基于專業(yè)認(rèn)證的工程實踐教學(xué)體系的設(shè)計實踐

李濤 尹顯明 孔清泉

[摘 要] 專業(yè)認(rèn)證制度是一種有效的教育質(zhì)量控制的方法。通過專業(yè)認(rèn)證的工程類專業(yè)已成為國際教育質(zhì)量互認(rèn)的一種有效方式。以專業(yè)認(rèn)證的思想為指導(dǎo)，結(jié)合學(xué)校專業(yè)實際，科學(xué)設(shè)計了層次性、模塊化的教育教學(xué)體系，建立了老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)過程，設(shè)計了以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的過程性評價模式，全方位保證工程實踐訓(xùn)練的教育教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 工程教育;實踐訓(xùn)練;教學(xué)體系;評價模式

[基金項目] 2019年度成都大學(xué)教改項目“基于專業(yè)認(rèn)證的工程訓(xùn)練實踐教學(xué)體系的改革與實踐”（cdjgb2019073）;2017年度西南科技大學(xué)教改項目“面向新工科的工程訓(xùn)練實踐教學(xué)體系的改革與實踐”（17xnzd03）;2020年度成都大學(xué)校級一流課程建設(shè)項目“材料成形原理”（20200019）

[作者簡介] 李 濤（1974—），男，山東滕州人，工學(xué)博士，成都大學(xué)機械工程學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事材料成型與控制工程教改研究;尹顯明（1962—），男，四川涼山人，工學(xué)碩士，西南科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事機械設(shè)計與制造教改研究;孔清泉（1989—），男，四川南部人，工學(xué)博士，成都大學(xué)機械工程學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事材料成型與控制工程教改研究。

[中圖分類號] G642.0? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）07-0037-04? ? ?[收稿日期] 2020-10-26

高等學(xué)校作為專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)基地，其教育模式與教學(xué)體系是高等教育研究的重要課題。隨著工程教育專業(yè)認(rèn)證制度的成熟與推廣，其逐漸成為一種教育行業(yè)教育質(zhì)量控制的有效舉措[1]。專業(yè)認(rèn)證體系中包括通用標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)補充標(biāo)準(zhǔn)，通用標(biāo)準(zhǔn)主要包含學(xué)生、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、持續(xù)改進(jìn)、課程體系、師資隊伍和支持條件七個方面的內(nèi)容[2]，是國際教育質(zhì)量保障與提高的重要措施，專業(yè)補充標(biāo)準(zhǔn)主要是針對不同專業(yè)進(jìn)行補充和完善。目前專業(yè)認(rèn)證實施的對象多集中于機械、材料、信息、計算機等應(yīng)用型學(xué)科專業(yè)。

專業(yè)認(rèn)證體系中的成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education，簡稱OBE）理念是工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心內(nèi)容[3]，主要指學(xué)生通過某階段的學(xué)習(xí)所“應(yīng)知道、理解和掌握”的方面[4]。成果導(dǎo)向教育促進(jìn)大學(xué)以專業(yè)認(rèn)證的視角去思考學(xué)生的能力發(fā)展，將關(guān)注點從“教師教什么，學(xué)生學(xué)什么”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生學(xué)會了什么，學(xué)生會做了什么”，反映在教學(xué)過程中則是工程能力和實踐動手能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)[5]，是推動工程實踐教育改革的總體方向。2016年6月中國正式成為“華盛頓協(xié)議”的簽約國，標(biāo)志著我國工程教育專業(yè)認(rèn)證體系實現(xiàn)了國際實質(zhì)等效，使我國的工程教育走向了國際化[6]，大大促進(jìn)了我國工程教育質(zhì)量的提升。

哈佛、耶魯?shù)却髮W(xué)教育發(fā)展也表明，工程實踐教育是大學(xué)回應(yīng)社會的必然選擇[7]，工科類專業(yè)就應(yīng)該把工程實踐教育提到優(yōu)先發(fā)展的地位，培養(yǎng)的人才應(yīng)能夠建設(shè)性、分析性地解決社會技術(shù)問題[8]。成都大學(xué)材料成型與控制工程專業(yè)作為機械學(xué)科的重要專業(yè)，其工程實踐類課程在專業(yè)培養(yǎng)方案中占有較大比重，是培養(yǎng)應(yīng)用型高級專門人才的有效途徑，其工程實踐教育模式也要緊跟時代、創(chuàng)新發(fā)展、勢在必行。因此，在深入分析工程實踐教育教學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)上，以回應(yīng)社會的發(fā)展需求為目的，以專業(yè)認(rèn)證的推行為契機，以教學(xué)模式改革為抓手，全面分析和科學(xué)設(shè)計工程實踐教育的教學(xué)體系與模式，建立有效的運行機制和實施方法，對于推動成都大學(xué)材料成型與控制工程專業(yè)工程實踐教學(xué)體系的優(yōu)化和教學(xué)模式的改革具有較大的推動作用。

