工程认证背景下《水泥窑用耐火材料》课程教学改革

2023-10-12董宾宾殷超凡郑希晨

山西青年 2023年19期

王黎董宾宾殷超凡郑希晨

洛阳理工学院材料科学与工程学院，河南洛阳 471023

工程认证作为近年来本科教育教学质量提高的重要路径，对于深化高等工程教育改革，逐步引导教学评价走向科学化、规范化、市场化具有极其重要的作用［1-2］。《水泥窑用耐火材料》是洛阳理工学院卓越班的专业选修课，从学校卓越的工程师培养计划开始，一直受到学生们的喜爱。最近学校进行了专业的工程认证，现将《水泥窑用耐火材料》这门课准备过程中的体会与今后教学工作中不断改进的一些思路分享一下。

一、毕业要求

《水泥窑用耐火材料》作为专业选修课，在矩阵分解环节要牢牢把握学科特点、培养方案、毕业要求等，对毕业要求的支持不能过多，也要体现应用型高校培养人才的目的。结合学校自身情况，针对本课程的特点，列举了四项毕业要求：其中毕业要求4.研究基于科学原理，并运用科学方法对水泥制造工程领域涉及的复杂技术和理论问题，进行设计实验进行分析和解释数据，并通过综合信息得出合理有效的结论；毕业要求7.就水泥及混凝土领域复杂工程问题对环境、社会可持续发展的影响提出相关预审保证可持续发展；毕业要求10.根据水泥制造工程领域的发展趋势和应对措施，报告和设计稿、发言陈述、指令明确表达或响应，并能及时更新与国际接轨，在跨文化背景下进行沟通和交流；毕业要求11.了解和掌握水泥企业管理模式和流程，正确提出决策方法，以上四项毕业要求可应用于多学科环境，基本涵盖了应用型大学卓越工程师（水泥方向）为学生完成本课程应具备的知识结构。

二、教学目标

《水泥窑用耐火材料》的教学目标比毕业要求更具体。作为国内早期设立水泥类学科的应用型大学，经过60 多年的沉淀和积累，比较了国内其他高校相关学科的教学经验，总结了5 个教学目标。

教学目标1：让学生掌握水泥生产中最常用的耐火材料生产技术原理，掌握水泥窑用耐火材料的破坏机理、原料选择、配方选择、产品成型工艺等。

教学目标2：掌握水泥窑用耐火材料的组成、结构和性能，掌握新型干式水泥窑对耐火材料的要求。

教学目标3：通过本课程的学习使学生具有一定的解决实际问题的能力，可根据不同的使用环境和要求选择合适的耐火材料。

教学目标4：通过本课程的学习，学生可以实现学生的专业能力、所需的工程素养和实践创新精神。

教学目标5：了解和掌握水泥生产管理，可应用于多学科环境。教育目标的具体化，基本解决了卓越班学生完成学业后在实际岗位上解决常见问题的能力。

三、评价办法

（一）成绩评价方法

本课程成绩考核评定方法为：平时成绩占50%，其中出勤、作业和课堂表现占40%，阶段测试占10%，期末考试占50%。

尤其对于难以考评的平日成绩，本着以学生为中心的理念，开展线上线下、课内课外一体化混合式教学，营造有趣的学习环境。大力推进现代技术与教学的深度融合，积极引导学生进行探究式学习、个性化学习、深度学习，推进在线离线、课内课外一体化的混合式教学。以学习通作业为基础，结合课堂表现、阶段考试对学生的学习成果进行阶段性考核。比例分别为作业20%、课堂表现（学习通内提问、签名、抢答等环节）20%阶段测试10%。

（二）本课程教学目标和考核方式评价权重表，见表1

表1 本课程教学目标与考核方式评价权重表

四、课程教学目标评价标准

以专业实践、产学融合、企业共享、创新创业的“四元平台”为支撑，将工程认证、工程实践、工程素养、思政教育的“四维融合”，纳入项目设计、科技竞争、研究探索和创新创业培训的实践内容，将重实践、重设计、重融合、重创新的“四重一贯”理念贯穿全过程，培养综合设计思维能力、专业知识整合运用能力，提高工程实践能力和创新创业能力，从而构建切实可行的教学目标评分标准。有以下5 个等级：优秀、良好、中、合格、不合格。

各教学目标根据学生掌握目标内容的掌握程度来评价：熟练（优秀）、准确掌握（良好）、掌握（中等）、基本掌握（合格）、掌握不到（不合格）。针对各项教育目标，具体要求如下。

（一）教学目标1：根据水泥生产中最常见耐火材料的生产工艺原理，掌握水泥窑用耐火材料的破坏机理、原料选择、配方选择、产品成型工艺等。

（二）教学目标2：根据水泥窑用耐火材料的组成、结构和性能，掌握新型干式水泥窑对耐火材料的要求。

（三）教学目标3：具备一定的解决实际问题的能力，可根据不同的使用环境及要求选择合适的耐火材料。

（四）教育目标4：了解水泥行业耐火材料领域的发展趋势、研究热点，能与行业同行、社会大众沟通和应对。

（五）教学目标5：了解和掌握水泥生产管理，可应用于多学科环境。

五、课程体系的完成情况和持续改进

《水泥窑用耐火材料》主要描述耐火材料的性能，对新型干式水泥窑耐火材料的要求，水泥工业用耐火材料及其进展，新型干式生产线耐火材料的使用。本课程的主要目的，是让学生掌握上述内容，正确选择水泥回转窑不同部位使用的耐火材料。因此，该课程除了传统的课程考试方法和在线学习通考试、作业外，还增加学生实习后的评价情况来评价学生的成绩。

