工程教育認(rèn)證背景下測(cè)控專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程體系構(gòu)建

吳海云， 劉 源， 曾雅楠， 常若葵， 衛(wèi) 勇*， 趙金才， 艾成龍

(1.天津農(nóng)學(xué)院 工程技術(shù)學(xué)院， 天津 300384； 2.中科國技(天津)智能系統(tǒng)工程有限責(zé)任公司， 天津 300384)

人才是實(shí)現(xiàn)民族振興、贏得國際競爭主動(dòng)的戰(zhàn)略資源，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的關(guān)鍵所在。高等農(nóng)林院校在農(nóng)業(yè)實(shí)用技術(shù)人才和高級(jí)農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)方面發(fā)揮了重要作用，但與“三農(nóng)”人才供需之間還存在矛盾，主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面：一是農(nóng)林院校在實(shí)用型人才培養(yǎng)方面力度不夠，難以滿足“三農(nóng)”對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的綜合性人才需求。二是在技術(shù)研究上，存在高等農(nóng)林院校的發(fā)展與“三農(nóng)”發(fā)展實(shí)際現(xiàn)狀脫節(jié)現(xiàn)象[1]。為保證工科專業(yè)畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，2015年修訂的工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中課程體系部分第三條明確規(guī)定：必須設(shè)置完善的實(shí)踐教學(xué)體系，并與企業(yè)合作開展實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[2]。2019年，新農(nóng)科建設(shè)安吉研討會(huì)、北大倉行動(dòng)工作研討會(huì)和北京指南工作研討會(huì)議先后召開，對(duì)新農(nóng)科建設(shè)進(jìn)行了系統(tǒng)研究和整體部署[3]。新農(nóng)科研究與改革實(shí)踐項(xiàng)目面向全國涉農(nóng)本科高校開展，象征著全國涉農(nóng)高校的新農(nóng)科建設(shè)正式啟動(dòng)。在此背景下，廣大涉農(nóng)高校圍繞如何培養(yǎng)出“精工業(yè)、通農(nóng)業(yè)”的復(fù)合型人才，開展了系列教學(xué)改革研究[4-7]。

專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)方面起著重要作用。農(nóng)林高等院校傳統(tǒng)實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)普遍存在課程體系陳舊、實(shí)踐教學(xué)課時(shí)量偏少和教師缺乏工程經(jīng)歷等問題，導(dǎo)致學(xué)生專業(yè)面窄和實(shí)踐能力不足，無法滿足“三農(nóng)”對(duì)人才的需求。為夯實(shí)實(shí)踐教學(xué)在人才培養(yǎng)過程中的中心地位，從培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)施過程及評(píng)價(jià)方式等方面開展了農(nóng)林院校測(cè)控專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革研究。

1 傳統(tǒng)測(cè)控專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)存在的問題

傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式往往以教師為中心，實(shí)習(xí)內(nèi)容陳舊，且選題與“三農(nóng)”實(shí)際問題脫節(jié)，學(xué)生思維被限制在狹小范圍內(nèi)，不利于綜合利用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)，更談不上培養(yǎng)創(chuàng)新思維。專業(yè)綜合實(shí)習(xí)大多采用五級(jí)制，缺乏過程考核，學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)的積極性不高，且重視程度不夠，實(shí)習(xí)培養(yǎng)目標(biāo)與企業(yè)實(shí)際需求脫節(jié)。

2 測(cè)控專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程體系構(gòu)建

工程教育認(rèn)證強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，以“成效”為導(dǎo)向教學(xué)[8]。對(duì)于學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)，須通過精心設(shè)計(jì)具有復(fù)雜工程問題特征的實(shí)踐教學(xué)案例實(shí)現(xiàn)[9]。

2.1 專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

農(nóng)業(yè)院校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)要依托“智慧農(nóng)業(yè)”和“智能制造”兩大領(lǐng)域，緊緊圍繞一二三產(chǎn)業(yè)融合主線，以工程應(yīng)用服務(wù)為導(dǎo)向，挖掘工科類專業(yè)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系中的應(yīng)用潛力。緊扣產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈，采用“走出去、引進(jìn)來”的柔性開放式機(jī)制，跨院?？鐚I(yè)輸出“工程元素”提升相關(guān)專業(yè)“新農(nóng)科”建設(shè)質(zhì)量和內(nèi)涵，引進(jìn)“農(nóng)業(yè)應(yīng)用元素”實(shí)現(xiàn)院校“工基礎(chǔ)、農(nóng)特色”的發(fā)展思路，構(gòu)建以產(chǎn)業(yè)鏈為主線的專業(yè)協(xié)同育人生態(tài)群。

在一二三產(chǎn)業(yè)融合的現(xiàn)代都市型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈“雙智”領(lǐng)域中，測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)旨在培養(yǎng)鍛煉自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，為培養(yǎng)新一代卓越工程師提供平臺(tái)。鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)制作與農(nóng)業(yè)相關(guān)的智能裝備，旨在培養(yǎng)一批“懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村、愛農(nóng)民”的高素質(zhì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人員。

