面向工程教育的電類專業(yè)本科教學若干建議

陳希有, 盛賢君, 李冠林, 劉鳳春

(大連理工大學 電氣工程學院， 遼寧 大連 116024)

面向工程教育的電類專業(yè)本科教學若干建議

陳希有, 盛賢君, 李冠林, 劉鳳春

(大連理工大學 電氣工程學院， 遼寧 大連 116024)

本文根據(jù)工程教育和工程教育專業(yè)認證(華盛頓協(xié)議)的特點，針對教學活動的某些方面，提出了在日常教學活動中實施工程教育的若干建議，包括培養(yǎng)方案、教學大綱、教材、考試、畢業(yè)設計、實驗教學等。目的是促使工程教育常態(tài)化，努力提高工程教育質量。

本科教學；工程教育； 專業(yè)認證

0 引言

我國開展工程教育專業(yè)認證工作已達10年，并從2016年開始成為《華盛頓協(xié)議》正式成員。工程教育理念在我國逐漸普及，工程教育以及工程教育專業(yè)認證日趨常態(tài)化，達到了以認證促建設的目的。為了扎實有效地開展工程教育，學界開展了廣泛而深入的思考和探討。文獻[1]就“學生中心”理念進行了細致闡述，論述了以學生為中心的教學原則、教學模式和教學評價等。文獻[2]則論述了“成果導向”理念，闡述成果導向下的教學設計、教學實施，以及培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求和課程體系三者之間的關系。文獻[3]分析了我國高等工程教育專業(yè)認證存在的問題，尤其是與注冊工程師的關系，提出了“加強管理，建設具有獨立性和權威性的認證組織”，“認證標準要具有多樣性、靈活性，與國際接軌”，“加強工程教育專業(yè)認證制度與工程師注冊制度的銜接”等建議。文獻[4]對工程教育專業(yè)認證發(fā)展策略進行了分析，提出了“建立問責制度”的建議。文獻[5]論述了《華盛頓協(xié)議》有關高等工程教育國際互認的規(guī)定；回顧了我國高等工程教育專業(yè)評估和認證工作；提出了完善我國高等工程教育專業(yè)認證工作的政策建議。文獻[6]闡述了工程教育專業(yè)認證標準的內涵，強調要明確培養(yǎng)目標，完善培養(yǎng)方案；加強課程建設，改革教學內容；推進校企合作，強化實踐環(huán)節(jié)；構建監(jiān)測體系，注重持續(xù)改進。文獻[7]針對電氣專業(yè)的工程教育，闡述了電氣專業(yè)課程體系、畢業(yè)要求和持續(xù)改進等認證標準。

2014年下半年，我校電氣工程及其自動化專業(yè)接受了工程教育專業(yè)認證。本次認證中，華盛頓協(xié)議會員國專門派出觀察員，對認證過程進行全程觀摩。本文根據(jù)筆者對工程教育的理解，并結合參與本次專業(yè)認證的全過程，以及筆者的日常教學實踐，提出了普通教師在日常教學的各個環(huán)節(jié)中，實施工程教育的若干建議。如果教師能夠按照工程教育的理念開展教學活動，不僅能將工程教育的理念落實到基層，也會自然而然地滿足“做我所說，寫我所做”的認證要求。

1 關于培養(yǎng)方案

制定切實可行的“培養(yǎng)方案”是落實專業(yè)認證指標中“培養(yǎng)目標”和“畢業(yè)要求”的重要保障，在具體制定過程中，應考慮以下幾點：

(1)成立專業(yè)教學指導委員會(本文簡稱專業(yè)教指委)，成員包括專業(yè)責任人或專業(yè)負責人、教學名師、核心課程負責人、骨干教授、基礎與通識課程負責人等，并且一定要有企業(yè)技術人員參加。要像學術組織那樣，有工作章程，主要活動都有詳細紀要。在學校統(tǒng)一領導下，完成培養(yǎng)方案的修訂。

除了修訂培養(yǎng)方案外，許多教學指導性和自查性工作也都由專業(yè)教指委來組織實施，因此成立專業(yè)教指委非常必要，可使得教學工作在專業(yè)層面上有了集體決策的組織保障。有專業(yè)教指委署名的舉證材料在接受專業(yè)認證時更具效力。

(2)培養(yǎng)方案文本中一定要包含：“培養(yǎng)目標”、“畢業(yè)要求”的內容，以及教學活動與畢業(yè)要求的支撐關系矩陣，在支撐上最好有“強”、“弱”之分。其中“畢業(yè)要求”的條目和內容，既要覆蓋認證標準中關于“畢業(yè)要求”的闡述，又要突出本專業(yè)特色。

