新工科和工程教育背景下《过...学改革和课程质量评价的思考_刘利军.pdf

2023 年 第 7 期 化学工程与装备 2023 年 7 月 Chemical Engineering&Equipment 277 新工科和工程教育背景下过程装备腐蚀与防护教学改革和课程质量评价的思考新工科和工程教育背景下过程装备腐蚀与防护教学改革和课程质量评价的思考1313 刘利军，郑小涛，马琳伟，舒安庆，徐建民（武汉工程大学机电工程学院，湖北 武汉 430205）摘 要：摘 要：本文以武汉工程大学过程装备与控制工程专业过程装备腐蚀与防护这门课程为例，分析目前课程教学体系及课程质量评价中存在的问题，从教学内容、教学方法、创新实验课程建设、实验装置升级建设等角度入手，提出我校过程装备腐蚀与防护课程教学改革策略，并建立完整的课程质量评价、反馈和改进机制，最终形成完整的课程教学体系和课程质量评价体系，为本专业其他课程的创新教学改革和课程质量评价提供良好借鉴，不断提升本专业培养工程创新人才的能力，推动“新工科”和“工程教育”的教育理念得到全面发展和不断完善。关键词：关键词：新工科；工程教育；创新教学改革；课程质量评价 基金项目：基金项目：湖北省高等教育教学改革研究项目“双一流背景下地方高校机械类专业产教科深度融合迭代的综合应用创新能力培养模式研究”（2020492）；武汉工程大学教学改革研究项目“工程教育专业认证背景下的工科专业基础课的创新教学方法研究与实践”（X2021008）第四次工业革命带来的社会各行各业的深刻转变，技术和数字化正在改变一切，新能源、人工智能等一系列新兴技术突破涌现，原有的商务模式被颠覆，经济体系被重塑，为了应对这种产业变革，教育部在 2016 年研讨工程教育改革时提出了“新工科”的概念。新工科可以简单理解为新的工科专业和传统工科专业的转型升级。新工科是我国工程教育改革的新路径，为培养面向未来、面向世界具有创新精神和综合工程实践、跨界整合能力的创引型工程人才及引领未来的领袖人才提供保障1。国家先后实施了“创新驱动发展”“中国制造 2025”“互联网”“一带一路”等一系列国家战略应对新一轮科技革命与产业变革2。相比于传统的工科人才，未来经济发展需要的是工程创新能力及跨界整合能力强的“新工科”人才3。过程装备与控制工程专业作为工程机械类专业的重要组成部分，其对应的“新工科”建设与“工程教育专业认证”也为提升人才培养质量和特色发挥重要的导向作用4。目前传统的过程装备与控制工程专业课程教学及课程质量评价方法与“新工科”的培养理念和“工程教育专业认证”的核心要求存在一定程度的脱节，目前的本科教育中存在教学内容陈旧、教学方法单一、创新锻炼不足以及跨界整合能力不足等问题5，传统的专业课程与课程质量评价体系难以支撑“新工科”的培养理念与“工程教育专业认证”对工程实践创新教育的要求。我校过程装备与控制工程专业目前正在开展工程教育专业认证工作，结合自身专业特点、学校人才培养理念及“新工科”产业的发展需求，以 OBE 为导向，明确学生是高校人才培养的主体，探究我校过程装备与控制工程专业 过程装备腐蚀与防护“创新教学”改革策略和课程质量评价体系，使自身的课程教学满足“新工科”建设与“工程教育专业认证”要求。1 教学现状分析 1 教学现状分析 过程装备腐蚀与防护 作为一门工程应用性很强的课程，在经济发展新背景下也需要努力改革使自身满足人才培养的需要。目前，该课程的本科教育教学过程中还存在诸多问题。1.1 授课内容陈旧，无法满足新经济的需求 近年来，大数据、人工智能、新能源、新材料等新技术和新兴产业蓬勃发展，对各行各业都产生了巨大冲击。为了适应和满足新经济的发展需求，各行业、各领域都积极引入新技术与各自传统技术相结合，开发新的产品，这些都需要具有跨界整合能力的工程创新人才。在新一轮科技革命汹涌之势下，过程装备与控制工程专业作为传统工科，专业敏感性较差，导致本专业的课程教学内容难以跟上时代步伐，其授课内容陈旧过时，教材更新速度较慢。