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工程教育认证背景下冶金工程专业课程教学持续化改革与实践

2024-06-19 171 上传者：管理员

摘要：在工程教育专业认证背景下,针对内蒙古科技大学冶金工程专业开展持续化教学改革。通过培养方案修订、具体课程考核与评价方式重新合理设置等措施以满足工程教育认证持续改进工作的要求。同时,以钢铁冶金工艺学课程为例阐释持续改进后的课程综合评价分析具体过程,以保证更优地完成课程目标达成工作及教学培养学生过程中的良好改进。

关键词：
工程教育认证
持续改进
教学改革
达成度评价
钢铁冶金
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持续改进是工程教育认证工作的重要理念，也是认证通用标准中的三个核心标准之一[1,2]。对已通过认证的专业，应建立持续改进工作的体制机制，不断迭代完善，实现真正意义的专业教育质量保障。其中的重点工作是建立面向产出的评价机制，即每年度对达成状况进行评价并做出改进。按照面向产出要求，可通过修订培养方案、课程大纲、合理性评价报告等，实现课程目标达成情况评价和毕业要求达成情况评价。当然，更为重要的是及时将评价结果应用于持续改进，以不断提升人才培养质量，促进专业内涵式发展[3]。

内蒙古科技大学（以下简称“我校”）冶金工程专业2018年成功通过国家工程教育专业认证，2019年获批国家一流本科专业建设计划。虽然，目前顺利通过工程教育认证中期检查阶段，但在专业认证课程建设和学生培养过程中还存在若干问题需要研究解决。秉承工程教育认证持续改进理念，并结合我校实际情况，冶金工程专业工程教育认证持续化改进实施了一些具体举措，以期通过本文介绍为相关高校和教师提供参考。

一、课程教学持续化改革与实践

（一）培养方案修订

根据课程性质，我校冶金工程专业由通识类必修课、通识类选修课、学科基础课、专业必修课、独立设置实践教学环节、专业选修课构成。依据工程教育认证要求宽口径、应用型、创新型等人才培养要求，通识类必修课、实践教学环节有课时数量的限定，在总授课学时数压减情况下，专业必修课程学时数压缩的问题凸显，在昆明理工大学冶金工程专业课的设置中同样遇到[4]。在当前专业必修课学时数压缩的情况下，重新修订培养方案中的专业课程内容。将由2018年工程教育认证申请受理及2019年至今通过认证实施阶段中培养方案的一些课程合并以缩减学时数。这不仅仅是课程的简单合并，更重要的是教学内容合理整合、学时优化分配。在保障专业核心知识传授的前提下，强化学生对专业核心知识的学习和掌握，建立厚重的专业必备知识。例如，新修订的培养方案中，将前期工程教育认证实施阶段的炼铁厂设计基础、炼钢厂设计基础两门课程优化合并为冶金工程设计（钢铁），并将其列入专业选修课（限选）；将钢铁冶金原理、有色冶金原理课程内容整合为冶金原理，教学内容优化为冶金热力学、冶金动力学+钢铁冶金过程应用案例、有色冶金学三部分；将炼铁工艺学、炼钢工艺学课程合并为钢铁冶金工艺学。

（二）课程考核与评价方式合理设置

培养方案修订后，与之相适应的是课程教学大纲的调整，其中较为重要的环节是课程考核及评价方式的合理化与统一化，并融入课程思政内容。顺应工程认证的总体趋势，运用好过程考核的指挥棒功能，激发学生的学习兴趣，增强学习动力、培养解决现实问题的能力[5]。因此，加大过程考核力度，由过去占比30%提高到目前占比50%。另外，对于专业选修课尝试开展文献查阅、案例探讨、综述撰写的考核形式，以提高学生对于专业领域发展的认识和未来解决实际问题的能力。以钢铁冶金工艺学为例，总成绩=50%结课考试成绩+50%过程考核成绩，其中过程考核则由15%平时作业、20%课堂讨论、15%课程论文组成。表1为该课程的总成绩考核与评价方式，并将结课考试和过程考核细分到其设置的5个课程目标。相比过去采用的以课后作业为主的过程考核且平均分配到每个目标的粗略表征更为精准，并以教学大纲的形式落实，最终结合结课评价和过程性评价，实现规范化考核评价。如此，在教学过程中，可跟踪每个学生的学习进展，及时反馈问题，教师能够根据跟踪/反馈得到的信息对教学策略进行动态调整[6]。

