冶金工程專業課程設計達成度評價分析與研究

王建麗，賀道中，張波，范才河，陳濱，陳玉緣

（湖南工業大學 材料與先進制造學院，湖南株洲 412007）

實踐教學是高校工程人才培養的重要組成部分。冶金工程專業課程設計是冶金工程專業學生在學習了專業必修課程之后的一個重要教學環節，也是高等工科院校冶金類專業學生第一次較全面地接受本專業的設計能力訓練[1]。它要求學生能夠綜合運用本專業所學知識，設計出一種常用的鋼鐵冶金或有色冶金爐或就某一工藝流程進行工藝參數設計計算，是培養學生運用所學知識解決實際問題的一次綜合訓練。

1 課程設計教學目的與要求

1.1 教學目的

培養學生對冶金工程設計的技能，以及獨立分析、解決問題的能力，樹立明確的設計思想，掌握冶金工程單元設備設計的基本方法和步驟，為今后創造性地設計冶金工程設備奠定基礎[2-4]。

1.2 冶金工程專業課程設計的教學要求

（1）使學生熟悉、查詢并綜合運用相關的文獻資料，同時培養學生識圖、制圖、運算及編寫設計說明書等技能，完成作為工程技術人員在冶金工程設計方面所應具有的基本設計能力的訓練。

（2）具備正確的設計理念。設計中學生要對工程設計具有負責任的態度，需綜合考慮經濟性、合理性、適用性、安全可靠性、先進性，分析設計任務的要求，確定合理的冶金設備結構，進行冶金工程設計，同時加入環境保護的設計理念，認真嚴謹并高質量地完成設計任務。

（3）學生學會正確使用設計的標準和規范，使整個設計有法可依、有章可循；學會正確的設計方法，統籌兼顧，要抓主要矛盾；能夠用簡潔的文字和清晰的圖表完成設計思路[5]。

2 課程目標與課程所支撐的畢業要求指標點之間的對應關系

2.1 價值目標

具有愛國敬業、科學精神以及化工職業素養，能夠在冶金工程專業課程設計中學會充分考慮社會、安全、健康、法律、經濟等因素；樹立可持續發展的理念，注重冶金生產與環境的協同發展[6-8]。

2.2 知識和能力目標

以學生畢業要求為依托，冶金專業課程設計的課程目標有以下3 點。

課程目標1：結合文獻的查閱，能夠綜合運用冶金原理、鋼鐵冶煉廠或者有色冶金工廠的基本理論對冶金領域工程設計方案進行合理分析，做出正確的選擇。

課程目標2：合理利用冶金工程專業基本知識和基本理論，在冶金生產過程中選擇經濟可行的生產工藝和設備，提出具有一定新意的設計方案，并能獨立完成設計計算與優化、繪制工藝流程圖或主體設備圖等。

課程目標3：能夠運用計算機查閱相關的文獻及參考資料，根據文獻及專業資料對設計項目的可行性及前景進行預測，了解計算機輔助設計在工程設計中的重要性；能熟練運用CAD 進行相關圖紙的繪制。

課程目標與課程所支撐的畢業要求指標點之間的對應關系如表1 所示。

3 課程目標達成度評價方法

課程目標達成度評價方法為定量分析和定性分析，兩者的解析計算如下[9-10]。

3.1 定量評價

針對課程A 的第i個課程目標，設Ci,j是對第i個課程目標的第j項考核的實際平均得分，Fi,j是針對第i個課程目標的第j項考核的總分，Wi,j是第j項考核對第i個課程目標的支撐權重，則課程A 第i個課程目標的達成值Pi計算方法如式（1）所示。

課程評價依據：課程平時成績（占比為30%），圖紙成績（占比為30%），設計說明書成績（占比為20%），答辯成績（占比為20%）。

3.2 定性評價

針對課程A 的第i個課程目標，設mi,j是第i個課程目標在問卷調查表中第j個選項的分值，ni,j是第i個課程目標在問卷調查表中第j個選項的選擇人數，各課程目標的定性評價達成度qi計算方法如式（2）所示。

