工程教育认证中《金属材料学》教学的思考

　　针对工程教育认证对金属材料工程专业的要求，结合《金属材料学》教学中存在的问题，提出了《金属材料学》改革的整体思路，并从课程教学内容、教学方式、实践教育教学环节及课程考核方式等方面指出改革要点，进而为金属材料工程专业认证与推进国际化进程做好准备。

　　我国高等学校从2005年开始进行工程教育认证工作，目的是为了培养适应国内及国外社会需求的大学本科毕业生，高校工程教育认证的宗旨是促进我国高校学生毕业后的工程师跨国执业。工程教育认证源自《华盛顿协议》，该协议提出了工程专业教育认证的标准，是国际工程领域对高等学校工科毕业生工作能力公认的权威要求。协议是由美国、加拿大、英国、澳大利亚、法国等正式成员国和一些预备成员国共同组成，直到2013年6月，我国成为该组织第21个成员国，但目前还是预备成员国。工程教育专业认证是以学生培养目标和毕业要求为导向的合格性评价，对我国高校教育的要求是要以学生为本、目标导向和持续改进三个方面[1]。

　　做好认证准备重要的是先要了解认证的标准并以此进行改善。认证以学生为中心，以培养目标和毕业要求作为导向，所有课程都以达到培养目标和达成毕业要求作为导向来进行。最近几年，我国高校每年有将近十几万的金材毕业生踏入社会，为相关金属材料行业的飞速发展提供了重要的人才支持。但同时，金材毕业生与企业实际需求之间的矛盾非常突出，怎样使金材毕业生满足企业的需求已成为中国金材科技与工业发展的焦点问题。针对工程教育认证对学生毕业的要求，借鉴国内外一些设立本专业高等学校的经验，这里提出了《金属材料学》这门课程改革的一些大体思路和基本方向，主要有以下三个方面，目的在于培养学生的实践能力和提高其综合素质。

　　一、结合通用标准毕业要求，优化教学内容

　　《金属材料学》课程内容主要分为三部分：金属材料合金化基本理论;金属材料成分、组织、工艺、性能特点及应用(结构钢，工具钢，特殊钢，铸铁，有色金属);新型金属材料。本课程的特点是内容多且碎，同时与其他课程如材料科学基础、热处理原理与工艺、材料力学性能等课程联系紧密。工程教育认证中通用标准对毕业生的要求是，强调学生掌握工程专业知识，能够应用工程科学的基本原理，研究分析解决复杂工程问题，以获得有效结论，并能够体现创新意识。

　　结合认证对毕业生的要求及本课程内容特点，优化教学内容的具体做法如下：

　　1.以材料科学研究的五大要素为主线。《金属材料学》在金属材料工程专业知识结构中占有很重要的地位，是学生进入社会从事本行业工作使用最多的专业知识，具有科学性、使用性和经验性的特点。教学过程中应抓主线，始终以材料科学的五大要素：成分、组织、工艺、性能与应用为主线讲解，在看似抽象、复杂、枯燥的内容中寻找到其内在、实质性的规律。阐明材料成分与工艺特点，强调材料组织、性能、结构及应用之间的相互关系，使学生掌握各类材料的成分设计、性能特点、适用范围、热处理工艺制订等方面的内容[2]。

　　2.培养与提高学生分析及解决问题的能力。围绕金属材料合金化概论的主线及各种材料成分性能与设计思路，结合金属材料冷、热加工工艺、微观组织、力学性能及实际生产应用举例，体现出本课程的综合性与实用性特点;在讲授每章节内容时，要紧密结合具体实际生产实例，每章节最后有主要内容概括及习题。教师结合生产科研实际，讲解一些材料在生产中的具体服役条件，对性能的要求，生产加工路线，组织与性能的对应关系，在实际生产中会出现什么问题，怎样解决问题;采用启发式教学方法，经常质疑提问，促使学生主动进行思考，培养学生分析与解决问题的能力。

　　3.教学内容持续改进。《金属材料学》课程中涉及的内容以传统黑色金属材料为主，但许多实际生产中涉及的新材料及新工艺等在教学内容中也有所体现，如微合金钢、抗震钢、塑料模具钢、硬质合金、复合材料等[3]。同时，有些内容需要及时更新，如低碳马氏体结构钢、新国标及新钢种的牌号等。每一章教学内容都应有对新材料及应用的讲解，拓宽学生知识面，适应现代科技的发展。注意教学内容的前沿性，应在讲述每类材料时都向学生介绍该类材料的发展、涉及的新技术、新工艺，以适应新时期科技发展对人才培养的要求。

