基于工程教育認證的過程裝備與控制工程專業(yè)實驗課教學改革

李海生　陳英華　沈利民　王光輝　章新喜

摘要：多渠道調(diào)研論證制定了專業(yè)實驗課的教學大綱，提出了與培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求存在明確對應關系的課程教學目標，構建了完善的教學質(zhì)量監(jiān)控體系，對課程教學的學生達成情況制訂了合理評價方案，以評價結果作為課程持續(xù)改進的依據(jù)。在專業(yè)實驗課中貫穿工程教育理念，不但是對課程教學改革的大膽嘗試，更有助于提高學生的工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

關鍵詞：專業(yè)實驗課；工程教育認證；教育理念；質(zhì)量監(jiān)控；達成度評價

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）52-0259-02

專業(yè)實驗課是工科專業(yè)校內(nèi)開展實踐教學的重要環(huán)節(jié)，學生能夠靈活掌握并運用所學專業(yè)知識，在大學實驗室環(huán)境中開展實踐與創(chuàng)新活動?！哆^程裝備與控制專題實驗》是過程裝備與控制工程專業(yè)的專業(yè)實踐課程，在開展工程教育認證過程中積極落實三大理念，對課程的課程目標、教學考核和教學跟蹤等方面進行了改革與實踐，使其更加符合工程教育認證的要求，在培養(yǎng)學生工程實踐能力方面發(fā)揮重要的作用。本文將依據(jù)專業(yè)實施工程教育認證的過程，探索專業(yè)實驗課程教學改革的具體實施過程。

一、專業(yè)實驗課程修訂

依據(jù)工程教育認證新標準，對本專業(yè)的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求進行了修訂，以畢業(yè)要求12條為依據(jù)，將每條畢業(yè)要求拆分為二級指標點。專業(yè)教學指導委員會采用調(diào)查問卷、座談會等多種形式，通過行業(yè)人才需求、企業(yè)行業(yè)專家反饋、畢業(yè)生/校友調(diào)查、就業(yè)單位/實習單位調(diào)查、校內(nèi)畢業(yè)生調(diào)查獲取信息，對信息進行重新整理、綜合分析后，由專業(yè)教學指導委員會形成課程體系修訂的建議，用于指導課程體系修訂工作，真正做到校內(nèi)外交流互通。修訂支撐畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標的課程體系，形成了過程裝備與控制工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案。在此基礎上，對支撐培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的具體課程大綱進行修訂，關注課程知識體系是培養(yǎng)學生哪方面的知識和能力，課程目標是否符合要求，同時需對是否達成課程目標的考核途徑和評價方法進行細化，使教與學的參與者都能明確職責。

二、專業(yè)實驗教學目標

《過程裝備與控制專題實驗》主要以實驗教學為主。課程的主要任務是使學生掌握過程裝備運行時的性能檢測方法、性能評價指標及相關的行業(yè)技術規(guī)范，介紹現(xiàn)代測試技術在化工機械中的應用和過程控制系統(tǒng)的控制原理、方式以及過程控制系統(tǒng)的設計及應用，把過程裝備檢測與控制專業(yè)理論與實踐技術結合起來，掌握主要技術參數(shù)的測試原理、裝置的實驗方法，了解專業(yè)領域工程實驗的技術思路。利用實驗手段深入認識過程裝備結構與性能的關系，培養(yǎng)學生綜合實驗分析與設計能力，使學生在實踐中能夠靈活運用專業(yè)知識，開展過程裝備與控制工程領域復雜工程問題的實驗分析與研究，能夠形成準確的實驗評價結論。

通過本課程的實驗訓練，學生具備以下能力：（1）掌握實驗的基本原理，能夠根據(jù)實驗要求合理地選用儀器設備，在綜合考慮安全、健康、法律、環(huán)境和文化等綜合因素下分析并制訂實驗方案，組織完成對過程裝備和控制系統(tǒng)進行測試、性能分析的實驗過程。（2）能夠運用專業(yè)知識分析實驗裝置運行與使用的特點，掌握過程裝備實驗安全操作規(guī)程和注意事項，提高學生的安全實驗意識。（3）熟悉實驗數(shù)據(jù)的處理方法，了解使用計算、圖表、圖像等方法進行實驗結果分析的方法，能夠?qū)嶒灲Y果進行客觀、正確的評價。（4）掌握測控系的硬件構成和軟件使用方法，能夠在計算機軟件輔助下完成實驗的模擬與仿真分析，并理解其局限性。（5）熟悉實驗設備的操作，具備獨立完成實驗的能力。（6）能夠在實驗中與他人進行有效的溝通，能根據(jù)實驗項目合理分配人員任務。

三、專業(yè)實驗的質(zhì)量監(jiān)控

專業(yè)建立有完善的教學質(zhì)量監(jiān)控體系，保證了教學的順利落實。實驗教學質(zhì)量監(jiān)控過程涵蓋了教學全過程，實行規(guī)范化、流程化管理。主要包括以下環(huán)節(jié)：

