工程教育认证的材料力学性能教学改革

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[摘要]工程教育专业认证是促进高校工程教育改革和质量保证体系建设重要的方法，也是中国一流大学人才培养与国际接轨的重要途径。《材料力学性能》课程是材料类专业重要的专业基础课程，该门课程具有工程实用性强、理论与实践相结合等特点。在工程教育专业认证背景下，《材料力学性能》课程可以从教学理念、课程内容、教学方法和课程考核等四个方面进行改革，将专业知识与工程教育深度融合，突出工程创新理念，构建满足工程教育专业认证的与国际接轨的课程体系。

[关键词]工程教育；材料力学性能；专业认证；教学改革

工程教育专业认证是国际认可的工程教育质量保证体系，是获得工程教育国际认可和工程师资格国际互认的重要保障。探索实施新工科背景下的工程教育人才培养的新模式，是实现我国从工程教育大国到工程教育强国的迈进。《材料力学性能》课程是材料类专业本科生的一门重要的专业基础课，该课程重视基本概念和基础理论，主要学习材料的力学性能规律及其影响因素，课程与工程实践联系密切，对解决实际生产和工程问题具有重要的指导作用。为了解决《材料力学性能》课程中概念多、抽象难懂、繁杂枯燥的难题，并满足工程教育专业认证的要求，本文将从教学理念、教学内容、教学方法和考核方法等四个方面进行教学改革探索，将专业知识与工程教育深度融合，突出工程创新理念，从而提升教学质量，构建满足工程教育专业认证的与国际接轨的课程体系。

1提升教学理念，丰富教育内涵

工程教育专业认证仅适用于工程类专业，其核心是学生，侧重评价全体学生，特别重视工程实践能力的培养，通过评价学生的学习成果，使学生具有扎实的专业知识、突出的工程实践能力、良好的工程职业素养和较强的创新意识和能力[1]。因此面向工程教育专业认证的《材料力学性能》课程也应该提升教学理念、丰富教学内涵、更新教学内容、转变教学方法，加强学生工程实践能力和创新能力的培养，扩大工程教育国际交流与合作。特别是加强与企业的交流与合作，和企业共同制订教学培养目标、共同建设师资队伍、共同建设课程体系和教学内容、共同实施教学过程、共同评价学生学习情况。以提高培养工程人才质量为目标，为国家和企业培养工程科技人才和工程管理人才。

2更新教学内容，加强实践实训

(1)以产业需求为导向，增加课程产业专业知识。加强行业发展对工程技术人才需求的调查，更新《材料力学性能》课程知识体系，增加课程新内容、新方法、新案例，以满足新一代材料产业和技术发展的需求。将行业和产业的最新发展研究成果、行业企业对人才培养的最新要求引入教学过程，更新教学内容和课程知识体系，把课本基础知识、原理和力学性能规律与产业、企业实际生产相结合，促进学生了解最新产业动向，强化学生提升学习动力，把所学的知识体系和产业需求融为一体，提升教学质量，构建新工科背景下的工程教育特色鲜明的课程体系。(2)以课程实验为平台，提高学生实验动手能力。以往的《材料力学性能》课程仅注重对课本上理论知识进行传授，课程中概念多、原理多、机理抽象、因素繁多，易使学生理解不够透彻、掌握不够牢固，因此应该加强课程实验教学，注重培养学生的实验创新能力[2]。通过开设课程实验，培养学生学习兴趣，尽快将所学的课本知识运用到实验实践中去，把理论与实验紧密结合，通过锻炼动手能力，使学生牢固掌握课程教学内容，熟练掌握实验操作技能，培养知行合一、学以致用的材料领域的专业技术人才。(3)以科研项目为载体，培养学生创新思维能力。新工科背景下的新课程体系强调学生独立思考和创新思维的能力。以教师的科研项目为载体，通过让本科生参与老师的科研项目，培养学生查阅文献、发现问题、归纳总结、解决问题的能力，充分挖掘激发学生的学习潜能、创新思维和创新能力，推动将教师的科研成果转化为教学内容，向学生介绍科学研究的前沿知识和最新动态。同时，使学生学习的理论知识进一步转化为实践生产力、创新力，利用所学的课本知识指导科学研究，进而获得更多、更新的知识内容体系，提升学生的创新思维能力。(4)以实习基地为依托，提升学生工程实践能力。加强工程实践教学实习基地的建设，依托教学实习基地，使学生工程实践能力不断提高。培养工程安全意识强、实践创新能力优、基础知识功底扎实，面向工程生产和工程管理一线的应用型高级专门人才，形成理论和实践紧密结合的培养方式，全面提升学生的工程实践能力。

