畢業(yè)要求指標(biāo)點研究

時間:2022-07-09 03:19:13

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畢業(yè)要求指標(biāo)點研究

摘要:以材料力學(xué)性能課程教學(xué)為依托,深入探討了有關(guān)教學(xué)活動安排對相關(guān)畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐情況,通過精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)模式、認(rèn)真組織教學(xué)活動,保證了全體學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提高需要。

關(guān)鍵詞:工程教育專業(yè)認(rèn)證;畢業(yè)要求指標(biāo)點;課程體系;材料力學(xué)性能

中國作為《華盛頓協(xié)議》的正式會員,按照有關(guān)框架要求建立了專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),使專業(yè)認(rèn)證從形式上和內(nèi)容上與國際水準(zhǔn)統(tǒng)一,實現(xiàn)了工程教育質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的國際實質(zhì)等效。通過開展專業(yè)認(rèn)證工作,推行先進(jìn)的教育教學(xué)理念及質(zhì)量保障文化,對于引領(lǐng)工程教育專業(yè)建設(shè)、推動教學(xué)改革及不斷提升專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量影響深遠(yuǎn),對增強(qiáng)核心競爭力及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展意義重大。工程教育專業(yè)認(rèn)證主要是基于成果導(dǎo)向的教育理念(Outcome-BasedEducation,OBE),關(guān)注重點的是學(xué)生通過教育過程所取得的學(xué)習(xí)成果。需要強(qiáng)調(diào)的是,工程教育專業(yè)認(rèn)證關(guān)注的是全體學(xué)生而非個別學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果,屬于一種合格性評價活動。與之相對應(yīng),基于認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)所建立的人才培養(yǎng)體系采取的是一種達(dá)標(biāo)式,而非選拔式的人才培養(yǎng)模式。在這種培養(yǎng)體系下,每一個學(xué)生通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,都能夠獲得學(xué)習(xí)成功,取得適應(yīng)未來生活的能力。為了確保學(xué)生能夠獲得這一能力,需要對人才培養(yǎng)過程進(jìn)行反向設(shè)計。具體而言,就是從需求(即能力目標(biāo)要求)出發(fā),確定培養(yǎng)目標(biāo),再由培養(yǎng)目標(biāo)決定畢業(yè)要求,根據(jù)畢業(yè)要求確定畢業(yè)要求指標(biāo)點(簡稱指標(biāo)點),通過將畢業(yè)要求逐條分解、細(xì)化,使其成為若干更為具體、更易落實、更具可測性的指標(biāo)點,再根據(jù)指標(biāo)點確定課程體系。指標(biāo)點實際上為學(xué)生搭建了一個能力結(jié)構(gòu)框架,能力結(jié)構(gòu)實現(xiàn)依托于課程體系。然后,根據(jù)課程體系確定課程教學(xué)要求,進(jìn)而根據(jù)課程教學(xué)要求確定課程教學(xué)內(nèi)容。通過對課程設(shè)置進(jìn)行整合,合理配置教學(xué)資源,使每門課程的學(xué)習(xí)都與能力培養(yǎng)具體指標(biāo)要求呼應(yīng)。在具體實施時,由課程教學(xué)入手,逐項落實能力培養(yǎng)及對應(yīng)指標(biāo)的達(dá)成情況,當(dāng)學(xué)生通過課程體系的考核,完成自身能力框架的構(gòu)建,也就最終取得了頂峰成果,即完成了能力培養(yǎng)。這種反向設(shè)計、正向?qū)嵤?、從“需求”出發(fā)最終又回到“需求”的人才培養(yǎng)模式,可以在最大程度上保證教育目標(biāo)與結(jié)果的一致性。2015年,北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)首次通過工程教育專業(yè)認(rèn)證,2018年,又通過工程教育專業(yè)認(rèn)證復(fù)審。圍繞著“反向設(shè)計、以學(xué)生為中心和持續(xù)改進(jìn)”這一核心思想,完成了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的修訂,進(jìn)一步明確了畢業(yè)要求及其指標(biāo)的劃分,構(gòu)建了完善的課程體系,為保證專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量提供了充分保障。專業(yè)課程教學(xué)作為課程體系的一個重要組成部分,在學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)能力培養(yǎng)方面具有至關(guān)重要的作用。作為達(dá)成專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的落腳點和基石,課程體系中每一門專業(yè)課程對達(dá)到畢業(yè)要求都有貢獻(xiàn)。一方面,需要通過課程教學(xué)大綱予以明確;另一方面,需要通過具體教學(xué)活動予以落實。對于每一門專業(yè)課程,如何有效實施相關(guān)教學(xué)活動,促成相關(guān)畢業(yè)要求指標(biāo)點的實現(xiàn),是每一位任課教師需要思考和面對的現(xiàn)實問題。

