黄光伟 王亚娜 刘晓艳 石银冬 梁顺星 刘宏基 郑立允

（河北工程大学材料科学与工程学院 河北·邯郸 056038）

工程教育专业认证（工程认证）是我国高校工程教育的必经之路，工程认证的标准为成果（产出）导向教育（Outcome-based education，OBE）提供了可靠的架构体系。OBE教育模式于20世纪80年代因美国政府与民众对学校教育质量提升的关注而兴起，由美国学者斯派帝（Spady W.D）提出，其主要包括三个要素：成果导向、以学生为中心和持续改进，目前该标准已经成为美国、英国、加拿大等多国工程教育改革的主流方向[1,2]。2013年我国成为《华盛顿协议》的第21个签约成员国并于2016年成为该协议的第18个正式成员。成员国大多数采用OBE模式作为工程教育的认证标准。因此，近年来我国大力推进工程认证工作，这在推动我国工程教育改革，提高我国工程人才培养质量方面具有重要的现实意义，继而引起国内高效工科专业的广泛关注，成为国内高校工科专业建设的焦点。

专业建设离不开课程群的建设[3]。要实现OBE的工程教育专业认证，首先要建设好对口专业的课程群，而课程群的建设质量取决于每一门课程的建设质量。我校金属材料工程专业的课程群包含：数学/自然科学课程；工程基础/专业基础/专业方向课程；人文社科类通识教育课程；实践环节等。对于工程基础/专业基础/专业方向课程群来说，其占该专业培养目标总学分的31.5%（最高），在本专业培养过程中尤为重要，因此该课程群中每一个门课程的建设质量都关系到该课程群的建设。《金属热处理原理》课程属于金属材料工程专业“工程基础/专业基础/专业方向课程群”的核心课程。是培养金属材料领域技术人才整体知识体系的重要组成部分，是金属材料工程专业其他专业课程的纽带。下面将基于该课程的建设状况及在工程认证背景下这门课程该如何建设进行探讨。

1 《金属热处理原理》课程建设现状分析

《金属热处理原理》是金属材料工程专业的专业基础理论课程之一，是金属材料工程专业的专业核心课，必修课程，在金属材料工程专业的教学中有着重要地位。通过学习本课程，使学生掌握金属热处理的基本理论；能够定制常规热处理工艺；具备初步分析和解决金属热处理工艺问题的能力，为培养学生材料热处理工程师的基本素养奠定理论基础。完成本课程的学习使学生具有的能力有：（1）掌握各种热处理的方法、原理、工艺特点及应用范围，了解常见的热处理设备；（2）加深对热处理工艺后材料的组织和性能关系的理解，能够分析出热处理工艺参数对材料组织性能影响的根本原因，并能设计出合理的热处理工艺流程；（3）掌握常见金属材料热处理工艺的制定及常用热处理设备的使用，能够基于特殊材料对现有热处理设备进行改进。

但是，多年来由于本课程存在课程建设的滞后，课程教学内容的创新不够，尤其是与现在新时代工科大学生思维的相适应不够，除此之外，教学手段以及实践环节也存在诸多问题，因此使得学生对本课程的学习上，知识掌握不充分，能力培养难达标。由此，需要对这门课程进行课程建设的改革。通过对已有的课程改革情况总结得到，对《金属热处理原理》此门课程的改革主要是从课程内容的设计与改革、实践教学模式的改革、课堂情境模式的改革以及丰富第二课堂等方面进行改革[4-6]。尽管通过这些改革，一定程度上推进了《金属热处理原理》这门课程的教学效果和目标达成。但是，这些改革多是单方面的改革，并没有形成系统的改革成效，没有将每个环节进行统筹且没有有效评估检测各种改革的兼容性，这容易导致教改成果推广过程中很难真正的适应学生的培养。特别是在目前的工程认证背景下，这些没有成体系的教改是很难达到OBE的成效的。为此，目前的课程改革，必须要以工程认证标准作为课程改革的整体目标，以OBE为宗旨，这样才能够将每一门课程建设好，从而推进课程群的建设，也才能实现对口专业课程体系的建设，最终实现对口专业人才的培养。

2 工程认证背景下如何建设《金属热处理原理》课程

在工程认证背景下，任何一门课程的建设都需要通过这样的范式进行：（1）充分分析课程的性质；（2）建立课程目标；（3）科学合理地建立课程目标与毕业要求的对应关系；（4）建立课程目标与教学内容的培养环节对应关系；（5）布局好课程的基本内容、教学要求与学时分配；（6）采用合理科学的教学方法及手段；（7）具有可操作性的课程考核与成绩评定方式；（8）具有合理的课程目标达成度评价机制；（9）具有课程评价与持续改进。诚然，只有把控好每个环节的建设质量，最终才能实现课程目标的达成，也才能支撑好毕业要求指标点的达成，契合OBE模式。很明显，在工程认证背景下的课程建设与以往的课程建设是有本质区别的，工程认证背景下的课程建设是整体的建设，集成的建设，而不是局部的、单方面的课程建设。下文将呈现《金属热处理原理》课程在工程认证背景下几个共性关键环节建设的探讨。