2.2 專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容設(shè)置

對(duì)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)進(jìn)行改革，以項(xiàng)目開發(fā)為驅(qū)動(dòng)，學(xué)生分組完成同一個(gè)大項(xiàng)目下的相關(guān)子項(xiàng)目，在老師的指導(dǎo)下完成從技術(shù)學(xué)習(xí)、系統(tǒng)選題、需求分析、方案設(shè)計(jì)到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，考查學(xué)生對(duì)多門課程專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。如天津農(nóng)學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院2015級(jí)、2016級(jí)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)分別在大三上下學(xué)期(表1)，以項(xiàng)目開發(fā)為驅(qū)動(dòng)各進(jìn)行1次專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)，效果較好。

表1 專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)大三下學(xué)期課程內(nèi)容設(shè)置

2.3 實(shí)習(xí)模式與考核方式

2.3.1 實(shí)習(xí)模式 專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)以小組為單位開展，每組8～10人分配2名指導(dǎo)教師，采取校企合作方式，用時(shí)3周分4個(gè)階段完成。第一階段是實(shí)習(xí)考察：教師帶領(lǐng)學(xué)生深入實(shí)習(xí)基地參觀考察，企業(yè)工程師從需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及開發(fā)技術(shù)等方面詳細(xì)講解一個(gè)完整項(xiàng)目，讓學(xué)生了解項(xiàng)目開發(fā)的過程和關(guān)鍵技術(shù)。第二階段是自主選題：圍繞智慧農(nóng)業(yè)主題，向?qū)W生提出基礎(chǔ)項(xiàng)目要求，圍繞項(xiàng)目通過查閱資料、小組討論等方式擴(kuò)展項(xiàng)目模塊，解決目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需求和熱點(diǎn)問題，提出可行的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，明確自己在團(tuán)隊(duì)中的任務(wù)分工，并完成項(xiàng)目開題答辯。第三階段是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：小組成員在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)分工選取合適的開發(fā)工具與技術(shù)，共享資源，共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，體會(huì)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的過程與樂趣，形成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)報(bào)告及系統(tǒng)操作說明，由各指導(dǎo)教師跟蹤記錄。第四階段是現(xiàn)場(chǎng)考核驗(yàn)收：包括項(xiàng)目成果現(xiàn)場(chǎng)演示及小組成員現(xiàn)場(chǎng)PPT答辯。由答辯委員會(huì)教師根據(jù)項(xiàng)目實(shí)物展示情況給出團(tuán)隊(duì)實(shí)物成績，同時(shí)，針對(duì)各部分分工內(nèi)容，對(duì)小組成員提出問題，作為個(gè)人答辯成績。

2.3.2 考核方式 整個(gè)實(shí)習(xí)嚴(yán)格強(qiáng)化過程考核，最終成績由平時(shí)考核、實(shí)習(xí)報(bào)告、設(shè)計(jì)實(shí)物以及實(shí)習(xí)答辯成績組成。以結(jié)果與過程結(jié)合進(jìn)行評(píng)價(jià)，過程評(píng)價(jià)主要通過開題答辯、工程素養(yǎng)以及中期檢查等進(jìn)行。結(jié)果評(píng)價(jià)主要從項(xiàng)目作品、項(xiàng)目答辯、提交項(xiàng)目文檔質(zhì)量等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中，實(shí)習(xí)報(bào)告和平時(shí)考核由指導(dǎo)教師給出，開題、中期答辯及設(shè)計(jì)實(shí)物功能實(shí)現(xiàn)由答辯委員會(huì)給出，具體考核標(biāo)準(zhǔn)及要求見表2。最終成績采取優(yōu)秀(≥90分)、良好(≥80分)、中等(≥70分)、及格(≥60分)和不及格(<60分)五級(jí)評(píng)定制。

表2 指導(dǎo)教師和答辯委員評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2.4 能力培養(yǎng)

專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)改革堅(jiān)持“兩重”，也就是人才培養(yǎng)過程中“工基礎(chǔ)、農(nóng)特色”要并重，既要重視學(xué)生培養(yǎng)過程中的工程素養(yǎng)錘煉，也要重視工程知識(shí)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的培養(yǎng)。實(shí)訓(xùn)改變了傳統(tǒng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)方式，鍛煉了教師的專業(yè)實(shí)踐技能，提高了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，鍛煉了學(xué)生的工程素養(yǎng)，極大地提升了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生完成的作品后續(xù)完善后有的參加各類科技競賽，有的申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，有的作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題進(jìn)一步深入研究。

3 結(jié)語

在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，結(jié)合農(nóng)林院校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)特點(diǎn)，以專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)為例，總結(jié)了當(dāng)前存在的問題，并從培養(yǎng)目標(biāo)、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容設(shè)置、實(shí)訓(xùn)模式及考核方式等方面構(gòu)建了測(cè)控專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程體系。后續(xù)還需參照相關(guān)領(lǐng)域國家、企業(yè)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定課程設(shè)計(jì)或者實(shí)訓(xùn)的工藝標(biāo)準(zhǔn)與流程，以促進(jìn)農(nóng)林院校測(cè)控專業(yè)的學(xué)科發(fā)展，提高畢業(yè)生的工程意識(shí)和社會(huì)競爭力，為社會(huì)培養(yǎng)真正“懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村、愛農(nóng)民”的三農(nóng)人才。