(3)在課程體系中要有由企業(yè)人員負責開設的完整課程，并且考核要有區(qū)分度，不能僅僅是報告性的講座課程，不能簡單地以是否參加講座算作課程成績。

(4)在相關網(wǎng)站上發(fā)布培養(yǎng)方案完整文本。

(5)將培養(yǎng)方案中的“培養(yǎng)目標”原話寫入招生簡章。

注：(4)、(5)的做法是因為認證標準中，要求培養(yǎng)目標必須向社會公開。

(6)所有教師都要了解專業(yè)的培養(yǎng)方案，因為專業(yè)認證標準中提到：“教師如何了解本專業(yè)的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求”，“教師明確他們在教學質量提升過程中的責任，不斷改進工作”。因此，教師不能只埋頭教書，不問對象、目標和要求。

2 關于教學大綱

除教學活動的基本信息外，每門課的教學大綱建議包括下列內容：

(1)本教學活動與“畢業(yè)要求”的支撐關系。

(2)本教學活動的教學目標。

(3)本教學活動各教學內容與教學目標的對應關系。

(4)對教學內容的基本要求、學時分配等。

注意事項：

(1)自上而下地制定教學大綱，即由培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求來制定教學大綱。這樣是為了體現(xiàn)“產(chǎn)出導向”的工程教育理念。

(2)大綱文字不能是教材目錄的簡單重復，要表述教學內容的邏輯性和層次性。教學大綱具有對課程的概括和總結作用。

(3)大綱不能由一門課的教師制定，要放到整個培養(yǎng)方案中，尤其要考慮對畢業(yè)要求的充分支撐，防止有的畢業(yè)要求支撐過多，有的又太少。

3 關于教材

無論編寫或選用，教材都應符合工程教育的要求，即具備如下特征的某些方面：

(1)有來自企業(yè)的專業(yè)人員參加編寫，加強教材的工程背景，并使其符合工程需求。

(2)在引用他人成果時給予注明，潛移默化地教育學生，要尊重他人成果。

(3)從工程問題或自然現(xiàn)象中逐步引出概念，避免硬性定義和直接陳述，因為大多數(shù)內容都是有工程或自然背景的。

(4)嚴格貫徹國家標準或行業(yè)標準，正確使用物理量的單位，因為工程技術人與必須按照標準進行設計和施工。

(5)器件參數(shù)盡量工程化，使用商用規(guī)格的參數(shù)值，減少主觀擬定。

(6)介紹器件與設備的額定值，不能只介紹與計算有關的參數(shù)值，因為在使用設備時，必須關心其額定值。

(7)注重工程實際情況下的計算，減少單純理想化計算。

(8)對習題的敘述要盡量增加工程背景內容，讓學生在閱讀習題時順便了解工程背景。

(9)包括環(huán)境意識、安全意識、經(jīng)濟意識、社會意識等非課程理論體系下的內容，因為在認證標準中多次提到這些意識，對這些意識的達成不能都交給導論類課程。

4 關于教案

教案是根據(jù)教學大綱和教材，由教師針對每一次課制訂的教學實施方案。編寫教案的目是使教師在上課前對所要講的內容有一個總體的和具體的規(guī)劃。根據(jù)工程教育專業(yè)認證，編寫教案應該做到：

(1)要體現(xiàn)“持續(xù)改進”的工程教育要求。作為最直接的教學內容實施方案，教案應能體現(xiàn)教師在每次執(zhí)行教學任務時所作的持續(xù)改進。這些改進來自各種教學反饋，例如作業(yè)、答疑、上次教學循環(huán)的課程考試、與同行交流心得等。在認證標準中，專門有“持續(xù)改進”一項，而在實際工作中，“持續(xù)改進”需貫穿在各種教學活動中。不斷修改教案就是在“課內循環(huán)”中，實施持續(xù)改進的最具體舉措。

(2)對所作的改進要保留憑據(jù)。對電子版教案，每次使用要有不同版本，并能說明新舊版本的區(qū)別。不要圖省事，用新版本覆蓋舊版本。對紙質教案，可以通過批注、編輯、增頁、輔助教案等辦法，反映“持續(xù)改進”的內容。這些都是專業(yè)認證到來時，在“持續(xù)改進”方面提供“寫我所做”的有效憑證。

5 關于作業(yè)

作業(yè)既是讓學生練習所學知識的方式，又是教師最及時獲得教學反饋的渠道，還是規(guī)范學生學術行為的手段。對作業(yè)的設置提出如下建議：

(1)要有相對綜合的作業(yè)，需要小組合作完成，尤其是對設計類課程，因為工程教育中，要求培養(yǎng)學生的協(xié)作能力。認證標準中特別提到，“能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色?！?/p>

