“新工科”與工程教育認證背景下儀器類專業的非技術要素培養模式

高楠 肖艷軍 周圍 孟召宗 彭凱 劉偉玲

摘 要? 隨著“新工科”概念的提出與工程教育認證的廣泛推行，儀器類專業的學生培養逐漸由專業特色模式培養轉變為復合型人才培養，其中非技術要素的相關能力培養占據重要地位，這正是目前此類專業建設面臨的主要問題。本文在分析“新工科”與工程教育認證人才培養要求的基礎上，凝練出測控技術與儀器專業非技術能力培養多層次教學體系與實施方法，實現持續改進的閉環模式，形成測控技術與儀器專業的非技術要素培養特色模式。

關鍵詞? “新工科”;工程教育認證;非技術要素;測控技術與儀器

中圖分類號： TH70-4;G642文獻標識碼： A

1 “新工科”與工程教育認證的人才培養要求

2017年以來，“新工科”概念被提出并逐漸產生廣泛影響。教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”等指導性文件。新經濟的發展對傳統工程專業人才培養提出了挑戰。相對于傳統的工科人才，未來新興產業和新經濟需要的是工程實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型“新工科”人才，不僅在某一學科專業上學業精深，而且還應具有“學科交叉融合”的特征;不僅能運用所掌握的知識去解決現有的問題，也有能力學習新知識、新技術去解決未來發展出現的問題，對未來技術和產業起到引領作用;不僅在技術上優秀，同時懂得經濟、社會和管理，兼具良好的人文素養。

“新工科”的“新”是產業對工程人才的新需求，注重社會發展和經濟需求對人才培養的導向[1]。人才的需求迫使當前工科教育模式發生改變，教育部將“新工科”的主要研究內容被歸納為“五個新”，即工程教育的新理念、學科專業的新結構、人才培養的新模式、教育教學的新質量、分類發展的新體系。“新工科”旨在培養面向我國未來工業領域的優秀工程師，而非技術要素是優秀工程師位于技術水平之上的重要素養。

工程教育專業認證不僅是國際通行的工程教育人才培養質量評價體系，也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要途徑。2016年6月2日，我國正式加入《華盛頓協議》，這標志著由中國工程教育專業認證協會認證通過的工程專業本科學位，將得到美、英、澳等所有《華盛頓協議》正式成員國的承認，也標志著我國工程教育質量標準實現了國際實質等效[2]。

在工程教育認證通用標準12條畢業要求中，涉及非技術要素的內容包括3.設計/開發解決方案、6.工程與社會、7.環境和可持續發展、8.職業規范、9.個人和團隊、10.溝通、11.項目管理、12.終身學習共8條，可見其在當前形勢下的重要地位。

“新工科”與工程教育認證指明了以學生為中心的教學理念， 指明了工程教育教學改革的路線，而教學模式改革是重要途徑[3]。在此背景下，儀器類專業應著力培養學生的工程能力，即技術能力與非技術能力的集成[4]。

2 儀器類專業非技術要素培養需求

儀器類專業的傳統教學體系中，以光、機、電、算、控作為基礎模塊或環節，與自身優勢或特長相結合形成專業特色，并未對非技術要素產生足夠的重視，或者只有一定的相關教學環節而未能形成完整的教學體系。

在新工科以及工程教育認證的背景下，國內高校為滿足非技術要素的培養需求，相繼增加通識教育環節以增強學生經濟、社會、環境、人文等方面的素質，并對畢業要求的相應部分給予支撐。這些課程的增加，一方面完善了課程體系，進而使專業的培養目標與畢業要求滿足通用標準，另一方面擺脫了過去只注重專業知識與技術的教育理念，使學生的綜合素質得以提升。然而，通識教育的本質是非專業性、非職業性的，這就意味著其實施過程必定與專業特質相孤立，從而導致不同專業以同一門課程支撐各自畢業要求的指標點。因而，通識教育滿足的是當前本科教育的初級需求，在內涵上如何與各工科專業，尤其是儀器類專業特質更多的結合，使學生得到更為全面的綜合性的鍛煉，仍是各高校及各專業正在積極探索的問題。

在測控技術與儀器專業培養過程中，儀器設計是普遍的應用需求，也是學生所有知識與能力的匯聚點。目前本校本專業的現狀是通識教育與專業結合程度不夠，盡管有諸如《環境保護與可持續發展》、《項目管理與投資決策》、《大學生職業生涯規劃》等課程開設，但此類課程皆由外專業開設，沒有與儀器設計等本專業相關內容結合。因而學生得到的是各自獨立的能力培養，缺乏有效的結合與引導，對學生綜合能力的提升造成了一定的難度。與此同時，此類課程的考核環節通常為對知識點或其簡單應用的基礎考核，其對學生綜合能力的提升或與專業結合的效果難以有效衡量，尤其是在實際問題中運用非技術要素的情況——這也是培養目標中的關鍵因素，未能很好地量化評價并加以改進。因而構建具有專業特色的非技術要素培養模式，是每個工科專業的當務之急。

