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工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程教学改革论文

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2023-10-25 15:06:39    来源:    作者:xieshijia

摘要:文章首先阐述了工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程教学改革思路,然后论述了工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程任务与目标设计,接着说明了工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程教学改革实践,最后对工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程教学改革效果进行了评价。

  摘要:文章首先阐述了工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程教学改革思路,然后论述了工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程任务与目标设计,接着说明了工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程教学改革实践,最后对工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程教学改革效果进行了评价。

  关键词:“胶凝材料”在线课程教学;工程教育认证;思政元素

  工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度,也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础[1]。自2016年6月我国正式加入《华盛顿协议》以来,工程教育专业认证随着高等教育前进的步伐,以时代背景和国家政策为引领,基于OBE理念,以“学生为中心、成果为导向、持续改进为重点”,注重社会对人才的实际需求[2]。2022年,洛阳理工学院(以下简称“我校”)材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业(含卓越工程师)通过了工程教育专业认证,这是我校首个通过工程教育专业认证的专业。工程教育专业认证的通过,对无机非金属材料工程专业及其学生发展具有非常重要的意义。

  “胶凝材料”是我校材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业的专业特色课程,也是我校的线上公选课程,该课程自2018年开课以来,依据工程教育专业认证标准进行了多次课程建设与改革,是无机非金属材料工程专业工程教育认证的重要支撑课程,也是无机非金属材料工程专业国家一流专业建设的重要课程之一。基于此,本文将以“胶凝材料”课程为例,对工程教育认证背景下在线课程教学改革进行探讨。

  一、工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程教学改革思路

  基于工程教育专业认证标准,结合“互联网+”教育模式,以教育信息化推动教育现代化,在对传统教学模式进行深入思考后,围绕培养目标、课程目标、教学实施和持续改进对“胶凝材料”在线课程进行教学改革,如图1所示[3-4]。该线上课程的实施有助于培养无机非金属材料工程专业人才,尤其是水泥方向的应用技术型人才,为促进我国传统建材工艺技术的进步、建材行业新产品的研发提供必要的人才储备。

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  二、工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程任务与目标设计

  (一)课程任务

  通过该课程教学,可以让学生掌握传统建筑胶凝材料(水泥、石膏、石灰等)的相关标准、原燃材料、制备工艺、水化与硬化过程、性能及应用等基本知识,激发学生的文化自信与历史自信;培养学生分析、理解和解决胶凝材料工艺问题的能力,为今后从事相关工作打下坚实的基础。在本课程新型胶凝材料研发环节,教师可以介绍最前沿的胶凝材料应用现状,激发学生勇于创新、开拓思维的热情。

  (二)课程目标

  基于工程教育专业认证要求,该课程紧密对接无机非金属材料工程岗位能力需求,以OBE教育理念为指导,反向设计,正向实施,以课程思政为导向,以学生自主学习为中心,以提高学生能力为目的,以协同创新为手段,以胶凝材料前沿发展动向为引领,结合传统建筑胶凝材料体系,使学生具备以下四个方面的能力。①掌握主要品种水泥的标准、生产原料、生产工艺、水化硬化过程、硬化浆体的结构和性质及其应用等知识,具备综合运用无机非金属材料工程专业知识的能力,解决主要品种水泥制备、加工与服役过程中存在的问题;②掌握石膏胶凝材料的生产原料、生产工艺、水化硬化过程、硬化浆体的结构和性质及应用等知识,具备综合分析建筑材料新工艺、新技术的能力,解决石膏胶凝材料制备、加工与应用等复杂工程问题;③掌握石灰的生产原料、生产工艺、消解过程、石灰浆体结构的形成、浆体结构的硬化及其应用等知识,具备对工程材料性能进行分析和评价的能力,解决石灰胶凝材料在实际工程中应用存在的问题;④掌握镁质胶凝材料及其他新型胶凝材料生产原料、生产工艺、应用领域等知识,具备对新型胶凝材料组分、性能进行分析的能力及运用信息资源、文献检索工具了解材料领域前沿发展趋势的能力。

  三、工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程教学改革实践

  (一)课程内容与教学目标重构

  基于选用的教材内容及教学大纲的要求,将“胶凝材料”课程内容整合为五部分,涉及水泥、石膏、石灰及镁质胶凝材料四大类传统建筑胶凝材料和新型胶凝材料,如图2所示。其中,在传统建筑材料微课制作过程中,着重从生产原料、生产工艺、水化硬化过程/机理、性能及应用五方面对其进行讲解;而在新型胶凝材料微课制作过程中,着重从材料的改性工艺及改性后性能的提升两方面进行阐述。

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  针对课程目标与工程认证理念,并结合学生的学情分析,本门课程从知识、技能和情感三个层面设立了相应的教学目标,使学生在掌握专业理论知识的基础上,培养科学思维、创新意识,并对所学的专业具有较强的专业认同感和职业使命感。具体来说,三个目标如下:①知识目标—能够掌握不同建筑胶凝材料的组成、结构及水化硬化过程的相关理论;②技能目标—培养分析和解决胶凝材料生产工艺及应用方面问题的能力;③情感目标—培养求真、严谨的科学思维、勇于开拓创新的科学精神,激发文化自信和爱国主义精神,激发职业使命感和责任感,培养工程师职业意识。

