工程專業認證視角下“陶瓷工藝綜合實驗”教學改革設想

于　巖

(福州大學 材料科學與工程學院,福建 閔侯　350108)

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工程專業認證視角下“陶瓷工藝綜合實驗”教學改革設想

于巖

(福州大學 材料科學與工程學院,福建 閔侯350108)

從工程專業認證要求出發,分析“陶瓷工藝綜合實驗”實驗教學的現狀及存在問題,基于工程專業認證視角,提出實驗課程改革的思路和方法。在工程專業認證中,對相應的畢業要求和指標點提供支撐,目的在于使學生熟悉并掌握陶瓷材料生產過程、工藝技術要求,使學生具備設計和實施實驗、對結果進行分析以及在團隊中發揮不同角色作用的能力。

工程專業認證； 陶瓷工藝; 綜合實驗

工程專業認證是由專門協會和專業領域的教育工作者對高校開設的工程專業教育進行的認證,目的是保證服務于工程領域人才的教育質量。工程專業認證的理念是:目標—實行—證明,即“說—做—證”。工程專業認證能夠有效地對工程教育專業的教學內容、教學目標進行規范和引導,強調對學生的技術創新及工程實踐能力的培養[1-2]。“陶瓷工藝綜合實驗”是我校材料科學與工程專業獨立設置的一門必修實驗課程,該門課程在人才培養目標中起著重要作用,開設的目的是要求學生通過文獻檢索、坯料配方設計計算、完成“陶瓷工藝學綜合實驗設計報告”等過程環節,使學生了解本專業的研究現狀及發展趨勢,掌握專業技術資料的來源及獲取方法、具備科學實驗的設計能力[3],在工程認證之前,該門課程已連續開設3年,具備了一定的基礎,為完成人才培養目標起到了應有的作用,但是對照認證標準,該門課程在教學目標、教學內容和組織實施上都迫切需要改革提升[4]。

1　“陶瓷工藝綜合實驗”課程教學現狀

1.1實驗教學內容陳舊

隨著制造行業技術不斷更新發展,陶瓷制備工藝和相關測試設備也快速發展。如近些年流行并逐步普及的陶瓷3D打印技術正在成為陶瓷制備工藝的主流,相應的陶瓷原材料、工藝流程、設備及產品的性能要求等也不斷更新。但反觀我們課程教學所開設的實驗課程,大多實驗項目仍延續傳統的手工操作,內容陳舊,提供給學生的設備過時老化,很多現實行業中已經很少使用或者淘汰的儀器設備或測試方法學校還在教,一些實驗項目甚至10多年不變,人才培養與時代及現實行業脫節,與工程認證標準相距較遠。

1.2教學大綱不符合要求

教學大綱是進行教學活動的綱領性文件,現有的教學大綱一般只關注具體的實驗原理、實驗內容和結果,而對于整門實驗課程在培養計劃整體中的地位和作用、課程的教學目標、考核方式等沒有清晰的描述。按照專業認證的標準,教學大綱除了規定課程所包含的實驗項目之外,還要進一步明確課程教學目標,需要給出本門課程覆蓋的畢業要求和指標點,從而明確本門課程在整個培養計劃中的地位和作用,需要對教學過程監控給出明確可考核的措施,同時應明確課程的考核和評價等具體方式,強調管理和督導,需要明確制度,確定每個實驗教學環節所需提供的資料、考核人員和考核的方式,在總結工作的基礎上給出下一輪教學的目標和改進方向。

1.3課程評價機制不健全

持續改進是2000版IOS/DIS9000族國際標準中的術語,指的是增強滿足要求的能力的循環活動。對于教育活動而言,就是運用一定的科學技術確定教學活動及教學效果的有效程度并設法改進,使教學活動形成一個閉環。在傳統的陶瓷工藝實驗教學中缺乏系統的監督和有效評價機制,或者說是不夠規范,持續改進機制的建立也不夠完善,并沒有真正通過工作和過程的持續改進來不斷提高教學質量。

1.4教學效果不理想

傳統的陶瓷工藝綜合實驗教學仍然過分強調程式化的實驗操作步驟和可預見的實驗結果,研究型實驗項目較少。一般實驗前教師會把實驗的所有細節通過課件、教學參考書等形式直接塞給學生,在客觀上造成了很多學生做實驗時都會習慣性地依賴教師。對于課堂內做過的實驗,學生能應對自如,可是在涉及到新的材料和配方,以及新的制備方法時,不少學生就會不知道該怎么應對,缺乏獨立自主的綜合分析能力。目前的實驗教學效果還無法滿足工程專業認證所要求的“學生需具有解決復雜工程實踐問題的能力”。

