基于工程教育專業(yè)認(rèn)證和本科教學(xué)評(píng)估的工程訓(xùn)練教學(xué)研究與探索

鄭勐　張曉暉　黃軍勤　劉瑋　徐瑾　張紅勇

摘? 要：針對(duì)工程教育專業(yè)認(rèn)證和本科教學(xué)水平評(píng)估提出的“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，構(gòu)建“以學(xué)生為本”的工程訓(xùn)練教學(xué)體系，建立動(dòng)態(tài)的、開放的和學(xué)科交叉融合的工程訓(xùn)練教學(xué)項(xiàng)目庫，在教學(xué)過程中，根據(jù)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式和特點(diǎn)，以目標(biāo)為導(dǎo)向，從教學(xué)內(nèi)容、方法進(jìn)行了探索和研究，建立了工程訓(xùn)練教學(xué)持續(xù)改進(jìn)的平價(jià)體系，使工程訓(xùn)練教學(xué)對(duì)專業(yè)認(rèn)證和教學(xué)評(píng)估形成更有力的支撐。

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）15-0016-03

Abstract： According to the "student-centered" concept from the Engineering Education Accreditation and Undergraduate Teaching Evaluation System， we have constructed a "student-oriented" engineering training and teaching system， and established a dynamic， open and interdisciplinary engineering training teaching project. At the same time， we explore and optimize the content and summarize the method suitable for fresh student during the process of teaching. And create evaluation system for Engineering Training and Teaching with continuous improvement. All of them make Engineering Training and Teaching course provide strong and useful support for Engineering Education Accreditation and Undergraduate Teaching Evaluation.

Keywords： engineering education accreditation system; engineering training; teaching system; evaluation system

我國專業(yè)教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)，反映了各種層次和類型的工程人才在知識(shí)、能力和素質(zhì)方面具備的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿Γ欣诓煌愋秃筒煌?wù)面向的學(xué)校，發(fā)揮各自的辦學(xué)優(yōu)勢(shì)和人才培養(yǎng)特色?！耙詫W(xué)生為中心”、“目標(biāo)導(dǎo)向”和“持續(xù)改進(jìn)”，是工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念，本科教學(xué)評(píng)估從評(píng)估方案設(shè)計(jì)理念到具體指標(biāo)，也堅(jiān)持“以學(xué)生為本”，保障學(xué)生基本權(quán)益。

教育部對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的職能要求是“提升大學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)能力，加強(qiáng)實(shí)踐育人工作……主要任務(wù)是堅(jiān)持立德樹人，聚焦國家人才戰(zhàn)略和社會(huì)發(fā)展需求，……緊扣高等學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理機(jī)制，探索引領(lǐng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方向，共享優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，以高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)支撐高質(zhì)量人才培養(yǎng)工”（教高廳〔2016〕3號(hào)）。目前在工程訓(xùn)練教學(xué)中，多數(shù)學(xué)校仍然沿用傳統(tǒng)以課程為中心的教學(xué)體系，雖然很多學(xué)校也進(jìn)行了有益的探索和實(shí)踐，如以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合等，取得了一定的成效，但沒有形成一套系統(tǒng)的教學(xué)體系和方法，在教學(xué)內(nèi)容上也沒有突破性進(jìn)展。因此，研究與探索一種適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證和本科教學(xué)評(píng)估的工程訓(xùn)練教學(xué)模式是當(dāng)前工程教育的迫切需要。

一、構(gòu)建“以學(xué)生為中心”的工程訓(xùn)練教學(xué)體系

創(chuàng)新源于實(shí)踐，確立學(xué)生在工程實(shí)踐中的主體地位，才能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與自主性。在工程訓(xùn)練教學(xué)中，秉持“以學(xué)生為中心”的教育理念，根據(jù)學(xué)校“培養(yǎng)思想素質(zhì)好、基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型人才”的定位，結(jié)合不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建以學(xué)生為中心的工程訓(xùn)練教學(xué)體系，在學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)和提高上對(duì)專業(yè)認(rèn)證給予有力支撐。

現(xiàn)在執(zhí)行的“培養(yǎng)學(xué)生基本工程素養(yǎng)的基礎(chǔ)工程實(shí)踐，使學(xué)生具備初步工程綜合應(yīng)用能力的綜合工程實(shí)踐與應(yīng)用，以及培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)特長與創(chuàng)新意識(shí)的特色與創(chuàng)新實(shí)踐”的分層次、多模塊工程訓(xùn)練體系，如圖1所示。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，該體系起到了學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)與實(shí)際工作起步的橋梁作用，在學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)中收到了較好的成效。但是，隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)需求的變化，應(yīng)對(duì)原有的教學(xué)體系賦予更豐富的內(nèi)涵。