表1 钢铁冶金工艺学课程总成绩考核与评价方式及各成绩分配比例

（三）以钢铁冶金工艺学为例的课程目标达成评价分析

课程目标达成是毕业要求达成的必要条件，对全部支撑课程进行有效且准确的达成情况评价，直接影响专业毕业要求及培养目标的实现，也是提升教学质量，促进教学持续改进的必要条件[7]。以钢铁冶金工艺学为实施例展开课程目标达成评价的具体过程分析，全面、定量地评价课程综合学习效果，以便将后有针对性地提出持续改进措施。选取冶金工程专业2019级某个自然班展开分析，班级学生人数为30人。

1过程性考核内容与结课考试试题分值设置

如表1所示，本课程过程性考核包括平时作业、课堂讨论和课程论文，具体考核内容及评价标准见表2。平时作业和课堂讨论的考核综合涉及5个课程目标，不再像以前，考察目标相对单一，如平时作业仅考察学生对钢铁冶金基本知识、原理及过程的掌握，课堂讨论往往围绕实际工程问题的分析解决展开。课程论文则改进为针对目前钢铁冶金前沿性、应用性方面的问题，结合课程目标限定调研范围，学生通过自主调研文献等完成撰写，最大限度提高学生自主学习能力。

本课程的结课考试内容依据教学大纲中课程目标考察点及表1所列分值比例合理规划，并设置概念与应用、安全与环保填空、分析简答和分析计算四种题型。考虑到炼铁工艺和炼钢工艺的连续性和衔接性，适当增添综合类试题，如低Si铁水的冶炼对于高炉工序和转炉工序生产的意义？以超低碳IF钢为例，阐述高炉、转炉、精炼和连铸生产的工艺要点。

2综合成绩评定课程目标达成情况

利用过程考核和结课考试成绩综合评定课程目标是否达成。在以往的考核评价过程中，侧重自然班中所有学生对应的课程目标平均达成情况，而每个学生的课程目标达成情况较为弱化，不利于精准掌握学生学习效果及个体差异性。因而，改用散点图形式（如图1所示，课程目标达成评价值设置为0.65），不仅直观地展示出每个课程目标的平均达成值情况，还更为细节地给出每个学生课程目标的达成分布情况。

课程目标1的平均达成值为0.86，学生整体对该目标掌握良好；达成值低于评价值的学生仅有1人，即极个别学生不熟悉钢铁冶金过程中原材料、产品及副产品的理化性质、性能要求及行业标准，从该生过程性考核和结课考试评价中发现其学习态度不端正是基础知识理解不透彻的根本原因。在今后授课过程中通过适当增加这方面的课程思政内容以改进教学方法与效果，例如，由课程内容“高炉冶炼原料”引出地质学家丁道衡先生发现包头白云鄂博铁矿，并结合本专业杰出校友的优秀事迹，向学生传递工匠精神、敬业精神，激发学生学习的主观能动性。

课程目标2的平均达成值为0.74，学生整体对该目标掌握较好；达成值低于评价值的学生只有1人，这反映出极个别同学对于钢铁冶金过程的物理化学变化、传输现象和能量利用等基本原理掌握不扎实，使其在运用理论知识合理分析实际问题方面能力不足，结合该生综合考核认为其不注重知识的积累是造成不合格的直接原因。由于该目标所涉及的物理化学和传输原理已在先修课程冶金原理、冶金传输原理中详细讲授，今后可督促学生巩固复习，并通过课堂提问加强引导和管理。