一、層次性、模塊化實踐教學(xué)體系構(gòu)建

工程實踐類教學(xué)課程是材料成型與控制工程專業(yè)的重要教學(xué)內(nèi)容，其教學(xué)設(shè)計與運行以專業(yè)培養(yǎng)方案為依據(jù)，以專業(yè)認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，按照“認(rèn)識→基礎(chǔ)→綜合→創(chuàng)新”的認(rèn)知規(guī)律來設(shè)計實踐教學(xué)的課程體系、內(nèi)容層次分類與運行流程。在教學(xué)設(shè)計中要依托學(xué)校教學(xué)資源，反向思考社會企業(yè)對人才實踐能力的需要，結(jié)合行業(yè)的需求[9]，以工程實踐能力的培養(yǎng)為導(dǎo)向[ 10 ]，來反思目前實踐教學(xué)存在的問題，構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)體系，改進(jìn)實踐教學(xué)模式，做到有的放矢，實現(xiàn)學(xué)其所用，用其所學(xué)。教學(xué)設(shè)計中要突出以學(xué)生為主體，所有的實踐訓(xùn)練模塊和層次均圍繞學(xué)生理論知識掌握和實踐能力的培養(yǎng)來開展。同時結(jié)合行業(yè)需求，通過分類建設(shè)模塊教學(xué)內(nèi)容，多方位訓(xùn)練，形成由簡單到綜合再到創(chuàng)新的四年貫通、層次性、模塊化的工程實踐教學(xué)體系。

（一）第一層次：基礎(chǔ)訓(xùn)練

工程實踐基礎(chǔ)訓(xùn)練的內(nèi)容主要包含工程基礎(chǔ)訓(xùn)練和各門課程的課內(nèi)實驗環(huán)節(jié)，主要從認(rèn)知工程實踐和驗證理論知識的角度考慮。工程基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊主要針對低年級學(xué)生開設(shè)，通過車削、鉗工、銑削等基本的材料冷加工成型技術(shù)，以及鑄造、焊接等基本的熱加工成型技術(shù)的基礎(chǔ)性訓(xùn)練，了解并掌握機械制造過程的基本技術(shù)工藝與操作規(guī)范，熟悉材料成型過程中的重要手段與控制方法，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐的安全意識與儀器設(shè)備的規(guī)范化操作能力;在課內(nèi)實驗?zāi)K中，主要是根據(jù)課程理論學(xué)習(xí)的需要，針對重要知識內(nèi)容設(shè)計驗證性實驗，通過感性的認(rèn)識與親身的體會促進(jìn)學(xué)生更好地理解與掌握本課程的理論知識。

（二）第二層次：綜合訓(xùn)練

綜合訓(xùn)練的內(nèi)容主要包含機械設(shè)計綜合實訓(xùn)、先進(jìn)制造綜合實訓(xùn)、材料成型工藝綜合實訓(xùn)和項目驅(qū)動的方向課程設(shè)計，以及畢業(yè)實習(xí)等綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)，針對中高年級學(xué)生，主要從學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)的角度進(jìn)行設(shè)計。該層次主要是讓學(xué)生通過訓(xùn)練，運用所學(xué)的相關(guān)知識、動手技能及理解領(lǐng)域能力進(jìn)行綜合性設(shè)計與自主操作訓(xùn)練，達(dá)到知行合一，相互促進(jìn)，有效提高大學(xué)生的實踐動手能力與分析問題和解決問題的能力。

（三）第三層次：創(chuàng)新訓(xùn)練

創(chuàng)新訓(xùn)練這個層次主要以學(xué)校、省級和國家級相關(guān)大學(xué)生科技競賽及畢業(yè)設(shè)計（論文）等項目為驅(qū)動，促進(jìn)大學(xué)生綜合運用所學(xué)的理論知識、專業(yè)知識、實踐操作技能及理解問題和分析問題的能力，綜合論證項目的可行性，創(chuàng)新性地提出解決項目問題的方案，制定實施流程并付諸實施。這一層次的創(chuàng)新訓(xùn)練將有效拓寬學(xué)生的專業(yè)視野，大大提高學(xué)生的專業(yè)思維水平、專業(yè)綜合素養(yǎng)及分析問題和解決問題的層次。

在教學(xué)體系設(shè)計中要突出學(xué)生知識學(xué)習(xí)和實踐技能培養(yǎng)的工作重點，將第一課堂和第二課堂緊密結(jié)合，涵蓋課堂教學(xué)、實踐教學(xué)、科技競賽及畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)的層次性、模塊化的工程實踐教學(xué)體系[ 11 ]，凸顯“學(xué)、練、賽、創(chuàng)”一體化的能力培養(yǎng)方式[ 12 ]。

