肖亞濤 袁志華 田 輝 李世欣 李連豪
(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,河南 鄭州450002)
工程教育是以工程活動(dòng)及其規(guī)律為內(nèi)涵的專門教育,具有專業(yè)性和通識(shí)性,其目的是培養(yǎng)各種門類的工程專門人才,如工程師或工程科學(xué)家[1]。早在1932年美國成立了“工程師職業(yè)發(fā)展委員會(huì)”,建立了最早的工程教育認(rèn)證制度,確立以提升工程從業(yè)人員和學(xué)生的教育、認(rèn)證、規(guī)范和職業(yè)發(fā)展為宗旨[2]。我國的工程教育專業(yè)認(rèn)證始于2006年,在2016年6月正式加入《華盛頓協(xié)議》,成為該協(xié)議簽約成員[3],自此本科工程教育認(rèn)證在全國的工科專業(yè)廣泛開展。2018年6月21日,教育部在四川成都召開會(huì)議,強(qiáng)調(diào)堅(jiān)持“以本為本”,推進(jìn)“四個(gè)回歸”,加快建設(shè)高水平本科教育、全面提高人才培養(yǎng)能力[4],省級(jí)本科院校紛紛加入工程教育認(rèn)證的隊(duì)伍。當(dāng)前,我國工程教育規(guī)模已達(dá)到世界第一,但在人才培養(yǎng)的過程和質(zhì)量上卻參差不齊。
我國在工程人才培養(yǎng)上仍存在重理論輕實(shí)踐、培養(yǎng)目標(biāo)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不明確、缺乏改革動(dòng)力與措施等問題[5]。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能滿足對(duì)工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的支撐,本文以“材料力學(xué)”為例進(jìn)行分析。
“材料力學(xué)”作為機(jī)械工程及相關(guān)工程專業(yè)的核心課程,主要研究桿件在各種外力作用下強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性問題。在傳統(tǒng)教學(xué)方案中,材料力學(xué)課程于第4學(xué)期開設(shè),共48個(gè)學(xué)時(shí),其中42個(gè)學(xué)時(shí)為講授時(shí)間,6個(gè)學(xué)時(shí)為試驗(yàn)。教學(xué)過程中存在的主要問題如下:
(1)以課本知識(shí)為主,工程案例分析引入較少,缺乏趣味性。傳統(tǒng)教學(xué)過程中,知識(shí)內(nèi)容講授主要依據(jù)教材內(nèi)容進(jìn)行,教材編撰多以圍繞材料的力學(xué)性能,按照桿件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性展開,涉及大量的公式推導(dǎo)和理論計(jì)算,缺乏趣味性。在多數(shù)農(nóng)業(yè)院校中,學(xué)生工程基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,導(dǎo)致對(duì)工程案例分析的重視程度不夠。部分知識(shí)點(diǎn)剖析不足,與工程實(shí)際問題脫節(jié),學(xué)生對(duì)課程培養(yǎng)目標(biāo)及應(yīng)用不清楚,學(xué)習(xí)過程中缺乏主動(dòng)性和積極性。
(2)考核形式單一,無閉環(huán)反饋機(jī)制,缺乏督促性。當(dāng)前多數(shù)院校相關(guān)課程考核依舊以考試的形式對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核?!安牧狭W(xué)”課程成績(jī)多由期末考試成績(jī)(70%)、期中考試成績(jī)(15%)、平時(shí)成績(jī)(15%)三部分組成,仍以書面知識(shí)考核為主,對(duì)過程性考核較為缺乏,相關(guān)考核滯后,缺乏學(xué)習(xí)督促性。期末考試占比過大,學(xué)生大多考前突擊,更易忽略知識(shí)在多種工程實(shí)例中的綜合運(yùn)用。
以學(xué)生為中心,在教學(xué)過程中的資源配置和教學(xué)活動(dòng)應(yīng)以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成度為準(zhǔn)繩[5]。在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上應(yīng)突出以學(xué)生為中心的教學(xué)理念,摒棄以知識(shí)點(diǎn)為核心和以考點(diǎn)為核心的學(xué)習(xí)方式,轉(zhuǎn)而加強(qiáng)以學(xué)生自身為核心,構(gòu)建學(xué)生自身知識(shí)體系,針對(duì)學(xué)習(xí)成效達(dá)成和問題持續(xù)改進(jìn),形成課程設(shè)計(jì)的閉環(huán)。
2.1.1 確立課程培養(yǎng)目標(biāo)
課程目標(biāo)應(yīng)是課程講授過程中的重要環(huán)節(jié),明確課程要實(shí)現(xiàn)的具體目標(biāo)和意圖有助于澄清課程編制邏輯體系。在“材料力學(xué)”課程學(xué)習(xí)前、學(xué)習(xí)中,教師要通過不斷強(qiáng)化該課程的培養(yǎng)目標(biāo),確立課程在本專業(yè)培養(yǎng)的支撐,明確課程與教育目的和培養(yǎng)目標(biāo)的銜接關(guān)系,并在課程中得以體現(xiàn),這將極大改善學(xué)生課程認(rèn)知和提高學(xué)習(xí)積極性。
2.1.2 建立健全課程體系