3转变教学方法，提升教学效率

(1)以学生为主体，创新工程教育方法与手段。落实以学生为中心的教学理念，增强师生教学互动，形成以学习者为中心的工程教育模式。改变以往教师为主导和学生被动接受的教育过程，通过采用启发式、讨论式、研究式的教学方法引导学生学习，以学生作为教学工作的主体，培养学生具备自我学习的能力，强调学生是学习的主人，引导学生自己查阅资料、分析和解决问题，激发学生对《材料力学性能》课程专业知识的兴趣，引导学生积极主动地思考问题[3]。充分调动学生学习的积极性和创造性，提高他们解决实际工程问题的能力，达到提升教学质量的目标。(2)丰富案例教学，打造工程教育专业案例体系。案例教学作为理论与实践紧密融合的一种教学方法，因其教学过程生动、学习效果明显、越来越受到师生的重视。案例教学是一种结合工程生产实例或者事故案例，通过工程案例的讲解，深入浅出的讲授相关的理论知识，从而激发学生的学习兴趣，让学生更深刻的理解其中所阐明的理论知识和原理，对工程实践有更深入和更全面的认识[4]。例如在讲解冲击载荷章节时，通过引入1912年泰坦尼克号的沉船案例，通过案例的讲解，引导学生进行分组讨论总结，使学生对该章节知识点的掌握更加的牢固和深刻。(3)采用比较对照法教学，突出重点难点讲解。《材料力学性能》课程着眼于材料科学的基本问题，凝练材料的共性。讲授过程中，可以采用比较对照法教学，对照讲授金属材料、高分子材料和无机非金属材料的力学性能特征及其变化规律，可以更清楚的了解其各自的共同点和区别，进而注重突出重点、突破难点，全面提升教学质量。

4改革考核方法，注重能力提升

当前的《材料力学性能》课程的考核主要有平时成绩和期末考试成绩构成，平时成绩一般占比20%~30%，主要有课堂出勤率、课堂表现、作业完成情况、测验完成情况等组成。期末考试成绩一般占比70%~80%，期末考试题型主要有名词解释、填空、选择、判断和问答题组成，考试题型主要考察材料力学性能基本概念、力学性能的变化规律、影响因素等基本概念和基本理论，对于材料力学性能相关的分析问题和解决问题的能力方面的考察较为欠缺，因此，今后的课程考核方面应该注意学生能力方面的考核[5]。平时上课测验环节，可以进行分组讨论分析一些具体的实例或案例，注重结合实际生产对问题进行分析解决。期末考试中可以适当增加综合类题型，将课程所学的诸如强度、硬度、韧性、耐磨性等力学性能指标进行综合评价，将有助于考察学生利用所学的知识、原理和方法来分析、解决工程问题的综合能力。新的考核方式更注重对学生学习方法和能力的考核，有利于激励学生的学习热情，提升学生的学习深度。

5结束语

《材料力学性能》是材料类专业学生一门重要的专业基础课，在工程教育专业背景下，《材料力学性能》课程的改革也应该与时俱进，将教学方法与专业教育深度融合，突出工程创新理念，构建材料类专业人才创新能力培养的课程体系，提高专业课程体系知识和产业行业发展的密切关系。通过在教学理念、教学内容、教学方法和考核方法四个方面进行的探索和研究，不但有利于提高教学质量、强化教学效果，而且有利于突出工程教育特色，使学生成为具有自主学习、理论知识基础扎实、创新实践能力卓越的国际化材料工程师。

参考文献

[1]张昆鹏，王收军，郝淑英，冯晶晶．面向工程教育专业认证的材料力学课程教学改革[J]．教育教学论坛，2016(36)：95-96．

[2]王吉会，刘家臣，郑俊萍，等．“材料力学性能”课程的教学改革与实践[J]．高等工程教育研究，2005(S1)79-81．

[3]叶芳霞．工程材料力学性能课程教学改革思考与探索[J]．中国教育技术装备，2019(18)：76-78．

[4]张洪亮，王赫男，国旭明，等．基于研究应用型人才培养的材料力学性能课程教学[J]．中国冶金教育，2019(4)：29-30．

[5]张鹏飞，徐盼盼，杨斌．基于应用实例分析的材料力学性能课程教学改革与探索[J]．科技视界，2018(36)：127-128．

作者：张晓亮 武春霞 杨文姝 王彦明 单位：河北工程大学