工程教育認證的材料力學性能教學改革

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[摘要]工程教育專業認證是促進高校工程教育改革和質量保證體系建設重要的方法，也是中國一流大學人才培養與國際接軌的重要途徑。《材料力學性能》課程是材料類專業重要的專業基礎課程，該門課程具有工程實用性強、理論與實踐相結合等特點。在工程教育專業認證背景下，《材料力學性能》課程可以從教學理念、課程內容、教學方法和課程考核等四個方面進行改革，將專業知識與工程教育深度融合，突出工程創新理念，構建滿足工程教育專業認證的與國際接軌的課程體系。

[關鍵詞]工程教育；材料力學性能；專業認證；教學改革

工程教育專業認證是國際認可的工程教育質量保證體系，是獲得工程教育國際認可和工程師資格國際互認的重要保障。探索實施新工科背景下的工程教育人才培養的新模式，是實現我國從工程教育大國到工程教育強國的邁進。《材料力學性能》課程是材料類專業本科生的一門重要的專業基礎課，該課程重視基本概念和基礎理論，主要學習材料的力學性能規律及其影響因素，課程與工程實踐聯系密切，對解決實際生產和工程問題具有重要的指導作用。為了解決《材料力學性能》課程中概念多、抽象難懂、繁雜枯燥的難題，并滿足工程教育專業認證的要求，本文將從教學理念、教學內容、教學方法和考核方法等四個方面進行教學改革探索，將專業知識與工程教育深度融合，突出工程創新理念，從而提升教學質量，構建滿足工程教育專業認證的與國際接軌的課程體系。

1提升教學理念，豐富教育內涵

工程教育專業認證僅適用于工程類專業，其核心是學生，側重評價全體學生，特別重視工程實踐能力的培養，通過評價學生的學習成果，使學生具有扎實的專業知識、突出的工程實踐能力、良好的工程職業素養和較強的創新意識和能力[1]。因此面向工程教育專業認證的《材料力學性能》課程也應該提升教學理念、豐富教學內涵、更新教學內容、轉變教學方法，加強學生工程實踐能力和創新能力的培養，擴大工程教育國際交流與合作。特別是加強與企業的交流與合作，和企業共同制訂教學培養目標、共同建設師資隊伍、共同建設課程體系和教學內容、共同實施教學過程、共同評價學生學習情況。以提高培養工程人才質量為目標，為國家和企業培養工程科技人才和工程管理人才。

2更新教學內容，加強實踐實訓

(1)以產業需求為導向，增加課程產業專業知識。加強行業發展對工程技術人才需求的調查，更新《材料力學性能》課程知識體系，增加課程新內容、新方法、新案例，以滿足新一代材料產業和技術發展的需求。將行業和產業的最新發展研究成果、行業企業對人才培養的最新要求引入教學過程，更新教學內容和課程知識體系，把課本基礎知識、原理和力學性能規律與產業、企業實際生產相結合，促進學生了解最新產業動向，強化學生提升學習動力，把所學的知識體系和產業需求融為一體，提升教學質量，構建新工科背景下的工程教育特色鮮明的課程體系。(2)以課程實驗為平臺，提高學生實驗動手能力。以往的《材料力學性能》課程僅注重對課本上理論知識進行傳授，課程中概念多、原理多、機理抽象、因素繁多，易使學生理解不夠透徹、掌握不夠牢固，因此應該加強課程實驗教學，注重培養學生的實驗創新能力[2]。通過開設課程實驗，培養學生學習興趣，盡快將所學的課本知識運用到實驗實踐中去，把理論與實驗緊密結合，通過鍛煉動手能力，使學生牢固掌握課程教學內容，熟練掌握實驗操作技能，培養知行合一、學以致用的材料領域的專業技術人才。(3)以科研項目為載體，培養學生創新思維能力。新工科背景下的新課程體系強調學生獨立思考和創新思維的能力。以教師的科研項目為載體，通過讓本科生參與老師的科研項目，培養學生查閱文獻、發現問題、歸納總結、解決問題的能力，充分挖掘激發學生的學習潛能、創新思維和創新能力，推動將教師的科研成果轉化為教學內容，向學生介紹科學研究的前沿知識和最新動態。同時，使學生學習的理論知識進一步轉化為實踐生產力、創新力，利用所學的課本知識指導科學研究，進而獲得更多、更新的知識內容體系，提升學生的創新思維能力。(4)以實習基地為依托，提升學生工程實踐能力。加強工程實踐教學實習基地的建設，依托教學實習基地，使學生工程實踐能力不斷提高。培養工程安全意識強、實踐創新能力優、基礎知識功底扎實，面向工程生產和工程管理一線的應用型高級專門人才，形成理論和實踐緊密結合的培養方式，全面提升學生的工程實踐能力。