轉(zhuǎn)變思想，改革傳統(tǒng)工程訓(xùn)練“老師講、學(xué)生聽，老師指導(dǎo)、學(xué)生操作”的傳統(tǒng)模式，實(shí)現(xiàn)從“以課程為中心”到“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，將“以學(xué)生為中心”的理念貫穿到教學(xué)全過程，建立基于OBE（Outcomes-based Education）的工程訓(xùn)練教學(xué)體系如圖2所示。根據(jù)各專業(yè)需求，將原有三層次課程教學(xué)內(nèi)容重新整合，建立動(dòng)態(tài)知識(shí)庫，知識(shí)點(diǎn)在橫向可擴(kuò)展內(nèi)容，縱向可延伸層次。將現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目內(nèi)容整理歸類，增加知識(shí)點(diǎn)，貫穿于項(xiàng)目中，建立從初級(jí)-中級(jí)-高級(jí)的動(dòng)態(tài)開放項(xiàng)目庫。引入項(xiàng)目開發(fā)方法論，將科學(xué)與工程相結(jié)合，指導(dǎo)學(xué)生如何從知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品，使學(xué)生在宏觀上了解工程應(yīng)用的普遍規(guī)律，掌握項(xiàng)目開發(fā)的基本流程和方法，建立圖2系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化思維模式。知識(shí)庫與項(xiàng)目庫互相穿插、互相融合，在項(xiàng)目開發(fā)方法論的指導(dǎo)下，開展OBE模式學(xué)習(xí)。

二、以目標(biāo)為導(dǎo)向，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和方法，聚焦學(xué)生能力培養(yǎng)

傳統(tǒng)工程訓(xùn)練教學(xué)以課程為中心，教學(xué)內(nèi)容和方法很難動(dòng)態(tài)滿足專業(yè)認(rèn)證和本科教學(xué)評(píng)估對(duì)本科生培養(yǎng)的要求。以目標(biāo)為導(dǎo)向，改進(jìn)教學(xué)手段、內(nèi)容和方法，聚焦學(xué)生綜合能力培養(yǎng)。解決工程訓(xùn)練讓學(xué)生學(xué)什么，為什么讓學(xué)生學(xué)這些，讓學(xué)生如何學(xué)等問題。教學(xué)內(nèi)容和方法要隨著教學(xué)體系的改變而做相應(yīng)的調(diào)整，注重對(duì)學(xué)生解決工程問題能力的培養(yǎng)、工程背景下社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)、職業(yè)道德和規(guī)范的培養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的培養(yǎng)、終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，探索一種與之相適應(yīng)的“教學(xué)內(nèi)容個(gè)性化定制-教學(xué)手段體現(xiàn)項(xiàng)目的綜合性-發(fā)掘?qū)W生自主能力”工程訓(xùn)練教學(xué)新模式，以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求作為教學(xué)的導(dǎo)向，確保工程訓(xùn)練對(duì)本科教學(xué)的支撐效果。

（一）教學(xué)內(nèi)容

專業(yè)認(rèn)證和本科教學(xué)評(píng)估體現(xiàn)了各行各業(yè)對(duì)各類工程人才的要求，培養(yǎng)能夠適應(yīng)社會(huì)需求，具有一定工程素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)、能夠終身學(xué)習(xí)的人才，是工程訓(xùn)練教學(xué)的改革方向，教學(xué)內(nèi)容必須按照不同專業(yè)、不同年級(jí)個(gè)性化設(shè)置。擴(kuò)展教學(xué)模塊的數(shù)量，在原有第一層次教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加原工程技術(shù)綜合實(shí)踐課與專業(yè)特色實(shí)踐課涵蓋的知識(shí)點(diǎn)課程，針對(duì)不同專業(yè)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容時(shí)能夠個(gè)性化組合，各模塊的課時(shí)根據(jù)不同專業(yè)的要求設(shè)置。

1. 知識(shí)庫

針對(duì)各專業(yè)需要，將原三層次課程教學(xué)內(nèi)容與項(xiàng)目開發(fā)重新整合，包括模塊的增減與時(shí)間分配。分為具備基礎(chǔ)性、普及性、通識(shí)性、趣味性、專業(yè)性等特點(diǎn)的課程模塊，將以上內(nèi)容作為工程實(shí)踐教學(xué)體系的知識(shí)庫，可以自由組合，適應(yīng)不同專業(yè)不同年級(jí)的個(gè)性定制。對(duì)知識(shí)庫中的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)與各類工具的掌握，各模塊內(nèi)容根據(jù)教學(xué)改革的方向可以動(dòng)態(tài)調(diào)整。