(2)要求作業(yè)必須清楚規(guī)范，以便審讀，藉此培養(yǎng)學生凡事都要為他人著想的良好意識。有了這樣的意識，在工作崗位上才能寫出條理清晰、格式規(guī)范的技術文件。比如規(guī)定：要有畫圖、要有文字敘述、紙張要整齊、要裝訂、不要用紅格紙和紅筆、不要雙面書寫、書寫不要太擁擠等。

(3)要記錄作業(yè)中存在的問題。

有了上述要求和記錄，專業(yè)認證到來時，“課程達成度評價表”中的相關內容便會很自然地填寫。

6 關于答疑

答疑是解答學生疑難和及時獲得教學反饋的重要渠道。對答疑的建議是：

(1)既要解答課程學習中的問題，又要解答就業(yè)、擇業(yè)、心理等問題，因為專業(yè)認證標準中特別要求，“教師為學生提供指導、咨詢、服務，并對學生職業(yè)生涯規(guī)劃、職業(yè)從業(yè)教育有足夠的指導”。不能把這些指導都交給學生工作處或招生就業(yè)處，也不能搞幾次講座就算指導了，這些指導應貫穿在每個教學活動中。另外，以課程答疑的名義，對學生進行心理輔導，學生會感到親切自然，沒有在心理咨詢中心那種“不好意思”感。教師對學生的指導作用是其他人員代替不了的。

(2)答疑要貫穿于教學過程始終，不能只是考前集中答疑。工程教育強調教學活動的規(guī)律性和長期性。

(3) 也可以利用網(wǎng)絡進行輔助答疑：QQ群、網(wǎng)上學習中心、電子郵件等，這些都是學生們喜聞樂見的形式，可以擴展答疑的時間和空間。

(4)對答疑中發(fā)現(xiàn)的典型問題要有記錄，作為“持續(xù)改進”的依據(jù)。

7 關于考試

考試具有教學“指揮棒”作用，與考試相關的文檔也是專業(yè)認證到來時，專家們要重點查閱的資料。對考試的建議有：

1)試題方面

(1)有考核概念和原理的思考性題目，激勵學生在學習過程中，不斷思考本質性問題，避免成為做題匠，并鍛煉學生文字表達能力。

(2)有從工程中凝練出的題目，已知條件和計算結果都符合工程實際。元件參數(shù)使用商業(yè)標稱值，不完全是便于計算的主觀數(shù)值。

(3)有從曲線和表格中獲取信息，或繪制曲線和表格的題目。

(4)有工程近似計算的題目。

(5)有涉及商業(yè)意識、安全意識、環(huán)境意識的題目。

(6)有考核正確使用物理量單位的題目。

(7)卷面要規(guī)范，包括單位、符號、圖表等。試題對學生會產(chǎn)生一種積極影響，培養(yǎng)學生注重規(guī)范的工程習慣。

注意：①盡量不出選擇題或填空題；②試題不要近期重復；③試卷是認證時重點調閱的材料之一。

2)閱卷方面

除要求試卷批改清楚規(guī)范外，這里特別強調試卷的歸檔工作。監(jiān)考記錄、閱卷記錄、空白試卷、評分標準、閱卷小結以及成績分布等要齊全。在閱卷小結中尤其要指出考試和閱卷中發(fā)現(xiàn)的問題及原因，以及根據(jù)“持續(xù)改進”要求，本次考試發(fā)生的變化等。

8 關于畢業(yè)設計

畢業(yè)設計是本科培養(yǎng)最后一環(huán)，畢業(yè)設計(論文)更是認證專家特別關注并查閱的原始材料。根據(jù)工程教育的理念，與畢業(yè)設計有關的工作建議做到：

(1)題目要突出工程性，而不是探索性，后者可以作為研究生的研究題目。

(2)設計內容要相對完整，在規(guī)定的畢業(yè)設計時間內能夠完成。

(3)論文內容不能是單純的文獻綜述、計算機仿真和課件制作，要體現(xiàn)“工程設計”的思想。

(4)畢業(yè)設計任務書中，要用可核查的量化技術指標作為畢業(yè)設計要求，不能全是功能性描述。

(5)畢業(yè)設計中還應包括過壓、過流保護要求；要有人身安全和節(jié)能方面的要求。

(6)要有企業(yè)人員參與畢業(yè)設計指導和參加畢業(yè)答辯。

9 關于實驗教學

根據(jù)工程教育特點，實驗教學建議做到：

(1)實驗裝置：不要都是成套的臺式實驗裝置，要營造與工程實際更接近的實驗環(huán)境，多給學生留出自己動手連接和組裝的機會；不要都是數(shù)字式儀表，在快速和直觀方面，指針式儀表優(yōu)于數(shù)字式儀表，在飛機駕駛艙和變電站中仍然大量使用指針式儀表。