3轉變教學方法，提升教學效率

(1)以學生為主體，創新工程教育方法與手段。落實以學生為中心的教學理念，增強師生教學互動，形成以學習者為中心的工程教育模式。改變以往教師為主導和學生被動接受的教育過程，通過采用啟發式、討論式、研究式的教學方法引導學生學習，以學生作為教學工作的主體，培養學生具備自我學習的能力，強調學生是學習的主人，引導學生自己查閱資料、分析和解決問題，激發學生對《材料力學性能》課程專業知識的興趣，引導學生積極主動地思考問題[3]。充分調動學生學習的積極性和創造性，提高他們解決實際工程問題的能力，達到提升教學質量的目標。(2)豐富案例教學，打造工程教育專業案例體系。案例教學作為理論與實踐緊密融合的一種教學方法，因其教學過程生動、學習效果明顯、越來越受到師生的重視。案例教學是一種結合工程生產實例或者事故案例，通過工程案例的講解，深入淺出的講授相關的理論知識，從而激發學生的學習興趣，讓學生更深刻的理解其中所闡明的理論知識和原理，對工程實踐有更深入和更全面的認識[4]。例如在講解沖擊載荷章節時，通過引入1912年泰坦尼克號的沉船案例，通過案例的講解，引導學生進行分組討論總結，使學生對該章節知識點的掌握更加的牢固和深刻。(3)采用比較對照法教學，突出重點難點講解。《材料力學性能》課程著眼于材料科學的基本問題，凝練材料的共性。講授過程中，可以采用比較對照法教學，對照講授金屬材料、高分子材料和無機非金屬材料的力學性能特征及其變化規律，可以更清楚的了解其各自的共同點和區別，進而注重突出重點、突破難點，全面提升教學質量。

4改革考核方法，注重能力提升

當前的《材料力學性能》課程的考核主要有平時成績和期末考試成績構成，平時成績一般占比20%~30%，主要有課堂出勤率、課堂表現、作業完成情況、測驗完成情況等組成。期末考試成績一般占比70%~80%，期末考試題型主要有名詞解釋、填空、選擇、判斷和問答題組成，考試題型主要考察材料力學性能基本概念、力學性能的變化規律、影響因素等基本概念和基本理論，對于材料力學性能相關的分析問題和解決問題的能力方面的考察較為欠缺，因此，今后的課程考核方面應該注意學生能力方面的考核[5]。平時上課測驗環節，可以進行分組討論分析一些具體的實例或案例，注重結合實際生產對問題進行分析解決。期末考試中可以適當增加綜合類題型，將課程所學的諸如強度、硬度、韌性、耐磨性等力學性能指標進行綜合評價，將有助于考察學生利用所學的知識、原理和方法來分析、解決工程問題的綜合能力。新的考核方式更注重對學生學習方法和能力的考核，有利于激勵學生的學習熱情，提升學生的學習深度。

5結束語

《材料力學性能》是材料類專業學生一門重要的專業基礎課，在工程教育專業背景下，《材料力學性能》課程的改革也應該與時俱進，將教學方法與專業教育深度融合，突出工程創新理念，構建材料類專業人才創新能力培養的課程體系，提高專業課程體系知識和產業行業發展的密切關系。通過在教學理念、教學內容、教學方法和考核方法四個方面進行的探索和研究，不但有利于提高教學質量、強化教學效果，而且有利于突出工程教育特色，使學生成為具有自主學習、理論知識基礎扎實、創新實踐能力卓越的國際化材料工程師。

參考文獻

[1]張昆鵬，王收軍，郝淑英，馮晶晶．面向工程教育專業認證的材料力學課程教學改革[J]．教育教學論壇，2016(36)：95-96．

[2]王吉會，劉家臣，鄭俊萍，等．“材料力學性能”課程的教學改革與實踐[J]．高等工程教育研究，2005(S1)79-81．

[3]葉芳霞．工程材料力學性能課程教學改革思考與探索[J]．中國教育技術裝備，2019(18)：76-78．

[4]張洪亮，王赫男，國旭明，等．基于研究應用型人才培養的材料力學性能課程教學[J]．中國冶金教育，2019(4)：29-30．

[5]張鵬飛，徐盼盼，楊斌．基于應用實例分析的材料力學性能課程教學改革與探索[J]．科技視界，2018(36)：127-128．

作者：張曉亮 武春霞 楊文姝 王彥明 單位：河北工程大學