契合新工科教育理念的《机械工程材料》教学与评价机制改革

李 轩，罗全华

(四川理工学院，四川 自贡 643000)

为服务国家战略新需求，构筑我国国际竞争的新优势，我国于2016年在世界范围内率先提出进行新工科建设，并且通过深入研讨，形成了“复旦共识”和“天大行动”两个纲领性的文件，明确了新工科建设的内涵、教育理念及培养目标，制定了关键任务和重点突破的方向，为我国新经济背景下的高等工程教育改革提供了重要指导[1-2]。

新工科建设的关键任务之一就是切实改变传统的课堂教学方式，真正实现“学”与“教”、“实践”与“创新”的有机结合，讨论式、参与式教学和混合式的学习方式是主要途径[3]。《机械工程材料》作为机械类相关专业必修的一门专业基础课程，搭起了机械和材料两个学科之间的桥梁，并且穿插着对社会发展、工程伦理等多方面的认知，因此学好机械工程材料至关重要。但是，在目前注重实践的“工程范式”，也即新工科的背景下，传统的教学方法已逐渐不能满足当前工程科技进步和技术创新的实际需求，迫切需要在教学及评价机制等各方面进行反思和改革[4]。本文结合新工科建设要求，分析了目前《机械工程材料》教学过程中存在的不足，对教学和考核机制进行了改进，获得了良好的效果。

1 目前《机械工程材料》教学中存在的不足

1.1 重“教”轻“学”、轻“实践”

目前《机械工程材料》课程普遍以教师的课堂讲授为主，学生处于被动接受状态，对课程的参与度不高。由于本课程涵盖的内容比较广泛，即包括材料的基础理论知识，也涉及材料加工工艺及工程化应用。但是，目前该课程的教学大多重“教”而轻“学”、轻“实践”，一方面导致学生对本门课程不易深入理解，学习兴趣不高且缺乏学习的主动性，另一方面导致学生缺乏实践经验，这与本门课程的教学目标背道而驰，也与目前新工科建设所提倡的培养多元化、创新型卓越工程人才的理念格格不入。

1.2 考核方式生硬

当前大多数高校针对机械工程材料课程的考核以考试+作业+平时考核方式为主，忽略了对学生过程性学习和综合能力的评价。单一化的考核方式虽然能够简化教师的工作量，但引发的学生死记硬背现象严重，抑制了学生主动学习的兴趣，也不利于培养学生的创新创业的意识和工程应用能力。

2 教学和考核评价机制改革

2.1 教向学的转变

激发学生对本课程的兴趣并培养其主动学习和自学能力，也即实现“教”向“学”的切实转变，是取得良好教学效果的关键。例如，采取“教师重点内容讲解和课堂训练(分组报告+讨论+教师补充讲解)”相结合的方式组织课堂教学及课前、课后学习，使每位学生都能积极的参与到课堂组织和讨论中，并且在课前和课后通过自主查阅文献资料进一步拓展本课程所涉及的前沿性知识，即充分调动了学生的学习积极性，又培养了其自主学习能力和创造性思维，充分体现由教向学的转变，契合新工科建设的内涵和工程教育理念[5]。

2.2 加强实验/实践教学

实验/实践教学环节是机械工程材料课程中理论知识转化为工程实际应用的桥梁，也是培引导学生成为“卓越工程师”的天梯[4]。分配合理的实践教学和实验教学环节对于帮助学生进一步学习和理解基础理论知识非常重要。例如，在机械工程材料课程中分配4学时的实践环节，将全班同学分成8个小组，要求其基于实验需要自行去附近的钢材市场调研，采购热处理实验所需的金属材料，通过详细的了解金属的牌号、成分及性能，形成调研报告并向全班的同学讲解汇报，锻炼了学生的对市场信息的采集汇总能力和沟通交流能力。同时，要求每个小组分别针对自己采购的材料按照实验指导书制定相应的热处理路线并进行实验，分析和总结不同热处理工艺对材料性能的影响规律，写出总结报告后在课堂上进行实例汇报。通过上述实践化教学，将理论知识和工程实践充分的结合起来，即加深了学生对材料基础理论的理解，又使学生对本课程有更广泛且深入的认识，起到良好的教学效果。

2.3 多元化的考核评价

建立能够反映学生过程性学习的多元化、多角度考核评价制度，对学生的学业水平做出更为客观的评价，是课程实施和教学效果的重要保证，也是新工科建设的重点突破方向[6,7]。为此，建立了多元化考核体系，总成绩(100%)包括课堂考核(20%)+实验考核(实验安排和总结报告，15%)+实践考核(调研环节和报告，15%)+考试考核(50%)四个主要模块。课堂考核要求学生严格遵守课堂纪律，不迟到早退，做到课前预习和课后复习，并且能够积极参与到课堂教学过程，提高课堂质量；实验考核要求学生能够按照实验指导书制定相应的实验流程和方案，同时根据实验结果进行总结汇报，实现理论和实践的有机结合；实践考核包括市场调研和调研报告，要求学生对材料的性质、用途及潜在的服役前景进行总结汇报，培养其解决工程实际问题的能力；考试考核主要考察学生对课程中的基本理论、基本概念的理解掌握情况，以及学生利用所学知识进行综合分析问题的能力和工程伦理观念。

2.4 改革效果

通过上述措施，使学生积极参与到了整个课程教学过程，师生之间、学生之间形成了良好的互动，同时学生通过资料查阅和实验/实践环节锻炼，提高了自主学习的能力和工程实践能力。总体上合理提升了学业挑战度、拓展了课程深度，提高了课程教学质量。

3 结论

在新工科建设背景下，紧紧围绕我国当前经济转型和社会发展模式转变对现阶段工程教育所提出的新要求，结合我校机械工程材料课程的实际情况，对本课程的教学内容、教学方式和考核评价等进行了改革和实践，切实提高了课程的教学效果，培养了学生的工程实践能力。对于新工科背景下课程体系的多元化构建和科学化的考核评价有一定的参考价值。