2　“陶瓷工藝綜合實驗”課程改革思路

2.1制定符合認證要求的教學大綱

按照工程專業認證的通行做法,首先要把專業培養目標的要求落實在具體的培養方案中,制定能力培養實現矩陣,明確每一門課程需要覆蓋的能力要求,即根據專業整體培養目標和畢業要求確定每一門具體課程的教學目標,進而制定符合認證要求的教學大綱[5]。在我院的培養方案中,“陶瓷工藝綜合實驗”課程的教學目標需覆蓋以下幾個能力要求指標點:

(1) 能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究,包括設計實驗、分析與解釋數據并通過信息綜合得到合理有效的結論；

(2) 能夠針對復雜工程問題,開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具,包括對復雜工程問題的預測與模擬,并能夠理解其局限性；

(3) 能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色；

(4) 具有自主學習和終身學習意識,有不斷學習和適應發展的能力。

課程教學大綱的制定需圍繞上述教學目標進行,還應明確課程的具體教學內容、教學組織、考核方式等,應給出課程教學目標與畢業要求指標點的對應關系,并制定可監控考核的課程評價制度。

2.2設置開放研究型創新實驗

工程專業認證重點強調的就是學生工程實踐能力的培養,就是要求學生能夠把所學的理論知識應用在實踐中,能夠解決行業實際問題。工程專業認證下的培養目標的制定并非高校單獨完成的,也不是一經形成就多年不變。脫離行業發展現狀和趨勢而制定的目標會使人才培養迷失方向。這就要求實驗項目的制定需征求企業、行業專家的意見,建立在行業調研的基礎上,制定與行業俱進的實驗內容,充分與行業背景相結合,鼓勵學生嘗試新的配方、新的實驗方案、新的實踐環節,舍棄被淘汰的陳舊的實驗方案,培養學生將理論與實踐相結合的能力,提高學生認識和解決工程實際問題的能力[6]。

在設定實驗項目的時候還要特別注重學生創新能力的培養。創新也是工程專業認證的重要因素。新增“陶瓷工藝開放研究型創新實驗”,除了設定的實驗項目外,還允許學生自主選擇。教師設計多個實驗課題并介紹給學生,學生可就其感興趣的內容進行選擇。開放研究型創新實驗包括方案設計、實驗實施、結果分析、撰寫報告等環節,通過階段性的信息反饋,能了解不同環節學生工作進展、工作方法及存在問題,引導學生突破思維定式,以開放性、求異性思想解決問題,謀求創新思想和方法教育與動手實踐相結合[7]。

2.3建立校企聯合實驗平臺

借鑒近些年許多高校嘗試的搭建校企聯合實驗平臺的方式,與省內陶瓷研究所和企業等聯合開設實驗項目,由校內外導師同時指導[8-9]。前期的實驗項目調研、論證等工作在學校內進行,而主要實驗過程則在合作實驗室完成。企業提供部分實驗經費,同時提供原材料、主要設備,并對樣品的性能指標進行測試評價,使學生有機會在實際中了解不同生產工藝原理、流程及設備,了解其操作參數及生產線的整體協調情況,了解行業技術發展的現狀與趨勢。通過學校和企業的聯合培養,提高學生的實踐能力[10]。

這種聯合培養的模式還有助于企業對學生的了解,對合適的學生進行擇優錄取,縮短了企業引進人才的周期和成本,提高學生的就業率。學生也可以學以致用,縮短了實習周期,為將來的工作做好充足準備。同時企業專家也可通過這種共建模式了解學生的知識背景和基礎,從行業企業的角度分析和審核具體課程以及整個培養計劃的設置是否合理,有哪些需要補充和改進的地方,深度參與學生培養目標的制定和完善,是一種雙方都受益的培養模式,也是工程專業認證所要求和倡導的培養模式。

2.4改革考核方式

考核是檢驗課程教學的必要手段和形式,是教學過程的重要組成部分,貫穿于整個教學過程之中,對教學活動起著調控的作用[11]。“陶瓷工藝綜合實驗”的考核采用累加式的方式,總成績為100分,“實驗設計報告”占30%,實驗過程表現成績占30%,“實驗總結報告”成績占40%。“實驗設計報告”要求:對行業技術發展趨勢的了解及參考文獻質量、配方設計與計算、工藝參數設計、性能預測、打印文稿的規范性等5個方面內容各占20%；實驗過程表現成績主要考核出勤和實驗過程中小組內部配合情況,各占50%；“實驗總結報告”要求:實驗過程主要工藝流程、工藝參數、實驗數據完整、圖表規范清晰、數據處理正確、分析討論有一定的深度[12]。