2.1 课程目标的建设

对于《金属热处理原理》课程目标的建设，应该基于课程性质及课程内容以及在充分剖析毕业要求的基础上进行建设。值得重视的是，在进行课程目标建设时，应该响应习近平总书记在全国高校思想政治工作会议的精神：“高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。”因此，课程目标中应该有课程思政相关的课程目标，而且要合理地从课程内容中找到思政元素的切入点，以达到课程思政的目的。对于《金属热处理原理》这门课程来说，课程思政的课程目标可以但不限于是“注重科学思维方法训练和科学精神培养，提高学生分析问题和解决问题的能力，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当，提升学生的科技自信和民族自豪感。”

2.2 教学方法及手段

随着计算机技术和互联网的发展，让教师在教学过程中的教学方法及手段呈多样式的发展。但是，每一门课程的教学方法与手段不能硬性的顺应潮流趋势，应充分地分析课程内容、在对学情进行分析充分的前提下去选择科学合理的教学方法及手段，服务课程目标的达成。对于《金属热处理原理》这门课程，因为其不仅包括有很多理论知识如固态相变理论，还包括许多工程知识以及课程实验环节。因此，对于课程的理论教学应以课堂讲授法为主，面向基础知识的准确、扎实掌握，突出对原理的理解分析、对方法的总结以及理论体系的完整建立；在理论教学的过程中，力求将理论知识与工程实际情况相结合，面向理论知识的实际应用为目的。此外，还应该利用好目前的网络教学模式，将课堂讲授与课后网络学习相结合，用于课堂来不及消化的重点和难点内容的学习的突破口，如通过布置课后学习任务的形式，要求学生采用网络手段如观看慕课、查阅文献等方式进行知识的巩固和吸收。另外，该课程还应做到理论教学与课程实验相结合，通过课程实验强化理论知识的学得。如通过碳钢的普通热处理及显微组织观察与分析此课程实验，能够让学生掌握碳钢的普通热处理（退火、正火、淬火及回火）基本过程与操作方法；分析含碳量、加热温度、冷却速度等因素对碳钢硬度的影响；观察和分析碳钢经不同热处理后显微组织特征；加深理解不同热处理工艺对碳钢组织和性能的影响。本课程还应强调通过翻转课堂提升学生兴趣，学生通过自学的方式消化、吸收课程的庞大知识量。通过讨论和演示加深对知识点的吸收。

2.3 课程目标达成度的评价

课程目标达成度的评价，是课程建设的重要环节。这部分内容的建设关系到能否达成毕业要求指标，能否真正的契合OBE模式的工程培养要求。课程目标达成度的评价也是工程认证观测的重要环节。对于《金属热处理原理》课程目标的达成度评价，需要合理建设“课程目标与教学内容的培养环节对应矩阵”，这部分的内容每个高校有所差别。但最为重要的是要制定适合于本校及本专业程目标达成度的评价机制，如我校基于学校的定位，专业的发展及人才的培养制定了《材料科学与工程学院课程目标达成情况评价办法》。对于课程目标的评价，其评价周期定为每1学年评价一次。我校科学合理地设置达成情况目标值，采用成绩分析法进行评价。课程达成评价根据“金属材料工程专业课程达成评价方法”进行计算，评价结果将用于持续改进。评价过程中，金属材料工程系负责人组织教师实施课程评价，制定持续改进措施，监督持续改进过程。课程负责人负责撰写课程考核总结报告，实施课程评价持续改进。因此对于课程目标的达成度评价来说，是一个复杂的过程，但是也是一个需要重点主抓的环节。

2.4 课程评价与持续改进

持续改进是OBE的重要内容之一，是工程认证的主要观测点之一，是人才能力进一步提高的有效手段。对于《金属热处理原理》这门课程的持续改进，我们主要采取以下措施：（1）理论教学：根据学生学习情况，教师采取座谈会、与学生单独交流，及时调整教学方法、进度，做出教学改进；（2）实验教学：根据学生实验室实验及实验报告情况，对学生理解金属热处理原理相关理论的程度以及对热处理工艺定制方面的能力掌握情况进行分析，及时调整实验难、重点和实验内容，提出改进措施；（3）课堂质疑或短时间交流讨论：对课堂质疑或讨论的效果进行分析，提出课程持续改进意见，用于本课持续改进；（4）课程作业：对每次课程所布置的作业进行合理的批改和综合分析，用于评价学生对所学知识点的掌握程度，及时进行知识点的巩固复习；（5）期末试卷分析总结：根据课程目标，实现课程达成评价，撰写课程总结报告，提出课程持续改进意见，用于本课程持续改进。

3 结语

工程认证是推进工程教育改革的正确方向。工程认证提出的能力指标不仅为评价学生的沟通、合作、专业知识技能、终生学习的能力及世界观等提出了明确的方向与要求，也为教师、教育机构在设计课程上提出了明确的方向与要求。通过工程认证，能够有效促进我国高等工程教育的国际交流，提升我国高等工程教育的国际竞争力。使我国的工程技术人员能够公平地参与国际就业市场的竞争，满足进入国际就业市场的现实要求并获得公平待遇，提升国际竞争力。本文分析了以往《金属热处理原理》课程的建设情况，呈现了《金属热处理原理》课程在工程认证背景下几个共性关键环节建设的探讨，这将为工程认证过程中相关课程的建设提供参考和借鉴。