工程教育专业认证导向下材料类专业实验教学方法和评价方式的改革探索

1 / 7 工程教育专业认证导向下材料类专业实验教学方法和评价方式的改革探索 工程教育专业认证导向下材料类专业实验教学方法和评价方式的改革探索 一、概述 工程教育专业认证是国际上通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育的国际互认和工程师资格国际互认的重要基础 1。华盛顿协议是国际上影响力最大的四年制本科教育学位国际互认体系。 2017 年我国成为华盛顿协议的预备成员，标志着我国的工程教育开始与国际接轨，同时也标志着我国工程教育面临着重大的改革。华盛顿协议签约组织的认证标准普遍 采用“产出导向”的基本原则，该原则重视“学生学到了什么和是否成功”，即将受教育者的素质和潜能表现作为衡量教学成果的依据，并以促进其持续改进作为认证的最终目标 2。 专业实验课程是材料类专业本科生进行实践和创新能力培训的最重要途径之一。通过专业实验可以加深学生对理论知识的理解和掌握，同时更能使学生熟练掌握实验原理、方法、仪器使用、结果分析等科研工作知识和规律，从而有助于培养学生的实践创新能力。但是，由于传统的实验教学方法与工程教育专业认证本文由论文联盟 “学生为主体”及“产出导 向”等教育观念严重脱节，此外还存在实验教学考核评价方式单一、不能充分调动学生实验主观能动性等问题，导致学生实验学习态度怠慢、动手能力不强、创新能力和独立工作能力差的现象。因此，根据工程教育专业认证对学生实践和创新能力培养的要求，迫切需要对我院材料类专业实验课程的教学方法以及考核评价方式进行改革。 二、实验教学方法的改革 我院材料类专业实验课程按照学习的基本规律分为两大模块；一是主要由验证性实验组成的专业基本技能培训模块；二是由综合设计性实验组成的创新模块。 以前对于验证性实验项目，学 生上课时只要按部就班地模拟老师示范的操作过程并形成报告即可完成实验任务，这种现象导致学生主观能动性弱，不能充分理解“实验操作”与“为什么要求这样做”之间的联系。即使是对于以前存在的综合设计性实验项目，也普遍是由授课老师设计，学生根据老师指点的步骤逐步完成实验任务，并没有带着思考实际参与到实验的设计环节。这种教学方法導致的结果与工程教育专业认证标准的要求背道而驰，不能有效培养出国际通认的工程类人才，因此改革实验教学方法刻不容缓。 专业基本技能培训实验模块教学方法的改革 专业基本技能培训实验模块 主要组成为工具类实验3 / 7 项目，注重的是对专业实验设备规范性操作。为了避免以往上课学生纯粹机械操作的弊端，授课教师应该对学生明确强调三点要求：一是课前充分预习和思考；二是课堂上必须独立完成实验操作并熟练掌握规范化操作技能；三是如实记录实验过程和数据并完成实验报告。 心理学理论认为激励人们的力量源于潜意识驱力。因此对于材料类专业基本技能培训首先要重视学生的课前预习，让学生在动手进行实验操作之前就在思想上就植入了工程意识。课前预习可使学生对即将进行的实验进行心理模拟并思考实验过程中可能会出现问题，如果能够在课 前就查阅相关资料将这些问题解决掉，那么学生在课堂上就会思路清晰地、顺畅地完成实验操作；在实验课堂上，授课教师对实验内容讲清要领后，要求学生进行实验操作。实验操作一般采取集中练习和分散练习相结合的办法。集中练习时请同学互相指出对方操作中不规范之处，有利于双方在设备操作方面的共同进步。分散练习时尽可能创造条件让学生每人都有独立完成实验操作的机会。在这种共同纠错和独立实验操作的实验方式下，能充分调动学生的主动性，从而达到使学生掌握实验规范性操作的目的和提高学生实践动手能力；实验操作完成后，要求学生写出规范完整、简 洁明了、能够真实反应实验过程和实验数据的实验报告，从而培养学生严谨的科学态度。 