2. 項(xiàng)目庫

運(yùn)用既有獨(dú)立又有統(tǒng)一的綜合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)手段，使學(xué)生體驗(yàn)完整的工程經(jīng)歷，將知識(shí)的學(xué)習(xí)貫穿于工程體驗(yàn)中。在初級(jí)階段，基礎(chǔ)工程訓(xùn)練將原有的各模塊獨(dú)立完成教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)楦髂K相互關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一完成一個(gè)項(xiàng)目式任務(wù);中級(jí)階段，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生自主設(shè)計(jì)完成完整的項(xiàng)目;在高級(jí)階段，結(jié)合科研、競(jìng)賽等進(jìn)行綜合項(xiàng)目開發(fā)、集成，強(qiáng)調(diào)各類知識(shí)的集成與應(yīng)用，自主設(shè)計(jì)完成項(xiàng)目。各階段的項(xiàng)目通過不斷開發(fā)積累，形成開放的、可持續(xù)豐富的項(xiàng)目庫。

3. 項(xiàng)目開發(fā)方法論

項(xiàng)目的開發(fā)不是盲目的，而是在一定理論指導(dǎo)下，引導(dǎo)學(xué)生尋找項(xiàng)目開發(fā)的共性，探求項(xiàng)目開發(fā)的規(guī)律，掌握項(xiàng)目開發(fā)的方法。增加項(xiàng)目教學(xué)指導(dǎo)課程，從理論上科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生掌握項(xiàng)目開發(fā)的基本流程和方法。通過科學(xué)原理在工程中多方面的應(yīng)用，了解技術(shù)進(jìn)化規(guī)律和路線，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、運(yùn)用知識(shí)的能力，以及創(chuàng)新思維。同時(shí)將知識(shí)庫、項(xiàng)目庫應(yīng)用于教學(xué)過程中，教師引導(dǎo)與學(xué)生自主實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，形成啟發(fā)與指導(dǎo)、討論與總結(jié)的互動(dòng)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作精神和解決實(shí)際問題的綜合能力，將知識(shí)的運(yùn)用與工程項(xiàng)目實(shí)施相結(jié)合。

（二）教學(xué)方法

教學(xué)方法應(yīng)體現(xiàn)“學(xué)生是知識(shí)的創(chuàng)造者，以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，充分發(fā)掘?qū)W生的自主性。

1. 知識(shí)庫學(xué)習(xí)方法

通過設(shè)立工程問題的情境、選擇與確定需要解決的問題核心、小組討論與提出解決問題的方案、在實(shí)踐中尋求和驗(yàn)證解決問題方法、最后得出結(jié)論的完整過程和步驟，啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉學(xué)生獨(dú)立分析與解決工程問題的能力。

2. 教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方法

項(xiàng)目是培養(yǎng)學(xué)生能力的載體，是教學(xué)目的實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。初級(jí)階段的項(xiàng)目，應(yīng)該以基礎(chǔ)工程訓(xùn)練為目的，并將各模塊內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生掌握模塊內(nèi)容的同時(shí)，了解不同工種是零件生產(chǎn)的組成單元，每個(gè)零件是產(chǎn)品的組成單元，每個(gè)單元的質(zhì)量會(huì)影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。在中級(jí)階段的項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，則需考慮通過項(xiàng)目的完成過程，培養(yǎng)學(xué)生整體設(shè)計(jì)能力，查詢資料的能力、學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力、創(chuàng)新能力、文檔的撰寫和整理能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及和外界進(jìn)行技術(shù)溝通能力等，將知識(shí)的學(xué)習(xí)和能力的培養(yǎng)貫穿于工程體驗(yàn)中。在高級(jí)階段，可自主設(shè)計(jì)開發(fā)完成一個(gè)具備一定功能的項(xiàng)目（模塊化學(xué)習(xí)、制作）或者在前期學(xué)生項(xiàng)目的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)或多次開發(fā)，也可在網(wǎng)上開源的條件下進(jìn)行深度開發(fā)或者將前期學(xué)生不同功能項(xiàng)目集成，使不同功能模塊的產(chǎn)品集成為一個(gè)更具復(fù)雜功能的項(xiàng)目。