評價依據：面向全體選課學生發放的問卷調查表。

3.3 合格標準

達成度合格數值大于等于0.68。

4 提高課程目標達成度的措施

傳統課程設計教學模式多是教師講授指導，學生自己設計計算，存在部分學生主動性差、傳統設計模式缺乏創新性等問題，針對這些問題，本文提出以下幾種改進措施來提高課程目標達成度，實現人才培養目標。

4.1 創新理念和冶金工程專業課程設計的融合

大學生創新創業能力培養應融入高校教學的整個過程。高校創新創業教育旨在培養學生的創新思維能力，應與專業教育融合，激發學生學習興趣。教師應在課程設計訓練中融入創新創業教育，與企業專家或者技術人員進行交流學習，或者邀請他們參與課程設計的教學活動，全面提升學生的創新能力和素養[11]。

高校應提升師生的信息化能力，充分使用網絡資源，擴大教學資源庫。教師通過使用網絡資源，尤其是學校的數字圖書館，可以獲取冶金行業的前沿信息，并將其融入傳統的課程設計中。

4.2 線上線下教學資源的融合

線上線下教學資源的融合可以拓展學生的學習空間和時間，傳統教學模式一般在線下課堂進行，難以很好地兼顧學習能力差距較大的學生，學習能力強的學生會覺得授課內容不夠深入，學習能力弱的學生會覺得跟不上進度。因此，教師需引入線上教學活動，借助騰訊會議、學習通及雨課堂等線上教學軟件及時解答學生的疑惑，檢查學生設計完成進度和質量[12-13]。

4.3 小組協作完成課程設計任務

堅持以學生為主體的教學模式，提高學生主動學習和探索學習的能動性。教師在課程設計過程中可以組建4 人左右的研討小組，并根據個人的特長合理安排階段設計任務的分階段指導組長，比如資料收集、熱工計算模型構建、設備選型與計算、圖紙繪制設計等。各小組分工協同合作，組內協商討論階段任務、完成計劃，并提交指導教師檢查合理性[14]。

在設計階段，學生在階段組長的指導下以及組員的協同幫助下完成課程設計任務。團隊協作模式可以激發學生學習動力，提高學生分析與解決問題的能力，從而有效提高學生課程設計成果的質量，培養學生的能動性、素養以及團隊協作能力。

4.4 細化定量考核標準

定量考核標準主要包括：課程平時成績（占比為30%），圖紙成績（占比為30%），設計說明書成績（占比為20%），答辯成績（占比為20%）。為培養學生獨立思考能力，可設立階段設計評定成績，如計算過程草稿的檢查評定成績（占比為30%）、設備選型與計算的評定成績（占比為30%）、圖紙繪制初稿的評定成績（占比為30%）以及是否認真并獨立完成階段任務（占比為10%）。設計說明書成績可分為設計計算準確（占比為50%）、有融入創新性或先進的思維（占比為20%）以及格式規范性（占比為30%）。圖紙成績可細分為：準確合理性（占比為60%）、制圖規范性（占比為30%）及干凈整潔（占比為10%）。答辯成績細分如：PPT 匯報的內容簡潔、重點突出且制作合理精美（占比為40%），答辯講述清晰、完整并重點突出（占比為30%），問題回答準確完整性（占比為30%）。以考促學，細化定量考核標準，可以有效提升學生參與課程設計的主動性和能動性，從而培養學生的素養和能力。

4.5 達成度定性評價——課后反饋

為了進一步提高冶金專業課程設計的教學效果，根據課程目標1、2 和3 設置課后調查問卷以及改進意見，建議每個課程目標設置3 個左右的選擇題，在題目最后設置改進意見。根據收集的調查問卷計算定性評價的達成度，教師團隊可以根據學生意見進行教學研討，不斷改進教學方式，從而達到培養高素質人才的目的。

5 結束語

根據冶金專業課程設計的教學目的、要求，以及依據畢業要求指標點支撐的課程目標，本文分析了課程達成度的計算方法，同時根據目前冶金工程專業課程設計現狀提出了提高達成度、改進教學方法的措施。通過課程改進和以學生為主體開展教學，可以有效提高學生在設計中學習的主動性和積極性，培養學生的創新能力、實踐動手能力，為其今后開展工作打下堅實的基礎。