工程教育認(rèn)證背景下機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)改革初探

王海洋，張重繼，劉 巖，李 罡，萬 騰

（白城師范學(xué)院機械與控制工程學(xué)院，吉林 白城 137000）

0 引言

機械電子工程專業(yè)是培養(yǎng)具備機械、電子、控制等學(xué)科的基本理論和專業(yè)知識，能在機械工程行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域從事機電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計制造、設(shè)備調(diào)試與維護、運行管理等方面工作的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才.本專業(yè)注重學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)，因此，實踐教學(xué)是整個教學(xué)環(huán)節(jié)中重要的組成部分.在我國大力推行工程教育認(rèn)證的背景下，機械電子工程專業(yè)的實踐教學(xué)顯得尤為重要.工程教育認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ).引入工程教育理念勢必會對我國高校培養(yǎng)與國際接軌的高質(zhì)量應(yīng)用型人才起到推動作用.工程教育認(rèn)證的教育理念就是以學(xué)生為主、教師為輔，在教育過程中注重成果導(dǎo)向作用，不斷改進教學(xué)方法和提高教學(xué)質(zhì)量，設(shè)置完善的實踐教學(xué)體系，并與企業(yè)合作，開展實習(xí)、實訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力.2020版工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)明確提出了實踐教學(xué)與畢業(yè)設(shè)計（論文）所占學(xué)分的比例不少于20%，并給出了詳細(xì)的考核標(biāo)準(zhǔn)和說明［1］.目前，眾多專家學(xué)者面向工程教育認(rèn)證提出了許多的專業(yè)教學(xué)改革思路.例如，張靜婕等[2]基于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，對機械專業(yè)實踐教學(xué)模式改革進行了研究，提出了機械專業(yè)綜合實踐教學(xué)的新模式；李竹等［3］以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向，提出了實驗項目應(yīng)遵循完備、互異、梯度、可選、開放和考核六個原則，旨在不斷提高電子信息類學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力；魏航信等［4］提出機械電子工程專業(yè)如果想通過工程教育認(rèn)證需要制定出合理的培養(yǎng)方案，修訂課程教學(xué)大綱，加強對學(xué)生實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)；范文兵等［5］結(jié)合電子信息類工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與特點，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為核心，將個性化培養(yǎng)實踐教學(xué)體系引入實驗教學(xué)和實踐環(huán)節(jié).基于以上專家學(xué)者在工程教育認(rèn)證的背景下，從不同的學(xué)科和角度研究了實踐教學(xué)的改革，其內(nèi)容和觀點對我國推行工程教育認(rèn)證起到很好的作用.但是，通過文獻查找，在此背景下針對機械電子工程專業(yè)的實踐教學(xué)改革研究得較少，因此，本文以此為方向進行探索，論述目前機械電子工程專業(yè)工程教育認(rèn)證的具體情況，同時針對機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題提出可行性解決方案.

1 高校工程教育認(rèn)證現(xiàn)狀

目前，我國高校工程類專業(yè)通過工程教育認(rèn)證的數(shù)量正在逐年增加，截至2021年，申請通過的專業(yè)有1 977個，涉及288所高校，包括機械類、材料類、計算機類等24個類別.參與工程教育認(rèn)證的學(xué)校也由2017 年的198 個增加到2021 年的288 個.目前，很多高校都開設(shè)機械電子工程專業(yè)，它屬于機械類二級學(xué)科，注重工程實踐能力與綜合能力培養(yǎng)，專業(yè)口徑寬、適應(yīng)性強.截至2021 年，我國機械類專業(yè)（屬于一級學(xué)科）通過工程教育認(rèn)證的學(xué)校數(shù)量達到了307所，而其中機械電子工程專業(yè)只有14個，占機械類通過認(rèn)證高校的4.5%，相對通過率較低.