过程装备腐蚀与防护 课程依然以讲授基本理论知识为主要授课方式，作为一门应用性很强的工科课程，没有将新兴产业对化工装备腐蚀防护的新要求体现的教材中，难以做到学科导向向产业需求导向的转变，学生传统的知识结构和认知结构难以适应新经济的发展需要，对学生的培养也难以满足“新工科”人才培养要求。DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.07.023278 刘利军：新工科和工程教育背景下过程装备腐蚀与防护教学改革和课程质量评价的思考 1.2 教学模式单一，教学方法传统 课程的授课依然采用传统的填鸭式讲授，主要是教师单方面的灌输，与学生互动较少，学生被动接受知识，没有引导学生进行独立和开放性的思考，授课质量不高，学生也缺少个性化的发展。此外，在信息技术时代，教学方法和教学技术明显滞后，教学方式还是传统的讲解、推导、演算为主，创新教学手段不足，也没有充分利用网络教学资源，导致学生缺少研究性学习，个人能力特点无法凸显。实验教学也存在同样的问题，学生往往按部就班地完成实验，千篇一律、机械化的操作过程，没有设计培养学生独立思考、分析问题的教学实验，导致学生对基本原理及其应用掌握较差，面对复杂工程问题时会显得束手无策。因此，改变传统教学模式、教学方法十分迫切。1.3 学生的创新意识、创新能力培养不足 受到传统教学模式和教学内容的制约，在对学生培养的过程中缺少让学生独立思考的环节，学生主要是被动地接受知识，没有开放性的教学环节，从而缺少质疑和怀疑的精神，在教学过程中缺少对学生创新能力的训练，导致学生普遍创新精神不强。1.4 课程质量评价体系落后 目前的课程质量评价还是采用传统的学生成绩分布情况来对课程质量进行评价，完全无法满足工程教育“学生中心，产出导向、持续改进”的教育理念。在整个课程的教学和考核流程中，包括培养方案、毕业要求、课程目标、教案、教学以及考核方法等，都存在着内容缺失或内容不符合工程教育理念的问题，导致对人才培养的目标不清晰，课程教学质量不高，无法做到持续改进，从而不断提升人才培养质量。这也是教学改革过程中迫切需要解决的问题。2 课程教学体系改革措施 2 课程教学体系改革措施 文章以过程装备与控制工程专业本科生专业课程 过程装备腐蚀与防护为对象，研究“新工科”和“工程教育”专业建设要求下课程的教学体系及其与新能源产业融合的课程改革方法，具体改革内容如下：（1）坚持 OBE 教育理念，推进基于 OBE 人才培养新理念的工程教育，制定明确的人才培养目标，完善培养方案，强化校企合作。同时，面向新能源产业，构建多维度、跨专业的新工科教育，充分发挥武汉在高端能源化工装备制造领域的产业优势，构建产学研协同育人，培养具有跨界整合能力的人才。（2）完善教学资源，改进教学方法。将思想政治教育与专业教育融会贯通，通过思政教育锤炼学生的意志品质，引导学生全面发展。充分运用各种优质在线教育资源，借助精品课程、在线课程、慕课等课程，优化课程内容，进一步将新产业、新装备、新材料中与本课程紧密相关的知识整合到本课程教学内容中，增强学生综合运用跨专业知识的能力。（3）强化实践教学，推行双创教育。建立互补型的实践教学体系，校内建设创新创业实践基地，校外加强校企合作、协同育人。将校内实践基地与校外企业实习基地相结合，实现“内外互补”，增强学生工程实践能力，让学生懂得跨专业整合知识解决实际问题，在此基础上，以企业需求为导向，鼓励学生打破学科专业壁垒，进行跨专业交叉渗透，以解决工程实际问题为目的开展双创活动，在此过程中培养学生的创新意识和创新能力，建立创新实践型培养机制。（4）立足创新，开设新型实验项目。秉持以学生发展为中心，树立“巩固理论知识、提高动手能力、强化创新意识、培养科研素质”的实验教学理念，结合“新工科”和“工程教育”专业认证要求，着重开发与新能源化工装备相关的设计性、研究性和综合性的实验项目，注重培养学生的独立思考能力，提升学生综合科研素养。（5）加强基层教学组织建设。