一、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求指標(biāo)點對應(yīng)關(guān)系

材料力學(xué)性能課程教學(xué)基本目標(biāo)是使學(xué)生掌握材料力學(xué)性能的基本理論、評價指標(biāo)及測試方法,為正確選擇和合理使用材料,尤其是優(yōu)化和改進(jìn)材料的性能,以及開展零部件失效分析等奠定基礎(chǔ)。同時,兼顧為開發(fā)新材料、新工藝提供基本思路和研究方法。有關(guān)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的安排,對本專業(yè)相關(guān)畢業(yè)要求指標(biāo)點的達(dá)成形成有力支撐,具體表現(xiàn)在專業(yè)知識、問題分析、研究、現(xiàn)代工具使用、個人與團(tuán)隊、溝通以及終身學(xué)習(xí)等方面。關(guān)于具體落實情況,將在下文展開論述。

二、課程內(nèi)容和教學(xué)方式實現(xiàn)課程目標(biāo)

材料力學(xué)性能課程總計48學(xué)時,其中理論教學(xué)40學(xué)時,實驗教學(xué)8學(xué)時。在理論教學(xué)部分,圍繞材料力學(xué)性能這個核心,以材料力學(xué)行為基本現(xiàn)象-基本規(guī)律-微觀機(jī)制-影響因素及調(diào)控措施為主線,綜合工程力學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬材料學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識,系統(tǒng)探討了金屬材料在不同外加載荷及環(huán)境因素作用下所表現(xiàn)的力學(xué)行為。即彈性變形、塑性變形與斷裂等問題,建立起材料成分、制備工藝、微觀組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系,進(jìn)一步加深學(xué)生對材料科學(xué)與工程四要素的理解,有力支撐了專業(yè)畢業(yè)要求中的專業(yè)基礎(chǔ)知識部分。在材料力學(xué)性能課程的理論教學(xué)過程中,緊扣該課程工程實踐性質(zhì)強(qiáng)的特點,引入研究型教學(xué)模式。一方面,從實際出發(fā)提出問題,通過增加背景知識介紹,還原知識的獲取過程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究激情;另一方面,對于重點章節(jié)及關(guān)鍵知識點,嘗試引入案例教學(xué),通過展示工程實際中出現(xiàn)的問題,引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識分析問題,探討其背后原因,進(jìn)而提出解決方法,從而鍛煉和培養(yǎng)基本科研思路及科學(xué)思維方法,為未來專業(yè)發(fā)展奠定理論基礎(chǔ)。在實驗教學(xué)部分,圍繞工程素質(zhì)與規(guī)范意識及專業(yè)實踐能力培養(yǎng)的需要,開設(shè)了3個基本力學(xué)性能實驗,即低碳鋼室溫拉伸試驗、金屬材料系列沖擊試驗和40Cr平面應(yīng)變斷裂韌度KIC測定實驗。針對學(xué)時有限這一問題,對實驗教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行精心設(shè)計,認(rèn)真組織實施,強(qiáng)化過程監(jiān)控,使每個實驗的每個環(huán)節(jié)都能落到實處。為此,采取開放式實驗教學(xué)方法,突出學(xué)生主體地位,使學(xué)生切實參與實驗教學(xué)過程的每一個具體環(huán)節(jié)。在實驗教學(xué)過程中,任課教師只起到組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用,通過過程監(jiān)控,引導(dǎo)學(xué)生逐步完成相關(guān)實驗工作。具體而言,實驗教學(xué)的開展可分為三個階段:實驗工作準(zhǔn)備階段,實驗工作實施階段,實驗報告撰寫及評閱階段。這三個階段又細(xì)分為若干環(huán)節(jié),每一環(huán)節(jié)都有具體明確的任務(wù)。第一階段,實驗工作準(zhǔn)備階段,包括文獻(xiàn)調(diào)研及標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)、實驗方案設(shè)計、預(yù)習(xí)報告撰寫等。首先是標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)檢索與學(xué)習(xí),與以往實驗教學(xué)方式不同,針對性地引入了標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)及應(yīng)用環(huán)節(jié),利用實驗室現(xiàn)有條件,使實驗過程向科研及工業(yè)檢測水準(zhǔn)看齊,以培養(yǎng)學(xué)生工程規(guī)范意識。