2 機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題

工程教育認(rèn)證理念是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，這對于學(xué)生將來在國際上得到認(rèn)可至關(guān)重要［6-8］.目前，我國很多高校機械電子工程專業(yè)還沒有通過工程教育認(rèn)證，其中實踐教學(xué)的不完善是主要原因之一.該專業(yè)實踐教學(xué)普遍存在以下幾個問題：一是很多高校機械電子工程專業(yè)沒有完善的實踐教學(xué)大綱，即使有實踐教學(xué)大綱也是沿用很多年沒有進行修訂，不符合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)；二是有很多高校機械電子工程專業(yè)開設(shè)的實踐教學(xué)內(nèi)容過于陳舊，偏向于認(rèn)識性和驗證性項目，缺少綜合性和創(chuàng)新性項目［9-11］；三是很多高校該專業(yè)的實踐教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)不夠完善，存在著隨機性；四是教師本身素質(zhì)不達標(biāo)，很多教師具有很強的理論功底，但是實踐能力不高，需要進一步培訓(xùn)與提高；五是實踐教學(xué)管理不夠完善，沒有一套完整的規(guī)章制度；六是實踐教學(xué)硬件不足，很多高校為了減少辦學(xué)成本，仍以一些老舊設(shè)備為主，這嚴(yán)重制約了新技術(shù)新方法的運用，使學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)受到了制約.

3 機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)改革方案

3.1 修訂實踐教學(xué)大綱

部分高校只注重理論教學(xué)大綱，沒有把實踐教學(xué)大綱進行單列，僅是在理論教學(xué)大綱中簡要規(guī)定了實踐教學(xué)標(biāo)準(zhǔn).由于機械電子工程專業(yè)更注重學(xué)生實踐能力培養(yǎng)，而且工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求工程實踐與畢業(yè)設(shè)計（論文）至少占總學(xué)分的20%，因此，部分課程不僅要有理論教學(xué)大綱，還要有實踐教學(xué)大綱（包括課程實驗大綱、課程實習(xí)（設(shè)計）大綱、畢業(yè)設(shè)計（論文）大綱等）.修訂實踐教學(xué)大綱不能照搬其他院校，一定要符合本校自然狀況及學(xué)生實際情況，同時體現(xiàn)工程認(rèn)證理念.因此，修訂實踐教學(xué)大綱應(yīng)該遵循以下原則：一是在設(shè)置工程實踐與畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)分時，要統(tǒng)籌安排各個科目的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，總學(xué)分不低于20%；二是實踐項目內(nèi)容要“與時俱進”，既要體現(xiàn)本專業(yè)課程的工程實際問題，還要設(shè)置更多綜合性和創(chuàng)新性項目，并配備管理規(guī)范；三是實踐項目要考慮到本校學(xué)生基礎(chǔ)，避免盲目跟從、做大不做小，充分體現(xiàn)因材施教的原則；四是在修定實踐教學(xué)大綱中，要充分地顯現(xiàn)出實踐教學(xué)在本課程中的支撐作用，對學(xué)生實踐表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果要有明確的評分標(biāo)準(zhǔn)；五是在修訂大綱時要考慮到現(xiàn)有大綱在實施中所遇到的問題，同時取其優(yōu)點，做到承上啟下.

3.2 更新實踐項目內(nèi)容

在實踐教學(xué)大綱中，重要問題就是怎樣確定實踐項目內(nèi)容，它既要體現(xiàn)工程認(rèn)證理念又要符合學(xué)科特點和本校學(xué)生具體情況，因此，在整個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，確定實踐項目內(nèi)容是重中之重.如何確定實踐項目內(nèi)容，本文給出如下幾點建議：一是實踐項目內(nèi)容能夠支持工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中的“學(xué)生掌握本專業(yè)工程設(shè)計和工程實踐所需的知識和能力”，提高學(xué)生知識運用能力；二是實踐教學(xué)內(nèi)容能夠加強學(xué)生的工程意識，同時培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力；三是實踐內(nèi)容能夠體現(xiàn)綜合性知識運用，特別要體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的意識和能力.例如，在可編程控制器（PLC）原理及應(yīng)用課程實習(xí)中就可以結(jié)合變頻器原理及應(yīng)用課程等相關(guān)內(nèi)容，設(shè)計PLC 控制變頻器的相關(guān)實習(xí)項目，如電梯優(yōu)化控制、樓宇恒壓給水控制等等；四是在畢業(yè)設(shè)計（論文）中，選題尤為重要，選題時應(yīng)該結(jié)合本專業(yè)工程實際問題，設(shè)計一些有實際意義并且具有時代特征的題目，同時選題還要能夠體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生工程意識、協(xié)作精神和綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；五是實踐項目內(nèi)容要體現(xiàn)“時代節(jié)奏”，即體現(xiàn)新技術(shù)、新方法；六是鼓勵學(xué)生自己設(shè)計實踐項目內(nèi)容，教師要嚴(yán)格審核，符合一定標(biāo)準(zhǔn)才可以采用.