(2)實驗報告：不要圖方便而硬性規(guī)定了實驗報告格式，學生只需填上數(shù)據(jù)和在規(guī)定的坐標系上繪出曲線，這樣會使學生失去創(chuàng)造的機會。建議教師提出要求，讓學生自行設計表格和繪制坐標曲線，自行設計完整的實驗報告，以培養(yǎng)學生的工程表達能力。在認證標準中，特別提到了“能夠就復雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、……?！?/p>

(3)安全意識：在認證標準中多次提到安全意識。實驗教學是培養(yǎng)安全意識的重要環(huán)節(jié)。實驗教學中的安全意識不僅僅體現(xiàn)在墻上張貼的制度規(guī)定和堅固的防盜門窗，而是體現(xiàn)在實驗現(xiàn)場以及操作過程中。大學的實驗室與其他實驗室不同之處在于，大學實驗室既要確保學生和實驗設備的安全，還要向學生傳授未雨綢繆、以防為主的安全意識。前者例如有無方便的疏散通道；有無清楚的逃生指示；有無專門地線；有無足夠的滅火裝置等，這方面實驗室通常會做得很好。后者例如是否讓學生了解安全須知，并簽字確認；是否讓學生熟悉逃生通道；是否阻止學生不正確的儀器擺放，并講明道理，是否阻止邊吃喝便做實驗的不良行為。安全意識一旦養(yǎng)成，學生在從事任何工程項目時，都會考慮安全問題，甚至到了公共場所也會時刻想到安全，并主動糾正安全隱患。

(4)將科研成果轉化為實驗條件：這種轉化有兩個作用，一是使實驗條件更加工程化，開展通用實驗設備無法代替的實驗；二是滿足認證需求，它可作為“師資隊伍”和“支持條件”下的許多標準達成情況的憑據(jù)。

10 結語

工程教育需要常態(tài)化，一線教學尤為重要。只有平時想到了、做到了，工程教育工作才能落到實處。認證到來時，自評報告才能寫到位，回答專家問題才能說到位，舉證才能有力度。

[1] 李志義. 解析工程教育專業(yè)認證的學生中心理念[J]. 北京：中國高等教育. 2014，(21):19-22.

[2] 李志義. 解析工程教育專業(yè)認證的成果導向理念[J]. 北京：中國高等教育. 2014,(17):7-10.

[3] 支希哲, 韓阿偉. 高等工程教育專業(yè)認證的問題及對策[J]. 北京：中國高?？萍? 2015,(4):44-47(陳希有等文)

[4] 黃愛華, 吳曉蓓. 工程教育專業(yè)認證發(fā)展策略探析[J]. 武漢：高等工程教育研究. 2010,(6): 43-55

[5] 姚韜，王紅，佘元冠. 我國高等工程教育專業(yè)認證問題的探究--基于《華盛頓協(xié)議》的視角[J]. 長沙：大學教育科學. 2014,(4):28-32.

[6] 鄭秀英, 王海濱, 姜廣峰. 以專業(yè)認證標準為指導, 深化高等工程教育改革[J]. 武漢：高等工程教育研究. 2011,(5): 51-53.

[7] 黃云志, 吳紅斌, 黃海宏, 王磊. 以專業(yè)認證為導向的電氣專業(yè)課程體系建設探析[J]. 北京：中國電力教育. 2014,(2): 93-94

Some Suggestions of Undergraduate Teaching for Electricity Class Majors Oriented Engineering Education

CHEN Xi-you，SHENG Xian-jun，LI Guan-lin，LIU Feng-chun

(SchoolofElectricalEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024,China)

According to the features of engineering education and the engineering education accreditation (Washington agreement), this paper proposed some suggestions on the daily teaching process in some aspects to fulfill the engineering education. The purpose of this paper is making the engineering education normalized to improve practically the quality of engineering education and engineering education accreditation.

undergraduate teaching; engineering education; professional certification

2016-09-20;

2017-04- 28

陳希有(1962-)，男，博士，教授，主要從事電路、電工技術課程的教學工作，以及綠色電力變換研究，E-mail: chenxy@dlut.edu.cn

G642

A

1008-0686(2017)04-0001-05