三、建立工程訓(xùn)練可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià)體系

工程訓(xùn)練效果的評(píng)價(jià)是不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和方法、及時(shí)修正教學(xué)中存在的問題、提高教學(xué)質(zhì)量的根本保證，評(píng)價(jià)的內(nèi)容和方法根據(jù)需要有不同的側(cè)重點(diǎn)。工程教育專業(yè)認(rèn)證和本科教學(xué)評(píng)估更注重學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的效果評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)的、封閉的評(píng)價(jià)體系已不適應(yīng)工程訓(xùn)練教學(xué)發(fā)展的要求，如何建立一套開放的、動(dòng)態(tài)的、推動(dòng)工程訓(xùn)練教學(xué)在學(xué)生工程能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)方面持續(xù)改進(jìn)的評(píng)價(jià)體系，形成工程訓(xùn)練教學(xué)對(duì)專業(yè)認(rèn)證和本科教學(xué)評(píng)估的有力支撐，也是需要解決的重要問題。

只有不斷反饋和評(píng)價(jià)教育教學(xué)工作的效果，發(fā)現(xiàn)需要改進(jìn)的教學(xué)環(huán)節(jié)并進(jìn)行及時(shí)修正，才是保持和提高培養(yǎng)質(zhì)量的根本保證。以往的教學(xué)評(píng)價(jià)體系重視的是靜態(tài)的、封閉的質(zhì)量保證體系建設(shè)，而專業(yè)認(rèn)證和本科教學(xué)評(píng)估的持續(xù)改進(jìn)理念，則是在推進(jìn)動(dòng)態(tài)的、開放的質(zhì)量保證評(píng)價(jià)體系建設(shè)。

（一）學(xué)生自我評(píng)學(xué)

在工程訓(xùn)練教學(xué)環(huán)節(jié)中，使學(xué)生明確教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容，實(shí)訓(xùn)結(jié)束時(shí)學(xué)生自我評(píng)學(xué)。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，是整個(gè)工程訓(xùn)練過程的參與者，在他們事先已經(jīng)了解“需要學(xué)什么”，學(xué)習(xí)過程結(jié)束后對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，客觀反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。形成一種課內(nèi)的評(píng)價(jià)循環(huán)機(jī)制，為教學(xué)內(nèi)容、時(shí)間、手段和方法的改進(jìn)提供依據(jù)。

（二）同行專家評(píng)價(jià)

聘請(qǐng)學(xué)院的教師和專業(yè)帶頭人以及校內(nèi)外同行專家對(duì)工程訓(xùn)練教學(xué)的過程、內(nèi)容、方法和手段進(jìn)行診斷，評(píng)價(jià)教學(xué)過程中存在的問題。形成課程內(nèi)部循環(huán)、反饋及自我修正的過程。通過這種方法反饋信息，發(fā)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)過程存在的問題。

（三）用人單位評(píng)價(jià)

人才培養(yǎng)的效果評(píng)價(jià)最有發(fā)言權(quán)的是用人單位。通過用人單位的反饋，了解用人單位對(duì)畢業(yè)生能力的認(rèn)可度，提出改進(jìn)意見。通過這種課程外部的教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系的建立，為課程體系的設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容的增減、教學(xué)重點(diǎn)的設(shè)置提供依據(jù)，能更好的推動(dòng)工程訓(xùn)練教學(xué)持續(xù)改進(jìn)。

（四）綜合評(píng)價(jià)

結(jié)合學(xué)生的評(píng)學(xué)、同行專家的診斷和用人單位反饋意見，針對(duì)不同層面存在的問題，研判輕重緩急，提出改進(jìn)思路和改進(jìn)措施。它們之間的相互關(guān)系如圖3所示。

為了更有效地發(fā)揮工程訓(xùn)練在專業(yè)認(rèn)證和本科教學(xué)評(píng)估中的支撐作用，需要各位同仁共同努力，不斷試新。探索從“以課程為中心”到“以學(xué)生為中心”工程教育教學(xué)模式，遵循“以學(xué)生為中心”、“目標(biāo)導(dǎo)向”和“持續(xù)改進(jìn)”的教育理念，堅(jiān)持知識(shí)、能力與素質(zhì)全面發(fā)展，在科學(xué)求真、人文達(dá)善、藝術(shù)尚美、工程務(wù)實(shí)的基礎(chǔ)上，通過原有實(shí)踐平臺(tái)的內(nèi)涵建設(shè)與升級(jí)，充分發(fā)揮學(xué)生工程實(shí)踐的主動(dòng)性與自主性，走出一條適合各學(xué)校各專業(yè)有特色的工程訓(xùn)練之路。

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