4 / 7 创新实验模块教学方法的改革 创新实验模块由综合设计性实验项目组成，它是实验教学的最高层次，具有主动性、开放性、研究性等特点，有利于将学生变为实验过程的主体，是培养学生动手能力、工程能力和创新能力的一种行之有效的教学模式 3。 为了达到创新实验模块对学生所起的培养作用，在综合设计性实验教学过程中，授课教师应树立“以学生为主体”的教育观念，让学生自行组队，每组的学生根据实验的要求，利用实验室提供的试剂、设备等实验 条件自行设计实验方案。不同组的学生就很有可能采用不同的原料、不同的工艺方法来实现实验要求，从而激发学生的学习兴趣和学习主动性，培养了学生的工程设计能力和工程创新能力。同时，学生在实验过程中会遇到很多意想不到的问题，此时就要体现“教师的引导作用”。教师应该鼓励学生自己先对问题进行分析，然后启发学生利用已学知识去解决问题。这样教学方法不仅可加深学生对实验的理解，达到学生将理论知识和实践经验统一结合起来的目的，而且会激发学生求知的潜意识驱动力和提高学生发现问题、解决问题的能力。 此外，在学生培养目标及要求 中，工程教育专业认证标准中还强调学生必须具备较强的表达能力和较强的人际交往能力。因此，在实验教学过程中授课教师还应重视老师与学生及学生与学生之间的交流。综合设计性实验中学生分5 / 7 组的方式要求组内学生共同配合完成实验任务，同时学生实验过程中遇到问题可及时与同组学生或老师交流和讨论，这样的实验教学方式有利于提高学生表达能力和团队合作精神。 三、实验教学考核评价方式的改革 实验教学评价是检验学生知识掌握程度的一种重要方式，科学合理的评价方法能够正确引导和激励学生的积极性、监督和检验学生的学习效果 4。但是以前多数实验教学课程的考核内容单一，没有严格的评价指标和考核标准，缺乏对教学质量监控的手段，使学生有蒙混过关的心理并采取应付的态度和消极的行动。因此在实验教学中有必要重新建立科學可行、全面的考核评价体系，使学生在完成实验教学的过程中有章可循，促使学生在实验过程中处于积极的状态，认真完成实践教学的各项要求，掌握实践技能、提高实践创新能力。 专业实验课程的开设目的是培养学生的工程实践能力、工程创新能力和灵活运用所学知识分析、解决实际问题的能力。因此，其教学评价方式与一般课程有所不同，它是一种重在过 程、重视评价对象主体性、促进评价对象发展为根本的教学评价，因此不能仅以传统的实验报告和实验结果来对学生进行评价，而应该是一个综合评定的过程，既要考查学生对知识的掌握程度，又要考核学生的动手操作能力，6 / 7 更应注重学生严谨的科学态度和创新精神。本次针对材料类专业实验课程的考核评价改革探索重点是量化考核和模糊考核相结合的方式。 量化考核包括对笔试和实验报告等可以客观量化的内容进行考核。在实验报告考核方面仍继续沿用以前的评价方式，如考虑其完整性、规范性、实验结果分析的正确性等。笔试考核设定在学生做实验之前，其内 容是针对实验项目中支撑专业技能的重要知识、原理、关键操作点及方法的考核。笔试考核方式的设立一方面有利于督促学生对实践课程的重视和预习，另一方面可避免学生在实验过程中的失误操作或实验结果的失败，有助于学生对实验内容的理解和掌握。 模糊考核包括除了笔试、实验报告等可以客观量化结果之外的其它所有过程的考察和评价。该考核过程较复杂，可以在突出专业核心技能的基础上，根据学生在实验中的表现，如出勤与纪律、学习态度、实验操作能力、学习主动性、同学间协作能力等方面，同时结合同学间的评价或同学自评的方式对实验课程进行 考核评价。 实验教学的量化考核与模糊考核相结合的评价方式体现了客观评价因素和主观评价因素的互补性，能够较为客观地践行知与行的统一，更能体现出实验课程考核评价的公正性。该考核评价方式使学生在完成实验任务过程中有章可循，使教师对学生实验过程中的能力表现评价有章可依，并7 / 7 且它能有效调动学生对实践课程的主观能动性，有利于改善实践教学效果、提高学生的实践能力。 四、结束语 工程教育质量对于提