课程目标3的平均达成值为0.85，学生整体对该目标掌握良好；达成值低于评价值的学生仅有1人。结合该生综合考核发现，在知识理解、语言表述方面存在不足，今后可通过课堂讨论和课程论文加强其逻辑思维、写作表达能力的培养。

课程目标4的平均达成值为0.72，学生整体对该目标掌握较好；达成值低于评价值的学生共有4人，该目标侧重考查学生的综合能力，少数学生无法结合钢铁冶金基本原理与操作制度，很好地分析钢铁冶金工艺和产品质量控制，并提出初步解决方案。今后授课过程中着重从以下几方面改进：(1)充分利用虚拟仿真平台（图2），具象高炉炼铁及转炉炼钢过程中的黑箱问题，丰富教学手段，提升学生对理论学习的兴趣；(2)增加企业工程师授课环节，注重理论教学与实践教学的联系，增强工程实践能力与工程意识；(3)鼓励学生积极参与到教师的科研项目中，通过教学与科研的融合激发其学术兴趣与创新意识，切实提高学生专业知识综合运用的能力。

表2 钢铁冶金工艺学课程过程性考核内容及评价标准

图1 5个课程目标达成情况散点图

课程目标5的平均达成值为0.76，学生整体对该目标掌握较好；达成值低于评价值的学生共有4人，这反映出少数学生对冶金生产过程中安全操作规程和环境保护技术掌握不够，学生未重视安全与环保相关知识是其达成值不合格的原因。今后将侧重冶金产业政策下的安全、环保知识教育，加强课堂教学的灌输及课后复习引导。

综合成绩考核分析说明绝大多数学生通过对课程的学习能够达成知识目标和能力目标，有少数同学欠缺将钢铁冶金工艺的基本知识、原理应用于分析和解决实际问题的能力。基于学情分析结果，结合针对性措施，持续改进学生的学习效果。

图2 高炉冶炼虚拟仿真界面

二、结束语

在工程教育认证背景下，基于成果产出评价的理念，从培养方案的修订、完善考核评价体系等角度开展持续化课程教学改革，并以钢铁冶金工艺学为例将改进后课程考核方式应用于课程目标达成评价的具体实施过程、达成情况分析。通过持续改进，激发学生积极主动深入专业学习，提高学生专业理论知识运用到解决实际生产问题的能力；同时，可归根溯源，反馈教学过程中存在的问题，优化教学过程，提高学生学习质量与效果，达到毕业要求，实现人才良好培养的目的。

参考文献:

[1]许海霞,周维.工程教育专业认证中持续改进的研究与实践[J].高等理科教育,2022(4):102-108.

[2]牛余忠,孙昌梅,马松梅,等.工程教育专业认证背景下毕业要求达成情况评价机制的建立与实施[J].高分子通报,2022(7):89-96.

[3]程国君,丁国新,于秀华,等.以工程教育认证和专业评估为契机下的专业综合创新实践探讨[J].高分子通报,2020(10):79-86.

[4]肖政伟.冶金工程专业课程设置及实施[J].中国冶金教育,2022(1):50-53.

[5]李志义,黎青青.过程性评价与形成性评价辨析——工程教育专业认证视角[J].高等工程教育研究,2022(5):6-11.

[6]曹张华,邱恭安,阳俐君.过程性评价在通信网原理与协议课程中的应用[J].教育教学论坛,2020(18):193-195.

[7]杨勇,江京亮,孙瑞.面向工程教育专业认证的课程目标达成评价机制与方法[J].中国冶金教育,2021(6):12-17.

基金资助:教育部第二批新工科专业改革类项目“新工科背景下冶金工程专业信息化智能化改造实施路径的探索与实践”(E-CL20201911); 内蒙古自治区本科高等教育教学改革研究重点项目“智能冶金新工科复合型人才培养模式的探索与实践”(JGZD2022023);

文章来源:张婧,罗果萍,王艺慈,等.工程教育认证背景下冶金工程专业课程教学持续化改革与实践[J].高教学刊,2024,10(18):156-159.