工程認(rèn)證背景下科研項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)改革

李超 董麗敏

摘? ?要：針對(duì)工程教育專業(yè)認(rèn)證范式下教學(xué)研究型本科院校材料成型及控制工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)面臨的新問(wèn)題，提出了科研項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)新模式。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，將教師的科研或工程項(xiàng)目與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，提煉與課程目標(biāo)相吻合的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)并優(yōu)化適應(yīng)新內(nèi)容的考核模式，重點(diǎn)培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。教學(xué)實(shí)踐表明，該實(shí)踐教學(xué)模式有助于提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才開(kāi)辟了一條新的途徑。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證;材料成型;實(shí)踐類教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1002-4107（2021）10-0006-02

工程教育專業(yè)認(rèn)證是一種行之有效的教育質(zhì)量保證機(jī)制，其建立的工程教育質(zhì)量監(jiān)控體系，可有效推進(jìn)工程教育改革，持續(xù)提高工程教育質(zhì)量。目前，工程教育專業(yè)認(rèn)證已成為我國(guó)高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革的首要工程之一，特別是在2016年我國(guó)正式成為“華盛頓協(xié)議”會(huì)員國(guó)后，工程教育專業(yè)認(rèn)證已成為我國(guó)本科高校絕大多數(shù)工程技術(shù)類專業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)中，十分強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的培養(yǎng)[1-2]。這一能力的培養(yǎng)途徑不僅包括系統(tǒng)的理論課，還包括科學(xué)完整的實(shí)踐課程體系。對(duì)于材料成型及控制工程專業(yè)來(lái)說(shuō)，實(shí)踐類教學(xué)是其教學(xué)體系中的重要一環(huán)。教育部2018年頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定，本專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)至少占總學(xué)時(shí)的20%?？梢哉f(shuō)實(shí)踐類教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的高低直接影響學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

由于受到軟硬件條件的制約，現(xiàn)行的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)大多還是以傳統(tǒng)的講授、演示、按規(guī)章操作等方式進(jìn)行教學(xué)，以實(shí)驗(yàn)報(bào)告、平時(shí)出勤和實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)等形式進(jìn)行考核;實(shí)踐內(nèi)容長(zhǎng)期固定，不能針對(duì)技術(shù)發(fā)展及時(shí)更新，時(shí)效性及趣味性較差，流于形式。長(zhǎng)此以往，不但不能很好地培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，還極易使學(xué)生喪失對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生厭學(xué)等消極情緒[3-4]。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出了科研項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下的材料成型及控制工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的新思路。借助于工科院校教師掌握的科研項(xiàng)目資源，以科研反哺本科教學(xué)，踐行“以本為本”的教學(xué)理念，以期在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，全面提升專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

一、實(shí)踐教學(xué)改革實(shí)施方案

（一）專業(yè)認(rèn)證對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的要求

工程教育專業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”，其基本要求之一就是課程體系、課程目標(biāo)能夠支撐學(xué)生達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求。對(duì)于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)而言，其主要課程目標(biāo)之一就是使學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，因此如何提升實(shí)踐課程的質(zhì)量，優(yōu)化實(shí)踐課程的內(nèi)容與形式，做到“學(xué)生愿意學(xué)，教師樂(lè)于教”成為實(shí)踐教學(xué)改革的重要任務(wù)之一。工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定畢業(yè)生應(yīng)具備分析、研究、解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。這里強(qiáng)調(diào)的是復(fù)雜工程問(wèn)題，也就是說(shuō)在教學(xué)過(guò)程中，特別是實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)突出實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容或案例的專業(yè)性、復(fù)雜性與真實(shí)性，這就要求授課教師將工程實(shí)踐或科研實(shí)踐中的真實(shí)問(wèn)題引入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中。在考評(píng)機(jī)制建設(shè)方面，依據(jù)工程教育認(rèn)證的理念，構(gòu)建科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，強(qiáng)化形成性考核機(jī)制，將考核的單一評(píng)價(jià)功能轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸u(píng)價(jià)—改進(jìn)”中的重要一環(huán)，強(qiáng)調(diào)在學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知上存在的問(wèn)題，并據(jù)此提出改進(jìn)措施，改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果，提升學(xué)生能力。

