工程教育认证背景下“无机非金属材料工厂设计” 课程的教学改革与探索

薛兵 于漫

摘要：本文分析了“无机非金属材料工厂设计”课程的教学现状和不足，并根据工程教育认证的要求，提出通过修订教学大纲、注重课程设计实践、加快网络课程建设、注重学生反馈等教改措施，促进“无机非金属材料工厂设计”课程的教学改革与发展。

关键词：无机非金属材料工厂设计;教学改革;工程教育认证

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）12-0126-02

工程教育认证是国际通行的工程教育质量保证制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。我国的工程教育认证工作开始于2006年，是全国工程师制度改革工作的基础和重要组成部分。2016年，我国加入《华盛顿协议》成为正式成员。中国工程教育认证协会制定的通用标准与专业补充标准已与国际标准接轨，并陆续在生物工程专业、水利类专业、环境工程专业、电子信息与电气工程类专业等14个专业开展认证工作。“无机非金属材料工厂设计”是材料类专业的一门主干专业课，也是与各种工程技术问题紧密相关的专业课程。在我校无机非金属材料专业进行工程教育认证过程中，“无机非金属材料工厂设计”课程应是体现工程教育認证基本理念的重要支撑课程。然而由于该课程体系仍与工程教育认证要求存在一定的差距，因此为了达到认证标准，配合本专业的工程教育认证申请，笔者从修改教学大纲、完善实践教学体系、加快网络课程建设、注重学生反馈并持续改进等方面提出几点建议，以加快在工程教育认证背景下的“无机非金属材料工厂设计”课程教学改革进程。

一、“无机非金属材料工厂设计”课程存在的问题

1.教学内容不够精练。“无机非金属材料工厂设计”课程是无机非金属材料专业开设的专业必修课，是在学生们学习了专业基础课及相关的专业知识基础上进行的。在内容选择上，为了兼顾水泥、玻璃、陶瓷三大类传统无机非金属材料，分别对三类材料工厂进行工艺设计、物料平衡计算、设备选型及车间工艺布置等内容的介绍。尽管此种方式能够保证学生对三类材料工厂设计具有明确的认识，但是在教学过程中发现，仍有部分内容涉及的知识点相互重叠，占用了原本紧张的教学时间。

2.教学目标不够细化，无法考核。目前使用的教学大纲虽然对教学目标进行了说明，但如果按照工程教育认证标准衡量，教学目标的明确程度、考核方式、是否有可靠的证明材料支撑等问题就变得十分突出。比如，“无机非金属材料工厂设计”课程教学大纲中要求：通过本课程的学习，使学生了解无机非金属材料工厂企业工艺设计的基本内容、过程和方法，为毕业后从事无机非金属材料工厂的设计、工艺布置、设备选型等具体工作打下良好的基础，同时具备解决工程设计问题的初步思路。按照来自西方的教育标准评价，这样的教学目标明显是定性的，而不是定量。工程教育认证的要求更加精确，具体能够达到怎样的教学目标，这个目标要怎样评价，有哪些证据可以证实达到这个标准。在这样一个严谨、精确的工程教育认证要求下，“无机非金属材料工厂设计”课程教学目标是不合格的。在工程教育认证“目标导向”基本理念的指导下，设定清晰的符合工程教育要求的教学目标是首先要解决的问题。

3.实践教学不够深入。“无机非金属材料工厂设计”课程设置中，已经安排了部分学时用于进行课程设计，即学生针对具体题目进行工厂设计练习。然而在课程设计中，更多的是教师讲授、学生照做的模式，学生自主设计的自由度很低，没有遵循工程教育认证倡导的“以学生为中心”理念，对学生创新能力、解决问题能力的培养不利。“无机非金属材料工厂设计”属于设计性课程，而涉及到设计问题，就不能千篇一律，要根据具体设计题目、具体设计资料选择合适的设计参数，完成设计方案。

二、“无机非金属材料工厂设计”课程教学改革措施

1.修订教学大纲。在保持学时数不变的情况下，精简课堂授课内容，去掉玻璃厂、陶瓷厂工厂设计的课堂讲授，而在课堂上重点讲解具有代表性的水泥厂设计方法，特别强调思路方法，总结规律性知识点。对于工厂设计所需的土建、电气、动力等其他专业知识采用自学—讨论—答疑的方式，积累工厂设计相关知识。在教学目标方面，根据无机非金属专业培养方案和专业认证的要求，明确、细化教学目标。为每章每节内容设置教学目标，并根据教学目标采取相应的教学方法及设定考核依据。如第二章（工厂总平面布置）的教学目标是：①重点掌握并深刻理解工厂总平面布置的基本原则（考核方式：期末试卷8分论述题和课程设计中的总平面图绘制）;②会看懂工厂总平面布置图（考核方式：期末试卷14分布置图改错题）;③能绘制简单的工厂总平面布置图（考核方式：课程设计中需要提交的工厂总平面布置图）。