為保證學(xué)生有充足的準(zhǔn)備時間,在開課伊始即明確實驗安排,布置學(xué)生查找相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)并提交,作為實驗考核的一部分。學(xué)生通過學(xué)校圖書館及網(wǎng)絡(luò)資源獨立查找國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn),掌握了標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)檢索的一般方法,對行業(yè)技術(shù)規(guī)章體系有了大致全面的了解,強(qiáng)化了技術(shù)領(lǐng)域“有法可依、有章可循”觀念。獲取標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解讀。鑒于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容規(guī)定過于詳細(xì),附錄材料太多,學(xué)生不易把握和理解,根據(jù)實驗需要對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行摘錄,形成簡化文件,作為指導(dǎo)提綱。通過學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn),學(xué)生了解和掌握力學(xué)性能測試的基本規(guī)范,明確了試樣形狀、尺寸要求和實驗測試條件等相關(guān)規(guī)定,并以此為依據(jù)設(shè)計相關(guān)實驗,加深對標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)的認(rèn)識和理解,逐步建立起工程規(guī)范意識。為了訓(xùn)練學(xué)生實際應(yīng)用能力,針對實驗環(huán)節(jié)需要設(shè)計反向情境問題,要求學(xué)生根據(jù)問題所提供的材料相關(guān)性能指標(biāo),評估實驗設(shè)備相關(guān)技術(shù)性能要求,如實驗機(jī)加載能力、載荷傳感器和位移傳感器量程及精度等。上述工作完成后,學(xué)生再到實驗室對實驗機(jī)、載荷傳感器和位移傳感器展開調(diào)研,評價實驗設(shè)備的適用性,同時了解試樣加工和熱處理情況。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生登錄實驗室網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺,進(jìn)行虛擬實驗操作,檢測各自實驗工作的準(zhǔn)備情況,并進(jìn)一步明確拉伸實驗的基本程序步驟。然后,以小組為單位討論制定實驗方案,并給出實驗數(shù)據(jù)的相關(guān)處理方案,形成預(yù)習(xí)報告。任課教師對預(yù)習(xí)報告進(jìn)行批閱,針對存在的問題引導(dǎo)學(xué)生討論,并督促各小組針對存在問題對實驗方案進(jìn)行優(yōu)化。第二階段,學(xué)生要完成實驗實施、實驗數(shù)據(jù)采集與處理工作。學(xué)生以小組為單位開展實驗,每組4~5人,在約定時間進(jìn)入實驗室開展實驗,各小組同學(xué)之間分工協(xié)作,完成相關(guān)數(shù)據(jù)的測量,并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理。該部分工作要求學(xué)生當(dāng)場完成,任課教師全程監(jiān)控,及時糾正操作不當(dāng)之處,對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核,并組織學(xué)生進(jìn)行初步分析、討論。第三階段,實驗報告撰寫階段。每個學(xué)生獨立完成實驗報告撰寫,運用所學(xué)理論知識對實驗現(xiàn)象及存在問題分析總結(jié),對實驗結(jié)果進(jìn)行分析討論,并對實驗過程整體情況進(jìn)行評價。在實驗結(jié)束后一周內(nèi),學(xué)生上交實驗報告,任課教師進(jìn)行評閱,對于個性問題分別點評,對于共性問題進(jìn)行集中講評,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步探討。通過上述訓(xùn)練,學(xué)生對所學(xué)專業(yè)理論知識進(jìn)行梳理并將其運用于實踐,不僅可以進(jìn)一步加深對所學(xué)理論知識的理解,還可以培養(yǎng)分析問題、解決問題能力。更為重要的是,通過實驗教學(xué),學(xué)生掌握基本實驗技能與科學(xué)實驗方法,了解和掌握相關(guān)實驗國家標(biāo)準(zhǔn),并在實驗過程中加以運用,有助于工程規(guī)范意識培養(yǎng)。在實驗過程中,學(xué)生以小組為單位,通過分工協(xié)作,完成實驗設(shè)計與實施,在實驗結(jié)束后,獨立撰寫實驗報告,完成實驗數(shù)據(jù)處理及誤差分析、實驗結(jié)果分析及討論等工作,這對于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、合作交流能力培養(yǎng)有較大的幫助。