二、老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式

（一）工程實踐教學(xué)的特點

工程實踐類課程與理論課程在“教與學(xué)”過程中有著很大的區(qū)別。傳統(tǒng)理論課程重在理論知識的講授與分析，學(xué)生通過對知識的理解與掌握，實現(xiàn)學(xué)生知識廣度與深度的拓展性學(xué)習(xí);而工程實踐類課程重在項目的實踐操作與訓(xùn)練的自主感受性學(xué)習(xí)，通過應(yīng)用性設(shè)計與規(guī)范化訓(xùn)練，來檢驗所學(xué)理論的科學(xué)性與可行性。因此，實踐課程不但需要老師對相應(yīng)知識進(jìn)行講解說明，還要對相應(yīng)儀器或機器的工作原理與操作規(guī)范進(jìn)行規(guī)范化示范操作，并指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范地完成相應(yīng)的操作過程，達(dá)到實踐訓(xùn)練的要求與目的。因此，實踐類教學(xué)的內(nèi)容相比理論性教學(xué)要豐富和寬泛得多。

（二）老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式

專業(yè)認(rèn)證體系中明確要求畢業(yè)生要能夠運用自然科學(xué)知識來分析問題和解決問題，這類能力培養(yǎng)的最有效方式就是工程實踐類課程的訓(xùn)練，因而，對工程實踐教學(xué)的模式與過程提出了新的要求。要求通過轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念，深刻理解專業(yè)認(rèn)證體系中OBE的教學(xué)理念，對原有工程實踐的教學(xué)體系與教學(xué)過程進(jìn)行優(yōu)化，建立老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的工程實踐教學(xué)實施模式，實施過程中實現(xiàn)個性化指導(dǎo)和師生深層次的交流。其教學(xué)過程的設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在實踐教學(xué)過程中老師的指導(dǎo)為主導(dǎo)。老師首先要明確每門實踐課程和每個實踐內(nèi)容的目的、意義及它們在專業(yè)培養(yǎng)或課程知識學(xué)習(xí)中的支撐作用，做到教學(xué)指導(dǎo)目的明確。然后，再根據(jù)培養(yǎng)方案設(shè)計具體的層次性實踐教學(xué)模塊，做到有的放矢，使內(nèi)容與能力培養(yǎng)相對應(yīng)。在教學(xué)過程中要向?qū)W生簡明扼要闡述實踐課程或?qū)嵺`項目的訓(xùn)練目的，讓學(xué)生有針對性地進(jìn)行學(xué)習(xí)實踐，明確所學(xué)知識之所用。示范操作環(huán)節(jié)要加強安全性和規(guī)范性教育，并與學(xué)生交流，了解學(xué)生的掌握情況。在學(xué)生自主操作訓(xùn)練環(huán)節(jié)，老師要時刻堅守崗位，巡視監(jiān)督學(xué)生的操作規(guī)范性，對不規(guī)范的操作及時糾正，對出現(xiàn)的問題及時排除。

實踐教學(xué)過程應(yīng)以學(xué)生的訓(xùn)練為主體。學(xué)生首先要明白所學(xué)的內(nèi)容是什么和為什么要學(xué)，增強學(xué)習(xí)目的性，減少盲目性，為學(xué)習(xí)奠定良好的思想基礎(chǔ)。然后在老師的引導(dǎo)下思考實現(xiàn)實踐項目目標(biāo)的有效途徑，需要什么樣的技術(shù)，技術(shù)的關(guān)鍵是什么，等等。最后通過學(xué)習(xí)技術(shù)手段與規(guī)范性操作，深入理解實踐訓(xùn)練的整個工藝流程與關(guān)鍵技術(shù)。通過增強學(xué)習(xí)的目的性，促進(jìn)學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)而提高實踐訓(xùn)練的效果。

工程實踐訓(xùn)練“教與學(xué)”的組織與運行可采用項目式或分組式的組織形式，可采用討論式或問題式的運行方式，促進(jìn)學(xué)生自主思考和討論，針對問題提出自己的見解與想法，提高學(xué)生在思維上的參與度。

在老師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的教學(xué)思想指導(dǎo)下，通過教師明確的指導(dǎo)和學(xué)生明白的學(xué)習(xí)，加大學(xué)生個性化的指導(dǎo)力度，從而促進(jìn)學(xué)生與老師之間產(chǎn)生更深層次的交流，可有效提高實踐教學(xué)效果。