　　二、以学生为本，改革教学方法，理论与实践相结合

　　传统教学教师教学目标与学生毕业要求之间的关系得不到重视，再者近几年高校扩招及教师科研导向，高等学校的教育流于简单化、形式化。工程教育认证以学生为根本，高校的教学是否可以培养学生在毕业5年后面对复杂环境的能力，针对工程专业认证对教学的要求，教学方法改进如下：

　　1.积极进行课堂讨论，以学生为主体，充分发挥学生的自主能动性。预先布置问题，学生经过查找、准备资料，经过学生相互讨论，提出问题的解决方法，最后由教师归纳总结[4]。

　　2.教学内容与生产实际及科研相结合，进行案例教学、实例研讨，培养学生的工程意识，激发学生学习专业课的兴趣。

　　3.每一章课后布置有一定难度的作业，作业少而精，学生须通过查阅资料、分析总结后完成。学生可以以小组为单位合作完成，充分调动学生的主动学习积极性，提高课堂教学交流互动性，锻炼学生发现、寻求解决问题的能力，培养提高学生自主学习能动性。

　　4.加强实践教学及工程实训环节，加强综合能力的培养[5]。在工程实训课中增加综合教学环节，学生针对零件的实际性能要求，选材并制定可行的工艺方案，然后进行现场实际操作实施工艺方案并检测各项性能，最后得出结论。

　　5.结合到工厂实习，使课程的相关内容具体化。组织学生到国内一些先进企业进行生产实习，参与现代企业生产流程，使同学能够将生产流程中的热处理、校直、喷砂等与材料学科中的成分、工艺、组织、产品性能及应用相结合。

　　6.运用多媒体与微课。根据教学目的和学生的实际，采用合适的多媒体、微课与板书结合的方式，构建问题情境，比如在讲述高速钢的时候，利用多媒体及微课，可以很直观地表示高速钢凝固的组织形成过程，这对于促进学生理解与接受授课内容很有帮助，能获得较好的教学效果。

　　三、建立教学过程质量监控机制，改革考核方式

　　在专业认证体系中，培养目标不再是传统毕业时的要求，而是学生毕业五年时达到的实际工作能力，根据这个目标制定学生培养方案，再依此制定课程体系、师资队伍、教学内容等等。比如毕业要求要加强拓宽学生的国际视野，这要有相应的课程来保证，具体内容要由教师通过教学环节来实施，最后落实到考核环节[6]。

　　为了加强对学生学习过程的监督管理，对课程内容考核方式进行了改革。打破以往单一的笔试和考勤评定成绩的做法，对一些平时课堂发言讨论、实训、实验、课后作业、讨论等教学过程都随时给出相应成绩，结合期末考试最后给出综合成绩。改进成绩评定方法，怎样对学生进行综合考评是教学的重要环节，如果采取传统的笔试，学生必然要死记硬背所学内容，与实际联系不紧密，这样的考核不能培养学生理论联系实际的能力，针对这些弊病，考核方法采取论文教学实践和考试的形式，要求学生根据课程内容查阅相关文献，以小论文的方式综合分析相关问题，并进行课堂答辩，以此考察学生的学习积极性及主动性。开展教学过程质量监控，每一教学环节有相应的明确要求，通过教学环节、过程监控及质量评定促进毕业目标的达成;定期开展课程体系内容调整和教学质量的评价工作。

　　四、结语

　　文章通过《金属材料学》课程教学内容的优化，加强实践教学过程，改进教学方法，以合金化概论为核心，以成分设计—工艺—组织结构—性能—实际应用为主线，采用基本理论—专业基础知识—实际实践应用相结合的授课模式。以上措施提高了学生分析与解决问题能力，培养提高了学生实践与创新能力，为金属材料工程专业的工程教育认证奠定了基础。总之，只要教师和学生在教学过程师生互动，改变传统的教育教学理念，充分调动学生的自主能动性，培养学生发现、分析、解决问题的能力，用新颖的教育教学方式和前沿的知识引导他们去探求新的知识，增强学习的兴趣，满足工程教育认证对本专业学生的毕业要求。

　　作者：马景灵 文九巴 任凤章 张凌峰 熊毅 来源：教育教学论坛 2016年26期