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.docx

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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

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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（学历）国际互认体系。2013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（outcomes-basededucation，OBE）”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中“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。

（一）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。

（二）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（一般2-3个学生为一组），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