2.注重课程设计实践。“无机非金属材料工厂设计”课程设计实践是检验学生学习效果、培养学生对复杂工程问题的分析、表达、设计解决方案能力的有效手段。在此阶段要彻底改变教师讲解例题、学生按部就班完成作业式的学习模式，将学习的主动权完全归还给学生。教师不划范围、不做提示，只负责出题及共性问题的解答，学生以小组为单位，分析题目、查找相关资料、确定设计参数，并通过小组内的讨论、选比，获得优选的解决方案。同时，在必要的时候，将学生带到合作的水泥厂，实地观察厂区建筑物布局，了解各个建筑物之间的相互联系，分析车间设备布置的位置关系，学习实际建厂要考虑的机械安装、设备检修等实际情况对工厂设计的影响问题，将理论学习与工厂实际相结合。同时，考虑工厂设计涉及的社会、安全、环境问题，最终给出更接近真实解决方案的设计报告。该阶段教学所支撑的毕业要求指标点为：①将数学、材料科学、工厂设计专业知识用于解决复杂工程问题;②能够应用数学、材料科学、工厂设计的基本原理，识别、表达复杂工程问题，并通过文献研究分析复杂工程问题;③能够设计针对复杂工程问题的解决方案，考虑社会、安全、环境等因素。

3.加快网络课程建设。网络课程建设是高等学校教学改革工程的重要内容，通过将大量丰富多彩的教学资源共享于网络中，能够为学生搭建一个良好的终身学习的平台，使学生不受空间、时间的限制自主选择学习时间或学习课程。通过网络平台，学生更方便与教师进行互动，进行交互式学习，同时，教师也能够通过平台，实时了解学生的学习进展，对学生的学习情况进行监督和评价。“无机非金属材料工厂设计”课程已经完成慕课视频制作，将知识点模块化，借助大量工程图片和影像资料讲解重点知识点，加深学生的理解，增进学生学习兴趣。目前，“无机非金属材料工厂设计”网络课程正在积极建设中，筹划将该门课程涉及的工程实例、图纸、相关法规、资料上传到资料库中，方便学生查找和学习。同时，计划采用网上答疑、网上作业提交批改等方式，配合课堂教学进一步提高教学质量。

4.注重学生反馈。学生的反馈是评价教学效果的重要途径，它能帮助我们发现问题，进而采取措施解决问题，促进教学质量的持续改进。无机非金属专业已经搭建了校友平台，通过各类现代通讯工具与校友保持交流和信息共享，如官网、微信群、QQ群等。当然，网络上的交流是不够的，建立常态的学生反馈机制才是促进教学改革、教学质量提高的有效手段。目前，“无机非金属材料工厂设计”课题组计划每年组织应届毕业生座谈会，征询学生对该门课程教学目标、教学组织、课程设计、考核方式等各个方面的看法，通过意见反馈，改进本门课程的教学质量。另外，计划采用问卷调查的方式，对往届毕业生征求培养目标、毕业要求、实践环节等方面的意见。同时，了解本专业毕业生在单位的工作状况，通过反馈对本门课程教学目标和要求进行调整，使学生通过“无机非金属材料工厂设计”课程的学习真正获得收益，促进日后的工作发展。

本文以工程教育認证标准为参考，分析了我校无机非金属专业主干课“无机非金属材料工厂设计”课程在教学过程中存在的问题和不足，针对这些问题，并以工程教育认证“以学生为中心”的核心理念为指导，提出了几点关于改善“无机非金属材料工厂设计”课程教学效果的方法。笔者认为要实现工程教育认证目标，主干专业课程建设是当务之急，对“无机非金属材料工厂设计”课程来说，首先要从修订教学大纲入手，精简内容，细化目标，强化课程设计实践，加快网络课程建设，并注重学生的反馈，以学生的能力发展为教学宗旨，有的放矢，推动“无机非金属材料工厂设计”课程教学的改革和发展。

Teaching Reform and Exploration of the Course "Inorganic Nonmetal Material Factory Design" under the Background of Engineering Education Certification

XUE Bing，YU Man

（College of Materials Science and Engineering，Jilin University，Changchun，Jilin 130025，China）

Abstract：The present teaching situation and deficiency of the course "Inorganic Nonmetal Material Factory Design" is analyzed，and according to the requirement of engineering education certification，the author proposes that revising the teaching outline，attaching importance to the course design practice，speeding up the construction of network course and attaching importance to the student feedback helps to promote the teaching reform and development of the course" Inorganic Nonmetal Material Factory Design".

Key words：inorganic nonmetal material factory design;teaching reform;engineering education certification