建立本课程的课程组，课程组负责本课程的所有教学活动，课程组设置一名课程负责人，负责安排教学任务及教学研讨活动。邀请专业教学指导委员会成员指导课程改革，定期组织教师开展教学研讨活动，针对人才培养方案、课程教学质量开展教学研讨与评价，并形成记录文件指导下一步教学工作的开展。3 课程质量评价体系构建 3 课程质量评价体系构建 针对当前课程质量评价存在的问题，提出本课程的教学和考核流程，具体过程如图 1 所示。图 1 课程教学和考核流程 图 1 课程教学和考核流程 整个课程的教学和考核流程包括：根据专业培养方案中的培养目标和毕业要求指标点，制定课程教学大纲，明确课 刘利军：新工科和工程教育背景下过程装备腐蚀与防护教学改革和课程质量评价的思考 279 程目标及和毕业要求指标点的支撑关系，修改完善教案、教学日历以及课程教学内容。完成课程教学后，开展课程考核和质量评价。考核内容与形式包括平时考核和期末考核。平时考核包含作业、平时表现、课程论文以及报告等，在平时考核过程中，开展质量跟踪并根据学生表现采取帮扶措施，提升授课质量。期末考核包括考试和课程论文。课程考核和评价流程包括：课程组在考试前一个月完成试卷的出题，分析试题与学生能力的相关性以及课程考试/考核的合理性，同时填写完成课程考核与学生能力相关性分析表以及课程考试/考核合理性审核表，并交由学院教学指导委员会审核，审核通过后于考试前两周提交试卷，安排考试，课程组统一批改试卷，同时要求学生网上完成问卷星自评调查，然后收集整理评分数据，包括平时成绩、期末成绩和自评调查成绩，之后对收集整理的课程目标评价数据合理性进行分析并完成合理性审核表，交由专业教学指导委员会审核，课程组完成课程目标达成度评价，撰写完成课程质量评价报告，对前期持续改进措施的效果进行分析并根据目前存在的问题提出进一步改进措施，并在专业教研室对持续改进措施进行研讨，如有必要会针对存在的问题修改教学大纲，形成闭环的课程教学和考核流程。建立完整的课程质量评价、反馈和改进机制。课程组制定课程质量评价管理文件，对课程教学动态过程及课程质量进行评价。通过学生信息员反馈等，将教师课程教学情况进行及时反馈，及时掌握课堂教学质量；课程结束后，完成教学质量评估报告。最终，将评价结果通过教学工作例会等方式反馈给授课教师，有力地保证了教学目标的达成和教学质量的持续改进。4 结 语 4 结 语 开展课程创新教学改革，有助于深刻理解“新工科”和“工程教育”的培养理念，改变传统的教学理念与教学方法，提升教师的教育理论水平，将“新工科”理念与“工程教育”观念灌输到课程教学中。文章从教学内容、教学方法、创新实验课程建设、实验装置升级建设等角度入手，提出我校 过程装备腐蚀与防护 课程教学改革策略，形成完整的课程教学体系和课程质量评价体系。与新能源产业结合，强化学生工程实践能力，拓宽学生视野，培养学生实验动手能力、创新意识、工程观念与交叉学科学习能力，提升学生的综合素质，为人才培养提供强有力保障。为本专业其他课程的创新教学体系建设提供良好借鉴，培养一批满足“新工科”和“工程教育”要求的工程实践能力强、创新能力强的高素质复合型人才，推动“新工科”和“工程教育”的教育理念得到全面发展和不断完善。参考文献 参考文献 1 马新玲.面向“新工科”的“一核两翼、双轮驱动”实践教学模式构建-以华东理工大学过程装备与控制工程专业为例J.力学与实践,2021,43(2):273-277.2 丁宇奇,林玉娟,李伟.过程装备与控制工程专业新工科人才培养模式改革以东北石油大学为例J.教育教学论坛,2022(6):125-128.3 杨锋苓,王贵超,曲延鹏.等.新工科背景下过程装备与控制工程专业工程训练课程教学改革J.化工高等教育,2022,39(2):76-81.4 谭帅,王彩虹,伍勇.“新工科”与“工程教育”背景下过程装备与控制工程专业创新实验建设J.当代教育实践与教学研究,2020(11):167-169.5 周邵萍.新工科愿景下工程教育的改革之路-过程装备与控制工程专业的发展历程与改革设想J.化工高等教育,2017(4):27-33.