建立持續改進的教學體系是工程專業認證的核心理念,實驗教學質量的提升,主要就是在實驗活動實施過程中,對計劃、方案及改進措施的執行進行監控與評價,及時了解動態過程中的效果[13],及時反饋,及時調節,在持續改進中使計劃或方案不斷完善,達到預期的教學目的。在“陶瓷工藝學綜合實驗”教學改革過程中,這是非常重要的一個環節,主要遵循以下步驟建立持續改進的機制:

(1) 分析現狀,確定改進項目；

(2) 調查研究,尋找原因；

(3) 確定因果關系；

(4) 擬定和實施改進措施和方案；

(5) 檢查效果,確認改進成果；

(6) 鞏固改進成果；

(7) 持續改進。

在這樣的模式下才能更有效地提升實驗教學質量，更好地持續改進、持續監督。

3　課程改革預期成效

工程教育專業認證遵循3個基本理念:成果導向、以學生為中心、持續改進。這些理念引導和促進專業建設與教學改革,保障和提高工程教育的質量。工程專業認證視角下“陶瓷工藝學綜合實驗”的改革是一項細致、系統而又長期的工作,將始終以學生工程素質和創新能力的培養作為首要任務,不但可望提高綜合實驗教學的質量,也有望激發學生對于本專業實驗教學的學習熱情,更好地完成教學目標,實現“陶瓷工藝學實驗教學”改革新的突破,為進一步深化工程教育專業認證改革打下基礎。

References)

[1] 姜理英,陳浚.工程教育專業認證背景下環境工程專業教學改革探析[J].浙江工業大學學報:社會科學版,2014(3):256-260.

[2] 周沙溆.工程教育認證體制下《材料力學實驗》教學改革趨勢探索[J].時代教育,2015(2):57-58.

[3] 周燕,何靜.陶瓷工藝學教學改革與創新意識的培養[J].教育教學論壇,2015(9):107-108.

[4] 羅正祥.工程教育專業認證及其對高校實踐教學的影響[J].實驗室研究與探索,2008，27(6):1-3.

[5] 曾德偉,沈潔,席海濤.剖析專業認證標準與理念提升工程教育質量[J].實驗技術與管理,2013，30(12):167-171.

[6] 歐陽玉祝,蔣劍波,王廣成.協同創新背景下的實驗教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索,2016，35(1):173-175.

[7] 胡文龍.工程專業認證背景下的高校教師教學發展[J].高等工程教育研究,2015(1):73-78.

[8] 李浩然,雷群芳,王國平.開放實驗、開放實驗室建設的認識與實踐[J].化工高等教育,2002(2):37-39.

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[11] 徐菊美,許琨,雷明,等.ABET認證對實驗教學改革的其實[J].實驗技術與管理,2015,32(7):193-196.

[12] 李志義.解析工程教育專業認證的成果導向理念[J].中國高等教育,2014(17):7-10.

[13] 郭翠梨,張金利.化工基礎實驗教學改革的實踐[J].化工高等教育,2010(3):59-61.

Teaching reform of Ceramic Technology Comprehensive Experiment course under background of engineering professional accreditation

Yu Yan

(College of Materials Science and Engineering,Fuzhou University,Minhou 350108, China)

The course of Ceramic Technology Comprehensive Experiment can give certain support by meeting the corresponding graduation requirements in the whole engineering professional accreditation system. The purpose of this course can make students to be familiar with and master the process for the production of ceramic materials,meet the technical requirements,and also design and implement the experiment, which can analyze the results and play different roles in the team. This paper analyses the current existing problems of the course and puts forward some ideas and methods of curriculum reform.

engineering professional accreditation; ceramic technology; comprehensive experiment

10.16791/j.cnki.sjg.2016.09.046

實驗課程改革

2016-04-11修改日期：2016-04-30

福建省高等教育教學改革工程項目“材料科學與工程創新創業教育新體系的研究與構建”；福州大學本科專業核心建設課程；福州大學慕課課程以及福州大學創新創業教育改革項目

于巖(1972—),女,山東榮成,博士,教授,副院長,主要從事生態環境材料的研究.

E-mail：yuyan@fzu.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2016)9-0175-03