1.決策。每學期或每學年根據(jù)上一輪的教學監(jiān)控結果制定出切實可行的工作計劃，包括實驗教學計劃的制訂或修訂、專業(yè)與實驗課程建設、實驗教學計劃檢查與評估、實驗教學大綱的制定、試卷的檢查評估等。針對每個教學過程制定出相應的質(zhì)量標準，層層分解，落實責任。

2.執(zhí)行。根據(jù)計劃的安排，相關責任人按期開展實驗教學質(zhì)量監(jiān)控活動。對各個主要實驗教學環(huán)節(jié)的教學質(zhì)量監(jiān)控的主要途徑包括學生評價、專家督導、領導聽課和同行聽課。

3.反饋?？梢酝ㄟ^對在校學生采用各種座談會、網(wǎng)上評教等多種渠道，了解學生對專業(yè)課程設置、教師教學水平、作業(yè)批改情況、學院管理制度等的看法；依據(jù)教學督導專家、領導和同行專家隨堂聽課記錄分析，根據(jù)反饋強化教學質(zhì)量，促進實驗課程教學目標的達成。

4.調(diào)控。推廣成果經(jīng)驗，總結失敗教訓，處理問題原因、制定糾偏措施，為下一周期計劃的制訂提供依據(jù)，并將結果反饋給相關部門和責任人，進行教學整改。進一步研究調(diào)整和修訂完善人才培養(yǎng)方案和課程教學大綱，按照培養(yǎng)方案調(diào)整的具體要求，制定審查具體的改進措施。同時教師應努力改進教學方法和教學手段，提高教學水平。

四、專業(yè)實驗的達成評價

為掌握專業(yè)實驗課程的教學達成情況，需要制定專門的達成評價方法，主要包括直接評價和間接評價兩種方法。兩種方法中，以直接評價為主，間接評價為輔，兩種評價結果相結合開展實驗課程達成度評價。直接評價包括成績評價法和尺規(guī)分析法，前者針對實驗課程考試試卷、實驗課后作業(yè)等進行評價；后者針對實驗報告、實驗專題設計論文等進行評價。直接評價具體實現(xiàn)過程如下：

1.如何評價學生能夠基于過程裝備與控制工程專業(yè)基本理論和方法，安全開展實驗。實驗預習環(huán)節(jié)布置相關思考題，使學生了解具體的實驗安全事項。在開展實驗前，學生需要通過安全考核，了解實驗環(huán)節(jié)存在的風險和防護方法。通過現(xiàn)場著重講解，在完全掌握安全操作規(guī)程的情況下開展實驗操作。評價依據(jù)是安全考核成績、實驗操作表現(xiàn)和期末考試相結合，以最終的成績來進行評價。

2.如何能正確采集、整理實驗數(shù)據(jù)，并將實驗結果進行關聯(lián)、分析和解釋，以獲得有效結論。學生通過實驗掌握了實驗原理，揭示了實驗現(xiàn)象，更重要的是需要對實驗結果進行評價。以實驗報告為評價依據(jù)，重點考查學生的實驗數(shù)據(jù)處理能力，并對采集實驗結果進行合理評價后獲得準確的結論，以實驗報告成績進行評價。

3.如何能正確使用計算機軟、硬件技術和仿真工具，完成過程控制復雜工程問題的模擬與仿真分析，并能夠理解其局限性。可以通過控制類實驗的操作表現(xiàn)和實驗報告成績進行綜合評價。實驗過程中，通過實驗操作評分對學生使用現(xiàn)代化工具情況進行評價。實驗報告中開展模擬與仿真結果分析，評價所采取的技術手段的合理性和改進建議。

4.如何評價學生具備較強的組織能力和溝通能力，具備以過程裝備與控制為主體，多學科背景下的技術總攬能力，在團隊中發(fā)揮骨干領導作用。需要多人參與協(xié)作、團隊配合的實驗項目，可以通過實驗過程表現(xiàn)進行評價。

間接評價以參與課程學習的學生為評價對象，開展實驗教學調(diào)查，通過調(diào)查報告進行達成度間接評價?？梢栽谡n程結束之后進行調(diào)查評價，內(nèi)容包括教學組織環(huán)節(jié)的滿意度，學生實驗教學目標達成的自我評價，實驗課程考核合理性，對提高教學質(zhì)量的建議等。

專業(yè)實驗課的教學實踐表明，以工程教育理念開展專業(yè)實驗課教學改革與嘗試，對課程進行了重新修訂，制定的課程教學大綱符合學生培養(yǎng)的要求，課程目標與培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求明確對應，使教與學的參與者目標明確，在教學質(zhì)量監(jiān)控體系下完成教學各環(huán)節(jié)，通過合理的課程達成度評價標準了解和掌握學生學習狀況，為后續(xù)的教學持續(xù)改進提供了依據(jù)。工程教育理念改革符合專業(yè)實踐教學改革的需要，促進專業(yè)實踐教學的質(zhì)量提升具有重要意義。

參考文獻：

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

[2]周紅坊，朱正偉，李茂國.工程教育認證的發(fā)展與創(chuàng)新及其對我國工程教育的啟示——2016年工程教育認證國際研討會綜述[J].中國大學教學，2017，（01）：88-95.