（二）實(shí)踐教學(xué)與科研項(xiàng)目的對(duì)接

材料成型與控制工程專業(yè)的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要有“專業(yè)課程設(shè)計(jì)”“綜合實(shí)踐”“技能訓(xùn)練”“畢業(yè)設(shè)計(jì)”等。為提升實(shí)踐教學(xué)效果，該專業(yè)在這些實(shí)踐環(huán)節(jié)前均實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐題目的項(xiàng)目化，并以項(xiàng)目管理的模式進(jìn)行實(shí)踐課程的管理。項(xiàng)目選擇立項(xiàng)、人員組成分工、開(kāi)題報(bào)告、中期檢查、結(jié)題答辯驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)均按照科研項(xiàng)目的模式進(jìn)行管理，同時(shí)將課程目標(biāo)分解到每個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)中，并對(duì)其中的各個(gè)環(huán)節(jié)及課程目標(biāo)進(jìn)行考核，做到每個(gè)目標(biāo)均可評(píng)價(jià)，對(duì)評(píng)價(jià)考核過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)反饋，持續(xù)改進(jìn)。

以“畢業(yè)設(shè)計(jì)”這一專業(yè)最重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為例，在“畢業(yè)設(shè)計(jì)”全過(guò)程中對(duì)接科研項(xiàng)目。在選題開(kāi)題階段，采用項(xiàng)目立項(xiàng)申請(qǐng)、工程項(xiàng)目招標(biāo)的模式。該專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題全部來(lái)源于指導(dǎo)教師橫向或縱向的科研項(xiàng)目，或在其研究?jī)?nèi)容上稍作簡(jiǎn)化，或取其一部分真題真做。指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行選題立項(xiàng)，在這一過(guò)程中使學(xué)生掌握科研立項(xiàng)、工程招標(biāo)立項(xiàng)的一般程序的原則與技巧。學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，撰寫(xiě)開(kāi)題立項(xiàng)報(bào)告，從而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)技術(shù)收集整理有用信息的能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施階段，全程按照科研項(xiàng)目的模式管理，按進(jìn)度開(kāi)展階段性驗(yàn)收、中期匯報(bào)、結(jié)題驗(yàn)收等，在每一步驟及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題，并及時(shí)改進(jìn)，跟蹤指導(dǎo)。通過(guò)解決方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)及工藝準(zhǔn)備、項(xiàng)目實(shí)施、結(jié)果數(shù)據(jù)分析與整理、項(xiàng)目總結(jié)及技術(shù)報(bào)告撰寫(xiě)等一系列的實(shí)踐，將工程認(rèn)證所要求的課程目標(biāo)、畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)分解到實(shí)踐的各個(gè)環(huán)節(jié)中，使每個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)起到支撐作用，同時(shí)保證每一名學(xué)生都能得到基本的科研或工程能力訓(xùn)練。

二、面臨的主要問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

（一）如何實(shí)現(xiàn)科研項(xiàng)目?jī)?nèi)容的課堂化

一般來(lái)說(shuō)，科研項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容與本科實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容還是有相當(dāng)大的差異的，如果完全不變地照搬過(guò)來(lái)，必然會(huì)導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法理解，實(shí)踐教學(xué)無(wú)法正常開(kāi)展。這就要求參與教學(xué)的教師要針對(duì)實(shí)踐課程的特點(diǎn)以及學(xué)生的認(rèn)知水平，將科研項(xiàng)目研究任務(wù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化與分解，也就是所謂的“課堂化”。這需要考慮現(xiàn)有條件、學(xué)生的知識(shí)能力水平，有針對(duì)性地將科研項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容簡(jiǎn)化、分解，使之具有可操作性、可接受性、可實(shí)施性。在分解實(shí)踐內(nèi)容時(shí)必須考慮課程目標(biāo)的達(dá)成。也就是說(shuō)，按照課程目標(biāo)要求分解科研項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容，確定其簡(jiǎn)化的程度，做到能力培養(yǎng)有的放矢。