3 非技術能力培養多層次教學體系

為解決上述問題，測控技術與儀器專業擬將非技術能力的培養落實到三層次教學環節實現：通識教育環節、常規課程環節、專業非技術要素課程與綜合實踐環節。其中非技術能力要求由低到高層層遞進，三方面教學環節覆蓋專業畢業要求中非技術要素的所有二級指標。其中通識教育環節包括《環境保護與可持續發展》《項目管理與投資決策》《職業規劃與就業指導》等課程。常規課程中將非技術要素例如技術與社會、團隊合作與分工、表達能力等融入各門專業核心課程的教學過程，在專業能力培養的同時，兼顧非技術能力的達成情況。專業非技術能力課程以《測控儀器工程設計》為代表，綜合實踐環節以《專業能力綜合實踐》《生產實習》以及各類課程綜合設計為代表，使學生得到非技術能力強化的同時，與專業知識與技術聯合考慮，通過案例教學與項目訓練得到儀器設計過程的綜合鍛煉。各層次教學環節的具體特征如表1所示。

4 非技術能力培養實施方法

在上述框架基礎上，本專業以非技術能力的新型培養模式入手，從畢業要求二級指標分配、課程目標設置、教學內容與教學環節設計、教學過程實施、考核方式與達成度評價方法確定與執行、課程和專業培養體系評價與改進等環節分別對不同層次的培養環節進行探索。主要對專業非技術能力課程與綜合實踐環節中非技術要素的教學方式與效果進行深入研究，具體實施方法如下：

知識傳授與案例分析結合。在教學過程中將各項非技術要素以知識點的形式向學生傳授，再結合儀器設計或工程實踐活動的實際案例，使學生深刻理解經濟、社會、環境、人文等方面與之相互作用關系。

課堂教學與課下訓練結合。知識傳授與案例分析在課堂教學環節中完成，課下布置分組項目訓練，學期末完成項目訓練并以組為單位提交報告，作為考核成績與直接評價依據。

教師講授與師生研討結合。在課堂教學環節中，教師與學生開展互動，設有研討環節，教師講授相應內容后，學生分組討論并與發言與教師和其他小組進行交流。

直接評價與間接評價結合。項目訓練報告作為直接評價依據，反映各項非技術要素的掌握情況與應用程度，學生滿意度調查作為間接評價依據，反映學生自身對課程能力要求達成的滿意度。最后綜合上述評價結果，針對達成情況不佳的環節或內容進行整改方式的討論，并確定下一級課程的實施方案。

教學環節階段評價與教學效果長期評價結合。首先獨立完成各個教學環節的非技術要素達成評價，作為整體培養體系中的階段性評價，關注一級學生在后續教學環節——如畢業設計中應用非技術要素分析實際工程問題的表現與能力水平，作出相應的統計與分析。在學生畢業前進行非技術要素培養滿意度調查，分析與各教學環節相關的內容，最終給出以一級學生為對象的整體效果評價結果。

5 總結

本專業以“新工科”人才培養需求以及工程教育認證教育理念為指導，依據測控技術與儀器學科特點及發展要求，以培養綜合素質高、實踐創新能力強的復合型人才為目標，實現非技術能力與儀器類專業核心能力“制定——實施——評價——改進”的閉環模式，通過不同層次非技術能力培養環節設置、多種考核與評價機制的實施、體系化整體培養效果的關注與分析，逐步完善測控技術與儀器專業的非技術要素培養特色模式。

參考文獻

[1]馮修猛，歐陽晶晶，楊寧.新工科視域下地方高校儀器類專業人才培養模式探索[J].中國大學教學，2018（11）：30-34.

[2]劉立霞，陳洪芳，于貝，基于工程教育認證的工程技術人才非技術能力培養研究，中國校外教育[J].2018（12）：78.

[3]王瑞平.新工科背景下應用型本科院校程序設計類課程混合式教學模式研究與實踐，科技視界[J].2018（35）：125-126.

[4]孟兆生，岳彩霞，孫建華，等.基于學生非技術能力培養的工程訓練實踐教學模式創新研究[J].黑龍江工程學院學報，2018，32（6）：59-61.