  (二)思政元素与课程内容融合

  在对课程内容进行深入剖析后,挖掘与胶凝材料息息相关的思政元素,如图3所示。一方面,通过追溯胶凝材料学发展历史,将五大类建筑胶凝材料基础理论知识与中国传统建筑材料的文化传承、文化自信、时代创新等思政元素结合。另一方面,将实际生活中遇到的与建筑胶凝材料相关的案例与绿色低碳生态文明、科技兴国及大国工匠等思政元素结合,然后在微课视频中通过“讲故事、析案例、解实例”等形式将思政元素润物细无声地表现出来,引导学生成为中华文明的传承者、低碳生产的践行者、科学求真的执行者和科技创新的推动者。以石灰章节内容为例,课前通过发布发掘于洛阳偃师著名的二里头遗址中夯土结构的相关视频,让学生在学习通平台上进行线上交流讨论,深化学生对中国传统建筑文化的了解;在微课视频中,从介绍夯土材料的组成、结构及其性能出发,引入石灰的成分、结构及其与性能的关系等内容,增强学生的科学意识、职业道德,并建议学生亲自到二里头夏都遗址博物馆进行参观;课后在学习通平台上布置石灰的发展前景等相关思考题,通过让学生查阅相关资料,开阔学生的专业视野,激发学生的创新思维。

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  (三)优化线上资源

  资源库的建设是线上课程建设的重要组成部分[5-6]。建立一套完整的课程资源库,不仅便于学生进行课本内容的学习,同时为开阔学生视野提供了平台。“胶凝材料”是无机非金属材料工程专业的专业课程,网上现有课程资料并不完整,而基于超星泛雅学习通平台,将碎片化的课程资料系统地进行整理,并加入思政元素与特色内容,可以建立完整的线上资源库,主要包括课程资料、题库等[7-8]。

  在课程资料库里,主要包括授课计划、课程书目、相关标准及相关视频四大部分。由于该课程不仅针对我校无机非金属材料工程专业水泥方向的学生,同时也面向全校各个专业,因此在选择课程书目时,除了选用的课程电子教材《胶凝材料学》,还包含与本课程相关的《水泥工艺学》《石膏建筑材料》等电子参考资料及与胶凝材料相关的国家标准、行业标准。在对章节内容的重难点进行分析后,教师可结合各章节的知识点进行微课视频的录制,共录制25个微课视频,每个视频时长约10—15分钟。除微课视频(包含PPT)外,与课程相关的网络科普视频及动画等也在平台上实时更新,便于非本专业学生进行辅助学习、理解与扩展。同时,题库中设有多种不同题型,包括选择题(单选题和多选题)、判断题、填空题等客观题型和名词解释题、简答题、论述题等主观题型,并且题库中的试题还包括了理论基础知识点和实例分析。

  (四)创新教学模式

  “胶凝材料”在线课程在实施过程中,利用超星泛雅学习通平台构建课程门户网站,以微课视频为载体,基于五大类建筑胶凝材料的特点,采用“以章节为主线、以教师为主导、以学生为中心、以项目式任务为目标”的教学模式,实施“课前准备、课中学习、课后反思、答疑交流”的在线课程管理,如图4所示。课前准备阶段:教师发布相关胶凝材料章节内容及补充资料,促使学生在课前对学习章节进行自主预习并提出问题;课中学习阶段:学生通过超星泛雅学习通平台进入课程进行签到打卡,并完成相应的微课视频学习,在观看完微课视频后,对教师在平台上发布的与所学胶凝材料相关问题进行互动讨论;课后反思阶段:基于微课视频内容,学生完成相应的线上作业和章节测试,同时针对相应的胶凝材料进行项目式任务研究;答疑交流阶段:学生针对胶凝材料中遇到的不理解的知识点、重难点及相关思政元素与教师在线上进行集中交流答疑,加深对理论知识与思政元素的理解。在线课程教学模式改变了以往以教师为主体,理论教授内容过多,学生参与度较低的教学模式,将理论、实践、应用有机统一[9-10]。