3.3 制定實踐教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)

實踐教學(xué)考核和評分標(biāo)準(zhǔn)是保證實踐教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，在工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中要求“考核方式和評分標(biāo)準(zhǔn)要體現(xiàn)對課程目標(biāo)和相關(guān)畢業(yè)要求達成情況的合理評價”，因此，制定考核標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該遵循以下幾個原則：一是實踐教學(xué)（如實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、社會實踐等）考核標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)針對課程目標(biāo)設(shè)計，考核結(jié)果要對畢業(yè)要求指標(biāo)點的達成提供有力支撐；二是實踐教學(xué)特別是畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)和考核中要有企業(yè)或行業(yè)專家參與；三是實踐教學(xué)考核中應(yīng)對學(xué)生的出勤率、學(xué)習(xí)態(tài)度、實物作品質(zhì)量、設(shè)計報告（論文）等制定出詳細(xì)的評分規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)；四是在完善上述通常考核標(biāo)準(zhǔn)的同時，還應(yīng)該完成工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)考核中“從事工程設(shè)計時是否能夠有意識考慮經(jīng)濟、環(huán)境、法律、倫理等制約因素的考查與評價”.

3.4 培養(yǎng)教師的實踐教學(xué)能力

雖然實踐教學(xué)中學(xué)生是主體，但教師卻是引領(lǐng)者和參與者，因此在實踐教學(xué)改革中要充分重視教師實踐能力和素質(zhì)的培養(yǎng).目前，機電行業(yè)朝著信息化、集成化、智能化方向發(fā)展，人工智能已經(jīng)成為主導(dǎo)力量.在這種背景下，要想培養(yǎng)出合格的學(xué)生，教師能力和素質(zhì)提高尤為重要，在教師能力培養(yǎng)方面應(yīng)該做到：一是選派優(yōu)秀教師特別是青年教師去一些國內(nèi)外頂尖高校進行培訓(xùn)、學(xué)習(xí)和借鑒，使其掌握更新的教學(xué)理念、更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)方法和更尖端的前沿科學(xué)；二是積極與企業(yè)進行對接，選派教師去大型企業(yè)，進行生產(chǎn)實踐鍛煉和學(xué)習(xí)，提高實踐技能；三是組織教師定期進行實踐教學(xué)研討，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，互相借鑒、共同提高；四是對于一些新設(shè)備和新方法，學(xué)?？梢云刚埾嚓P(guān)企事業(yè)專家對教師進行集中培訓(xùn)，并對培訓(xùn)效果給予客觀考核.

4 結(jié)語

在我國大力推行高等學(xué)校工程教育認(rèn)證背景下，本文探討機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題，并給出改革思路，同時從修訂實踐教學(xué)大綱、更新實踐項目內(nèi)容、制定實踐教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)和培養(yǎng)教師的實踐教學(xué)能力等幾個方面進行研究.在工程教育認(rèn)證推行過程中，希望可以對高校機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)改革起到積極作用，對學(xué)生的知識運用能力、實踐創(chuàng)新能力、工程意識、解決復(fù)雜工程問題的能力以及協(xié)作精神的培養(yǎng)有一定幫助.