（二）如何建立合理的評(píng)價(jià)機(jī)制

在科研項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)中，如果還按照傳統(tǒng)的報(bào)告、答辯等形式考核評(píng)價(jià)，往往有失公允，因?yàn)閷?duì)于本科學(xué)生，特別是低年級(jí)的本科學(xué)生來(lái)說(shuō)，即使對(duì)科研項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)化，以其知識(shí)儲(chǔ)備及能力往往也不能得到很好的研究結(jié)果。因此在考核方式上，應(yīng)注重過(guò)程性考核，摒棄傳統(tǒng)的“一考定成績(jī)”做法。實(shí)踐環(huán)節(jié)的過(guò)程性考核應(yīng)該是一種注重實(shí)踐過(guò)程中能力培養(yǎng)的評(píng)價(jià)體系，以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果作為評(píng)價(jià)的唯一依據(jù)，良好的學(xué)習(xí)效果表現(xiàn)為學(xué)生的創(chuàng)新能力、解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力得到有效提升，因此評(píng)價(jià)過(guò)程應(yīng)聚焦于學(xué)生實(shí)踐過(guò)程的完整性、創(chuàng)新性與可塑性，而不應(yīng)過(guò)分地看重實(shí)踐的結(jié)果。

（三）如何調(diào)動(dòng)教師參與的積極性

對(duì)于科研項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生參與熱情普遍較高，但教師參與熱情往往不高，究其原因，主要是由于我國(guó)本科工程技術(shù)教育過(guò)去存在“重理論，輕實(shí)踐，重科學(xué)，輕技術(shù)”的問(wèn)題，實(shí)踐課程往往不受重視，承擔(dān)實(shí)踐教學(xué)教師的付出與回報(bào)往往不成比例，因此一般都不愿意在這方面投入過(guò)多的精力。將科研項(xiàng)目分解成為符合課程目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容是一個(gè)十分具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的工作，需要耗費(fèi)教師大量的精力，需要投入比常規(guī)教學(xué)更多的硬件條件，因此只有建立從物質(zhì)到精神層面的獎(jiǎng)賞制度才能有效地調(diào)動(dòng)教師積極參與的熱情。此外，還應(yīng)引導(dǎo)教師積極投身科研工作，特別是具有工程背景的科研項(xiàng)目，引導(dǎo)教師深入生產(chǎn)實(shí)踐、深入企業(yè)，接觸更多的工程問(wèn)題，激發(fā)教師的科研熱情，積累科研經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)踐課程提供更多的素材，真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教研融合，進(jìn)而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

三、實(shí)施效果

第一，將科研項(xiàng)目與專業(yè)實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，極大地改善了實(shí)踐課程學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)了學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，提高了課程目標(biāo)的達(dá)成度，很好地體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的工程認(rèn)證理念。與傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)相比，學(xué)生在具有真實(shí)工程與科研背景的實(shí)踐過(guò)程中，問(wèn)題分析、解決方案設(shè)計(jì)與研究等能力都得到了更加有效的鍛煉。此外，更多的學(xué)生參與具有一定挑戰(zhàn)性的科研實(shí)踐，他們敢想敢做，沒(méi)有固定思維的禁錮，往往還會(huì)對(duì)相關(guān)的科研項(xiàng)目研究起到意想不到的促進(jìn)作用。近五年來(lái)，材料成型及控制工程專業(yè)學(xué)生在各級(jí)各類科技競(jìng)賽，如材料創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品大賽、全國(guó)大學(xué)生焊接創(chuàng)新大賽等中均取得了不俗的成績(jī)。此外，近五年來(lái)，該專業(yè)本科生作為第一作者在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文20余篇，申請(qǐng)專利10余項(xiàng)。

第二，從教師角度來(lái)講，將科研項(xiàng)目融入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可以不斷地從教學(xué)中發(fā)現(xiàn)靈感，拓寬研究思路。大學(xué)教師，特別是工科專業(yè)的教師，應(yīng)具有教師、研究者與工程師等多重身份。也就是說(shuō)，作為一名從事工程專業(yè)教育的大學(xué)教師，不但要善于教書(shū)育人，善于科學(xué)及工程技術(shù)研究，還要善于解決工程實(shí)際問(wèn)題。將科研或工程項(xiàng)目與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)師生間不斷的思想交流與碰撞，不但學(xué)生受益，同時(shí)還會(huì)對(duì)教師的科研工作起到積極的促進(jìn)作用。由此可見(jiàn)，科研與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，不但可以有效提升課程目標(biāo)的達(dá)成度與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成度，還可以有效提升教師自身的教學(xué)、科研與工程實(shí)踐能力，既體現(xiàn)了“以本為本”的教學(xué)理念，又實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與科研的共生與共長(zhǎng)。

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