运用学习通考试、课程作业评价学生平时的成绩，通过作业加强学生对知识的学习和理解，促使学生认真阅读和学习。课堂讲解各知识点，也说明各知识点之间的联系，使学生能够理解和应用知识点。

由于课程成就状况的动态变化，对持续改进提出了更高的要求，教师根据前一年学生的成就度计算（基点为0.7），及时与相关课程老师沟通，分析未达到目标学生的具体情况，提出改进意见，要对下一年的课程体系提出具体要求。

六、课程特色

（一）课程设计方案

《水泥窑用耐火材料》在课程设计之初，将学生的培养目标与最终就业方向和岗位相结合，包括水泥制造行业的技术基础知识、水泥窑的发展趋势、水泥窑用耐火材料的基本特征等，同时应适应相关水泥产业发展的需要。通过分解《水泥窑用耐火材料》课程的工程要素，列举学生应具备的基本工程能力，将工程能力与相关教学内容的相互支持有机结合，以适当的方式培养学生。作为卓越工程师培训计划的特色课程，《水泥窑用耐火材料》主要包括耐火材料的概念分类、新型干式水泥窑对耐火材料的要求、水泥工业用耐火材料及其进展、新型干式法生产线耐火材料的使用。任课教师要求要根据企业生产运营、生产管理领域涵盖的内容确定课程教学内容和实践项目，增加引导学生创新创业和学生可持续发展的内容，增强学生就业后的就业创新能力。

（二）课程体系资源

基于应用型大学背景，建设具有工程实践支持和结合工程认证的《水泥窑用耐火材料》课程资源，坚持“影响建材行业、服务地方有贡献、‘一带一路’有成就、特色鲜明的高层次应用型大学”的总体目标，坚持工程认证、工程实践、工程素养、融合思政教育“四维融合”专业课程。课程以可持续发展战略为背景，建设思想政治因素、工程背景相结合的课程资源，建设教育应用慕课视频、学习通等资源，融合思想政治因素，体现卓越的工程师精神，为参与学习的学生创造就业提供有力支持。

（三）课程体系实施

《水泥窑用耐火材料》课程在实施过程中，依托教师科研项目，以工程认证为根本，积极鼓励学生参与各项创新创业竞争，以竞争为抓手，共同提高教师教学水平和学生创新创业的双向互动力。以教师相关科研课题、大学生各级各类竞赛项目等为课程教学内容，在提高任课教师实践教学水平和工程素养的同时，能够提高来自水泥企业兼职教师的创新创业教育指导能力和参与度，完美符合工程认证的毕业要求。

七、建设效益

（一）通过工程认证，《水泥窑用耐火材料》课程内容和教学设计，充分体现了合理性和科学性，明显提高了学生和老师的学习水平和创新创业能力。同时深入调研企业、学生、社会对行业发展的需求，通过重建与整合后的教学内容，进一步体现学校办学理念，从“双碳战略与绿色建材产业政策”“绿色建材创新发展”“建材文化研究传承”等三个方向，从科研、人才培养等方面开展了文化传承和社会服务等工作。积极组织本学科学生参加各级各类学生竞赛，同时深入参与教师相关领域的科研项目，学生的创新意识、创新能力和创业素质明显提高。创新创业教育主要分四个阶段实施：素养的培养；技能的培养；低能量水泥窑用耐火材料的设计；节能、长寿命水泥窑用耐火材料产品的开发。

要通过在《水泥窑用耐火材料》课程中，设置创新创业课程设计，提高学生应对水泥企业实际生产问题的解决能力，同时为学生创业人才创造成长空间。近年来，相关专业学生多次参加“挑战杯”、“互联网+”大学生创业创新大赛、“创青春”、全国建材类专业学生职业技能大赛，2017年获国家铜奖2 次、省创业创新培训计划1 项、省二、三等奖。

（二）《水泥窑用耐火材料》课程以工程认证为基础，与海螺水泥、中联水泥等水泥企业共同开发课程资源，极大丰富了课程资源。通过校企合作，对接企业技术创新、岗位创新、管理创新，将相关内容纳入课程资源，根据水泥产业链开发教学资源，极大丰富了课程资源。例如：以《水泥窑用耐火材料》课程小设计为基础与企业合作生产的新型纳米泡沫淤泥的制备，克服了现有技术中泡沫法制造中难以起泡和泡沫不稳定的缺陷，通过纳米级PG 泡沫稳定剂与陶瓷浆料混合陶瓷浆料的均匀性更好，发泡更容易。使用纳米级PG泡沫稳定剂，形成的泡沫具有更强的稳定性。由此制造的轻量砖的气孔变得更均匀，得到性能更好的产品。该项目获得“互联网+”省级竞赛二等奖。河南中联水泥有限公司相关人员全程参与，结合教科书相关章节进行讲解和实验指导，使学生们获得了更多课堂以外的知识和能力。

（三）在工程认证的基础上，《水泥窑用耐火材料》课程建设在融入洛阳理工学院一贯办学理念的同时，更将国家重大决策融入其中，更全面拓展了课程的广度和深度。融入课程标准、课程教材、课程录像等方法，必将为国家战略服务的需要植根于学生心底，课程设计将培养学生全面发展的课程工程要素纳入范围，通过一年的建设全面拓展课程内涵，为学生在创新创业方面的可持续发展打下坚实的基础［3-4］。