“材料力學(xué)”課程具有數(shù)學(xué)和工程的雙重屬性,涉及理論和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)?;诠こ陶J(rèn)證理念,應(yīng)將以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀蝿?wù)為中心,建立以任務(wù)為導(dǎo)向、企業(yè)參與、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的不斷更新的課程體系。將“材料力學(xué)”課程知識(shí)點(diǎn)的講解融入具體的項(xiàng)目中,以學(xué)生為中心,重視理論與實(shí)踐相結(jié)合,圍繞企業(yè)需求和工程實(shí)際問題開展教學(xué)活動(dòng),實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)需求一致,教學(xué)培養(yǎng)與行業(yè)需求相統(tǒng)一的課程體系。
在開設(shè)課程時(shí)應(yīng)以理論和實(shí)踐并重,明確課程培養(yǎng)目標(biāo)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。改變灌輸式的教學(xué)模式,向任務(wù)式課堂轉(zhuǎn)變,向能力課堂轉(zhuǎn)變。在每節(jié)課前,利用線上觀看視頻進(jìn)行預(yù)習(xí),回答為預(yù)習(xí)設(shè)置的簡(jiǎn)單問題;課前幾分鐘,先進(jìn)行填空題和判斷題形式的知識(shí)點(diǎn)測(cè)試,當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行答案匯總與掌握程度評(píng)估;課中教師講解新知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn),穿插進(jìn)行專題討論、翻轉(zhuǎn)課堂、師生互動(dòng),最后對(duì)當(dāng)節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),布置作業(yè);課后學(xué)生復(fù)習(xí)、練習(xí),教師線上答疑解惑。在重點(diǎn)和難點(diǎn)講解中,應(yīng)優(yōu)選用工程案例引入,分析該案例中所涉及的材料力學(xué)相關(guān)知識(shí),培養(yǎng)綜合運(yùn)用材料力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
實(shí)驗(yàn)課程的開展應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為目的。引入項(xiàng)目/任務(wù)教學(xué)模式,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,增設(shè)符合工程需求的新式實(shí)驗(yàn)。如拉伸實(shí)驗(yàn),在傳統(tǒng)的低碳鋼、鑄鐵試件實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,可以增加新材料試件,讓學(xué)生參與新材料試件的制作,設(shè)計(jì)試驗(yàn),并進(jìn)行性能測(cè)試。
考核形式單一,無閉環(huán)反饋,將難以持續(xù)可靠的推動(dòng)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提升。持續(xù)改進(jìn)作為工程認(rèn)證核心理念之一,其教學(xué)成果評(píng)價(jià)、反饋應(yīng)對(duì)標(biāo)培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求,及時(shí)調(diào)整以適應(yīng)社會(huì)和行業(yè)發(fā)展的需求?;诠こ陶J(rèn)證理念的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)機(jī)制,應(yīng)是以理論與實(shí)踐相結(jié)合、技能與應(yīng)用相結(jié)合、筆試與實(shí)踐相結(jié)合的綜合評(píng)價(jià)反饋機(jī)制。在“材料力學(xué)”課程成績(jī)?cè)O(shè)置上應(yīng)降低理論知識(shí)點(diǎn)的筆試考核占比,如期末考試成績(jī)(50%)、期中考試成績(jī)(15%),增加過程性、實(shí)踐性、應(yīng)用型知識(shí)的考核,如平時(shí)成績(jī)(20%)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)(15%)組成,且各部分成績(jī)占比應(yīng)基于年度培養(yǎng)效果達(dá)成度動(dòng)態(tài)調(diào)整。在平時(shí)成績(jī)考核中,應(yīng)摒棄傳統(tǒng)考核方式,如課堂出勤率、課堂表現(xiàn)等形式,轉(zhuǎn)而應(yīng)以章節(jié)學(xué)習(xí)中項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式下學(xué)生的參與度、完成度、培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度等指標(biāo)為依據(jù),單個(gè)項(xiàng)目單次考核,形成閉環(huán),以此督促學(xué)生們積極自主學(xué)習(xí)。
“材料力學(xué)”課程理論性較強(qiáng),同時(shí)又與工程實(shí)踐緊密結(jié)合,對(duì)提高學(xué)生工程概念和力學(xué)概念有著重要作用。本文基于工程專業(yè)教育認(rèn)證背景下,深入分析了農(nóng)業(yè)院?!安牧狭W(xué)”課程問題,并對(duì)標(biāo)工程專業(yè)認(rèn)證理念就課程改革進(jìn)行了探討和思考,以期助力高水平本科教育的建設(shè)和人才培養(yǎng)能力的提高,為農(nóng)業(yè)院校“材料力學(xué)”課程在工程認(rèn)證背景下的教學(xué)改革提供參考和思路。