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  (五)完善考核方式

  课程考核是检验学生学习成效的重要组成部分。基于在线课程的实施过程,在课程结课时,教师需对学生的学习成效进行整体评价,不仅要对学生期末的最终成绩进行评判,同时也要对学生在学习过程中的表现进行评价。因此,借助超星泛雅学习通平台的诸多功能,在设置课程成绩构成时,教师可以构建一套侧重过程的多元化评价体系,并将考核方式和成绩构成及比例在开课初期就发布于线上,便于学生在学习过程中了解自己的学习成效。评价方式主要包括过程性评价和期末结果性评价两大部分,在评价过程中,加大了对过程性评价的占比,占总成绩的70%,而结果性评价仅占30%,成绩构成及比例设置如表1所示。其中,过程性评价包括任务点学习、课堂讨论、平时作业、章节测试、项目式任务,体现过程性评价的多样性。任务点学习占总成绩的20%:要求学生观看完课程设置的25个微课视频,并完成学习任务;课堂讨论占总成绩的5%:在线上学习过程中,教师会不定时发放与微课视频中胶凝材料相关的课堂讨论主题与学生进行互动;平时作业和章节测试占总成绩的25%,主要考查学生对不同胶凝材料基础知识的掌握情况;项目式任务占总成绩的20%:教师针对目前胶凝材料存在的问题,提出项目式任务,让学生通过查找资料、整理素材、总结并制作汇报PPT的形式完成。结果性评价是在学期末课程结束时对胶凝材料相关知识的整体评价,采用线上闭卷考试的形式进行,试卷题型主要包括名词解释、单选题、多选题、判断题等,主要以考查胶凝材料的基础知识点为主。概言之,教师采用多种评价方式,能够全面、系统地对学生理论知识的掌握情况、问题的解决能力、团队的协作能力及创新思维意识等多方面进行综合评价。

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  四、工程教育认证背景下“胶凝材料”在线课程教学改革效果评价

  自2020年实施线上课程以来,本线上课程共进行了4个学期,超400余人学习,学生学习情况如图5所示。

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  每学期课程结束后,教师都会通过超星泛雅学习通平台发放相关问卷。问卷调查采用无记名的方式收集学生的反馈信息,包括对课程的整体评价,对课程知识点与课程目标一致性的评价,对课程知识掌握度的反馈,以及对课程提出的改进意见等。通过对学生反馈信息的整理和分析发现,对课程的整体评价为非常满意和满意的学生达到92.65%,同时对微课视频内容评价为非常满意和满意的学生达到95.37%;认为课程知识点设置与课程目标完全一致和一致的学生达到90.18%;认为课程能够为今后毕业设计、从事相关领域工作研究打下良好基础的学生达到80.54%。从结课后的成绩分布来看,良好及以上(≥80分)的学生占比较高,达到78.62%,同时四个课程目标达成度分别为86.75%、89.26%、88.42%和87.31%,总达成度较高,为87.94%,这也表明学生较好地掌握了“胶凝材料”在线课程的知识点。此外,从学生对课程提出的改进意见来看,93.72%的学生希望在课程设置时增加与知识点相关的历史变迁或时政信息,以及加强创新思维的引导,在提高专业理论技能的同时,培养多方面综合能力。

  五、结语

  在教育信息化进入融合创新的新阶段,将现代信息技术与专业课程教学有机结合,是提升教学质量的一种手段,也是激发学生学习兴趣的一种教学模式。基于工程教育专业认证,探讨和实践“胶凝材料”在线课程教学,通过过程化、多元化评价体系对学生的学习成效进行综合评价,有利于教师提高教学质量,完善课程建设,对课程进行持续改进,实现课程的整体目标。因此,作为新时期的高校教师,应充分合理利用在线教学平台,改善教学效果,为学生提供更优质的课程资源,全面提升学生的综合素养。


 参考文献:

  [1]李泽仁,周璐,张莉英,等.基于工程教育专业认证背景下地方特色院校“金课”建设的研究与探索[J].北华航天工业学院学报,2020,30(1):48-50.

  [2]李峰光,郭睿,李兵,等.基于OBE理念的材料专业英语在线开放课程设计[J].中国教育技术装备,2018(18):104-106.

  [3]杨旭娟,李岩舟,李兆军.疫情防控背景下工程力学和材料力学课程多通道在线教学探索与实践[J].大学教育,2021(6):87-89.

  [4]李惠,陈书锦,方倩,等.《材料近代分析方法》在线课程建设及教学改革研究[J].广东化工,2020,47(23):133,170.

  [5]王欣,陈婷,徐国祥.金课视阈下高职“建筑材料”在线课程的建设与应用[J].扬州职业大学学报,2020,24(3):53-55.

  [6]祝闻,廖忠淼,李康,等.疫情时期《材料科学基础》在线课程的建设与思考[J].广东化工,2020,47(11):262-263.

  [7]刘玉,朱晓冬.东北林业大学林业工程新工科项目建设研究:以《家具与室内装饰材料》在线课程为例[C]//黑龙江省高等教育学会.高等教育现代化的实证研究(一).哈尔滨:黑龙江教育出版社,2019:114-118.

  [8]周韬.建筑装饰材料精品在线开放课程的设计与实践研究[J].长沙航空职业技术学院学报,2018,18(3):40-43.

  [9]赵增辉,刘星光,郝鹏,等.基于超星泛雅平台的材料力学在线课程建设与实践[J].中国现代教育装备,2019(19):124-127.

  [10]韩新月,李斌,吉恒松,等.融入案例教学的《新能源材料》在线开放课程建设思考[J].广州化工,2022,50(18):208-210.