考察較為欠缺，因此，今后的課程考核方面應(yīng)該注意學(xué)生能力方面的考核[5]。平時上課測驗環(huán)節(jié)，可以進(jìn)行分組討論分析一些具體的實例或案例，注重結(jié)合實際生產(chǎn)對問題進(jìn)行分析解決。期末考試中可以適當(dāng)增加綜合類題型，將課程所學(xué)的諸如強度、硬度、韌性、耐磨性等力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行綜合評價，將有助于考察學(xué)生利用所學(xué)的知識、原理和方法來分析、解決工程問題的綜合能力。新的考核方式更注重對學(xué)生學(xué)習(xí)方法和能力的考核，有利于激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)深度。
5結(jié)束語
《材料力學(xué)性能》是材料類專業(yè)學(xué)生一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在工程教育專業(yè)背景下，《材料力學(xué)性能》課程的改革也應(yīng)該與時俱進(jìn)，將教學(xué)方法與專業(yè)教育深度融合，突出工程創(chuàng)新理念，構(gòu)建材料類專業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程體系，提高專業(yè)課程體系知識和產(chǎn)業(yè)行業(yè)發(fā)展的密切關(guān)系。通過在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方法四個方面進(jìn)行的探索和研究，不但有利于提高教學(xué)質(zhì)量、強化教學(xué)效果，而且有利于突出工程教育特色，使學(xué)生成為具有自主學(xué)習(xí)、理論知識基礎(chǔ)扎實、創(chuàng)新實踐能力卓越的國際化材料工程師。
參考文獻(xiàn)
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作者：張曉亮 武春霞 楊文姝 王彥明 單位：河北工程大學(xué)