三、考核方式、內(nèi)容和評分標(biāo)準(zhǔn)證明課程目標(biāo)達(dá)成情況

針對教學(xué)內(nèi)容設(shè)置,材料力學(xué)性能課程考核分為課堂教學(xué)考核與實驗教學(xué)考核兩個部分。其中,課堂教學(xué)考核成績占總成績的70%,實驗教學(xué)考核成績占總成績的30%,學(xué)生的課程成績?yōu)槎叩寞B加。在具體操作時采用過程考核方式,通過建立完善的課程考核評價體系,加強(qiáng)過程控制,以強(qiáng)化學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果。課堂教學(xué)考核分為平時章節(jié)考核與最終課程考試兩個部分,平時章節(jié)考核采取隨堂測驗、課后作業(yè)、階段性章節(jié)測試等方式,督促學(xué)生加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)。對于課后作業(yè),一般圍繞知識點設(shè)置,需要學(xué)生經(jīng)過一定努力(查閱課本和參考書)才能完成。每次考評結(jié)束后,任課教師對存在問題進(jìn)行點評,使學(xué)生意識到存在的問題,以便及時調(diào)整。最終課程考試是對課程教學(xué)內(nèi)容的全面考核,考題采取簡答題、綜合分析題與計算題方式??己藘?nèi)容圍繞課程核心內(nèi)容與關(guān)鍵知識點設(shè)計,在廣度和深度上與課程目標(biāo)要求相匹配,能覆蓋課程全部教學(xué)目標(biāo)。因此,通過課程考試能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生最終學(xué)習(xí)效果的客觀評價。對于實驗教學(xué),采取分塊階段考核方式,根據(jù)每個實驗具體內(nèi)容安排,制定有針對性的實驗工作指導(dǎo)計劃,合理劃分實驗工作的各個階段,并明確每個階段的具體任務(wù)和考核目標(biāo)。學(xué)生接到實驗任務(wù)后,按照具體安排和考核要求準(zhǔn)備實施,任課教師按時間節(jié)點予以監(jiān)控,每一階段的任務(wù)完成通過后方可進(jìn)入下一階段,每個實驗的成績?yōu)楦鱾€階段考核結(jié)果的累加。最后,綜合學(xué)生的3次實驗成績給出本課程的最終實驗考核成績。考慮到實驗教學(xué)任務(wù)通常安排在相關(guān)章節(jié)理論教學(xué)內(nèi)容講完之后,為了使學(xué)生有充足的準(zhǔn)備時間,有關(guān)任務(wù)的下達(dá)相對提前。在理論教學(xué)過程中,隨著有關(guān)教學(xué)內(nèi)容的展開引出相關(guān)測試方法,將實驗任務(wù)布置下去,安排學(xué)生提早準(zhǔn)備。學(xué)生在課下根據(jù)實驗內(nèi)容查找資料,設(shè)計實驗,通過逐步還原知識的獲取過程,可以加深對所學(xué)理論知識的認(rèn)識和理解。實踐表明,這是一種十分有效的實驗教學(xué)模式,由于每一個階段都做到目的明確,考察到位,學(xué)生在實驗教學(xué)開展過程中能夠及時了解存在的問題和差距,自覺或不自覺地按照考核標(biāo)準(zhǔn)要求自己,變外在考核為內(nèi)在學(xué)習(xí)動力。

參考文獻(xiàn):

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[3]李志義.成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計[J].中國大學(xué)教學(xué),2015(3)32-39.

作者:葉榮昌 強(qiáng)文江 李成華 鄭磊 單位:北京科技大學(xué)