工程教育专业认证背景下农业院校“材料力学”课程教学思考

肖亚涛 袁志华 田 辉 李世欣 李连豪

（河南农业大学机电工程学院，河南 郑州450002）

0 引言

工程教育是以工程活动及其规律为内涵的专门教育，具有专业性和通识性，其目的是培养各种门类的工程专门人才，如工程师或工程科学家[1]。早在1932年美国成立了“工程师职业发展委员会”，建立了最早的工程教育认证制度，确立以提升工程从业人员和学生的教育、认证、规范和职业发展为宗旨[2]。我国的工程教育专业认证始于2006年，在2016年6月正式加入《华盛顿协议》，成为该协议签约成员[3]，自此本科工程教育认证在全国的工科专业广泛开展。2018年6月21日，教育部在四川成都召开会议，强调坚持“以本为本”，推进“四个回归”，加快建设高水平本科教育、全面提高人才培养能力[4]，省级本科院校纷纷加入工程教育认证的队伍。当前，我国工程教育规模已达到世界第一，但在人才培养的过程和质量上却参差不齐。

我国在工程人才培养上仍存在重理论轻实践、培养目标和质量标准不明确、缺乏改革动力与措施等问题[5]。传统的教学模式已不能满足对工程专业学生培养目标的支撑，本文以“材料力学”为例进行分析。

1 农业院校“材料力学”存在的问题

“材料力学”作为机械工程及相关工程专业的核心课程，主要研究杆件在各种外力作用下强度、刚度、稳定性问题。在传统教学方案中，材料力学课程于第4学期开设，共48个学时，其中42个学时为讲授时间，6个学时为试验。教学过程中存在的主要问题如下：

（1）以课本知识为主，工程案例分析引入较少，缺乏趣味性。传统教学过程中，知识内容讲授主要依据教材内容进行，教材编撰多以围绕材料的力学性能，按照杆件的强度、刚度、稳定性展开，涉及大量的公式推导和理论计算，缺乏趣味性。在多数农业院校中，学生工程基础相对薄弱，导致对工程案例分析的重视程度不够。部分知识点剖析不足，与工程实际问题脱节，学生对课程培养目标及应用不清楚，学习过程中缺乏主动性和积极性。

（2）考核形式单一，无闭环反馈机制，缺乏督促性。当前多数院校相关课程考核依旧以考试的形式对学习效果进行考核。“材料力学”课程成绩多由期末考试成绩（70%）、期中考试成绩（15%）、平时成绩（15%）三部分组成，仍以书面知识考核为主，对过程性考核较为缺乏，相关考核滞后，缺乏学习督促性。期末考试占比过大，学生大多考前突击，更易忽略知识在多种工程实例中的综合运用。

2 基于工程教育专业认证背景下的课程改革

以学生为中心，在教学过程中的资源配置和教学活动应以培养目标和毕业要求的达成度为准绳[5]。在教学内容设置上应突出以学生为中心的教学理念，摒弃以知识点为核心和以考点为核心的学习方式，转而加强以学生自身为核心，构建学生自身知识体系，针对学习成效达成和问题持续改进，形成课程设计的闭环。

2.1 基于工程教育专业认证背景下的课程教学内容改革

2.1.1 确立课程培养目标

课程目标应是课程讲授过程中的重要环节，明确课程要实现的具体目标和意图有助于澄清课程编制逻辑体系。在“材料力学”课程学习前、学习中，教师要通过不断强化该课程的培养目标，确立课程在本专业培养的支撑，明确课程与教育目的和培养目标的衔接关系，并在课程中得以体现，这将极大改善学生课程认知和提高学习积极性。

2.1.2 建立健全课程体系

“材料力学”课程具有数学和工程的双重属性，涉及理论和实践教学环节。基于工程认证理念，应将以课本为中心转变为以任务为中心，建立以任务为导向、企业参与、项目驱动的不断更新的课程体系。将“材料力学”课程知识点的讲解融入具体的项目中，以学生为中心，重视理论与实践相结合，围绕企业需求和工程实际问题开展教学活动，实现教学内容与行业需求一致，教学培养与行业需求相统一的课程体系。

2.2 基于工程教育专业认证背景下的教学方法与形式的创新

在开设课程时应以理论和实践并重，明确课程培养目标和质量标准要求。改变灌输式的教学模式，向任务式课堂转变，向能力课堂转变。在每节课前，利用线上观看视频进行预习，回答为预习设置的简单问题；课前几分钟，先进行填空题和判断题形式的知识点测试，当场进行答案汇总与掌握程度评估；课中教师讲解新知识的重点和难点，穿插进行专题讨论、翻转课堂、师生互动，最后对当节的内容进行总结，布置作业；课后学生复习、练习，教师线上答疑解惑。在重点和难点讲解中，应优选用工程案例引入，分析该案例中所涉及的材料力学相关知识，培养综合运用材料力学知识解决实际问题的能力。

实验课程的开展应以培养学生的应用能力和创新能力为目的。引入项目/任务教学模式，充分发挥学生的主体作用，增设符合工程需求的新式实验。如拉伸实验，在传统的低碳钢、铸铁试件实验基础上，可以增加新材料试件，让学生参与新材料试件的制作，设计试验，并进行性能测试。

2.3 基于工程教育专业认证背景下的考核方式优化

考核形式单一，无闭环反馈，将难以持续可靠的推动专业人才培养质量提升。持续改进作为工程认证核心理念之一，其教学成果评价、反馈应对标培养目标与毕业要求，及时调整以适应社会和行业发展的需求。基于工程认证理念的学习效果评价机制，应是以理论与实践相结合、技能与应用相结合、笔试与实践相结合的综合评价反馈机制。在“材料力学”课程成绩设置上应降低理论知识点的笔试考核占比，如期末考试成绩（50%）、期中考试成绩（15%），增加过程性、实践性、应用型知识的考核，如平时成绩（20%）、实验成绩（15%）组成，且各部分成绩占比应基于年度培养效果达成度动态调整。在平时成绩考核中，应摒弃传统考核方式，如课堂出勤率、课堂表现等形式，转而应以章节学习中项目驱动模式下学生的参与度、完成度、培养目标达成度等指标为依据，单个项目单次考核，形成闭环，以此督促学生们积极自主学习。

3 结语

“材料力学”课程理论性较强，同时又与工程实践紧密结合，对提高学生工程概念和力学概念有着重要作用。本文基于工程专业教育认证背景下，深入分析了农业院校“材料力学”课程问题，并对标工程专业认证理念就课程改革进行了探讨和思考，以期助力高水平本科教育的建设和人才培养能力的提高，为农业院校“材料力学”课程在工程认证背景下的教学改革提供参考和思路。