三、成果導(dǎo)向的過程性評價模式

（一）關(guān)注過程才能促進(jìn)結(jié)果

工程實踐類課程在“教與學(xué)”過程中，既要用專業(yè)的理論知識來指導(dǎo)實踐工藝的可行性，又要用實踐工藝來檢驗專業(yè)理論知識的科學(xué)合理性，因此工程實踐類課程是一門理論緊密聯(lián)系實踐的綜合性課程。工程實踐類課程的評價方式也要在專業(yè)認(rèn)證體系的框架下，按照成果導(dǎo)向的教育理念進(jìn)行改革，改變傳統(tǒng)的單一結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)的評價方式，加強過程性的評價內(nèi)容，形成以學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向的多元化的評價模式，促進(jìn)每位學(xué)生都學(xué)有所得、學(xué)有所用。多元化評量既要有終結(jié)性的結(jié)果評量，也要有形成性的過程評量，通過關(guān)注“過程”而促進(jìn)“結(jié)果”的提高，因此，工程實踐的評量重心應(yīng)在于“過程”[ 13 ]。

（二）多維度的評價方式，才能達(dá)到相應(yīng)的評價目的

成果導(dǎo)向的過程性評價模式，可設(shè)計出多層次的評價內(nèi)容，如：著裝出勤、問題回答、實踐操作、作品質(zhì)量和實踐報告等;采取多維度的評價方式，如主觀評價與客觀評價、書面評價與實踐評價等;設(shè)計多元化的評價目的，如：態(tài)度與安全意識、動手能力、綜合分析能力等。使層次性的內(nèi)容通過多維度的評價方式，分別達(dá)到相應(yīng)的評價目的。

在成果導(dǎo)向的過程性評價過程中，學(xué)生的出勤面貌和著裝要求，以及對實踐過程中要求的執(zhí)行力，可清晰反映出學(xué)生對工程實踐學(xué)習(xí)的態(tài)度與心理，從而對學(xué)生關(guān)于工程實踐學(xué)習(xí)的態(tài)度和安全意識進(jìn)行合理評價;通過學(xué)生對提出問題回答的準(zhǔn)確性和拓展程度，可以評價學(xué)生的思維方向和分析思考能力;通過觀察學(xué)生動手操作中的規(guī)范性和流暢性情況，可評價學(xué)生的實踐動手能力;通過對學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成實踐項目進(jìn)度情況的統(tǒng)計，可評價學(xué)生的時間掌控和事件發(fā)展的控制能力;通過對成果作品的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸、精度和性能等技術(shù)指標(biāo)的客觀考核，評價學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力;通過實驗報告、課程設(shè)計報告和畢業(yè)設(shè)計（論文）等綜合性紙質(zhì)報告的規(guī)范性、條理性及理論分析的全面性、合理性等內(nèi)容，評價學(xué)生的對專業(yè)知識的掌握能力與綜合運用能力。

四、結(jié)語

工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心內(nèi)容是成果導(dǎo)向理念，這得到了國際教育界的廣泛認(rèn)同，成為一種新的教育教學(xué)理念與教學(xué)模式。成都大學(xué)在發(fā)展過程中要及時與國內(nèi)及國際知名高校接軌，深入研究工程教育專業(yè)認(rèn)證體系，學(xué)習(xí)國內(nèi)外知名院校的成功實踐經(jīng)驗，結(jié)合本校的具體實際，按照工程實踐教育教學(xué)體系，按照四年貫通的原則，從課程體系規(guī)劃到課程建設(shè)再到縱橫向的學(xué)程設(shè)計等方面入手，整合校內(nèi)或院內(nèi)的公共性實踐教學(xué)資源，形成具有本校特色的工程實踐教學(xué)整體框架，建立層次性、模塊化的工程實踐教育教學(xué)體系，在實踐教學(xué)中切實落實以老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)過程，采用成果導(dǎo)向的過程性評價形式，以促進(jìn)成都大學(xué)工程實踐教育教學(xué)的快速高質(zhì)量發(fā)展。

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Design of Engineering Practice Teaching System Based on Professional Certification：

Taking the Major of Material Forming and Control Engineering as an Example

LI Tao1，2， YIN Xian-ming2， KONG Qing-quan1

（1. School of Mechanical Engineering， Chengdu University， Chengdu， Sichuan 610106， China;

2. Training Center of Engineering， Southwest University of Science and Technology， Mianyang， Sichuan 621010， China）

Abstract： Professional certification system is an effective method of education quality control. To passed the professional certification for engineering majors has become an effective way of getting international education quality recognition. Guided by the idea of professional certification and combining with the major situation of Chengdu University， this paper scientifically designs a hierarchical and modular education and teaching system， establishes a teacher-led and student-centered teaching process， designs a process evaluation model based on students learning achievements， and ensures the education and teaching quality of engineering practice training in an all-round way.

Key words： engineering education; practice training; teaching system; evaluation model