工程教育認(rèn)證背景下測控專業(yè)綜合實訓(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)

人才是實現(xiàn)民族振興、贏得國際競爭主動的戰(zhàn)略資源，也是實現(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)實用技術(shù)人才和高級農(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個方面：一是農(nóng)林院校在實用型人才培養(yǎng)方面力度不夠，難以滿足“三農(nóng)”對實踐經(jīng)驗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[2]。2019年，新農(nóng)科建設(shè)安吉研討會、北大倉行動工作研討會和北京指南工作研討會議先后召開，對新農(nóng)科建設(shè)進(jìn)行了系統(tǒng)研究和整體部署[3]。新農(nóng)科研究與改革實踐項目面向全國涉農(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。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)綜合實訓(xùn)是測控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的重要實踐教學(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)實習(xí)實踐教學(xué)普遍存在課程體系陳舊、實踐教學(xué)課時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)面窄和實踐能力不足，無法滿足“三農(nóng)”對人才的需求。為夯實實踐教學(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、實施過程及評價方式等方面開展了農(nóng)林院校測控專業(yè)綜合實訓(xùn)教學(xué)改革研究。

1 傳統(tǒng)測控專業(yè)綜合實訓(xùn)存在的問題

傳統(tǒng)的實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)模式往往以教師為中心，實習(xí)內(nèi)容陳舊，且選題與“三農(nóng)”實際問題脫節(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)知識分析和解決實際問題能力的培養(yǎng)，更談不上培養(yǎng)創(chuàng)新思維。專業(yè)綜合實習(xí)大多采用五級制，缺乏過程考核，學(xué)生對實習(xí)的積極性不高，且重視程度不夠，實習(xí)培養(yǎng)目標(biāo)與企業(yè)實際需求脫節(jié)。

2 測控專業(yè)綜合實訓(xùn)課程體系構(gòu)建

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

2.1 專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

農(nóng)業(yè)院校測控技術(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，跨院校跨專業(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，測控技術(shù)與儀器專業(yè)綜合實訓(xùn)旨在培養(yǎng)鍛煉自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、工程實踐能力和團(tuán)隊合作能力，為培養(yǎng)新一代卓越工程師提供平臺。鼓勵學(xué)生動手設(shè)計制作與農(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)綜合實訓(xùn)課程內(nèi)容設(shè)置

對專業(yè)綜合實訓(xùn)進(jìn)行改革，以項目開發(fā)為驅(qū)動，學(xué)生分組完成同一個大項目下的相關(guān)子項目，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)計到系統(tǒng)實現(xiàn)，考查學(xué)生對多門課程專業(yè)知識的綜合應(yīng)用能力。如天津農(nóng)學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院2015級、2016級測控技術(shù)與儀器專業(yè)分別在大三上下學(xué)期(表1)，以項目開發(fā)為驅(qū)動各進(jìn)行1次專業(yè)綜合實訓(xùn)，效果較好。

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

2.3 實習(xí)模式與考核方式

2.3.1 實習(xí)模式 專業(yè)綜合實訓(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3周分4個階段完成。第一階段是實習(xí)考察：教師帶領(lǐng)學(xué)生深入實習(xí)基地參觀考察，企業(yè)工程師從需求分析、系統(tǒng)設(shè)計以及開發(fā)技術(shù)等方面詳細(xì)講解一個完整項目，讓學(xué)生了解項目開發(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)項目要求，圍繞項目通過查閱資料、小組討論等方式擴(kuò)展項目模塊，解決目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需求和熱點問題，提出可行的創(chuàng)新設(shè)計方案，明確自己在團(tuán)隊中的任務(wù)分工，并完成項目開題答辯。第三階段是系統(tǒng)實現(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，共同實現(xiàn)系統(tǒng)功能，體會團(tuán)隊開發(fā)的過程與樂趣，形成系統(tǒng)實現(xiàn)報告及系統(tǒng)操作說明，由各指導(dǎo)教師跟蹤記錄。第四階段是現(xiàn)場考核驗收：包括項目成果現(xiàn)場演示及小組成員現(xiàn)場PPT答辯。由答辯委員會教師根據(jù)項目實物展示情況給出團(tuán)隊實物成績，同時，針對各部分分工內(nèi)容，對小組成員提出問題，作為個人答辯成績。

2.3.2 考核方式 整個實習(xí)嚴(yán)格強化過程考核，最終成績由平時考核、實習(xí)報告、設(shè)計實物以及實習(xí)答辯成績組成。以結(jié)果與過程結(jié)合進(jìn)行評價，過程評價主要通過開題答辯、工程素養(yǎng)以及中期檢查等進(jìn)行。結(jié)果評價主要從項目作品、項目答辯、提交項目文檔質(zhì)量等方面進(jìn)行評價。其中，實習(xí)報告和平時考核由指導(dǎo)教師給出，開題、中期答辯及設(shè)計實物功能實現(xiàn)由答辯委員會給出，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)五級評定制。

表2 指導(dǎo)教師和答辯委員評分標(biāo)準(zhǔn)

2.4 能力培養(yǎng)

專業(yè)綜合實訓(xùn)改革堅持“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，也要重視工程知識在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的培養(yǎng)。實訓(xùn)改變了傳統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié)教學(xué)方式，鍛煉了教師的專業(yè)實踐技能，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，有的申報大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，有的作為畢業(yè)設(shè)計課題進(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)林院校測控技術(shù)與儀器專業(yè)特點，以專業(yè)綜合實訓(xùn)為例，總結(jié)了當(dāng)前存在的問題，并從培養(yǎng)目標(biāo)、實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)置、實訓(xùn)模式及考核方式等方面構(gòu)建了測控專業(yè)綜合實訓(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)計或者實訓(xùn)的工藝標(biāo)準(zhǔn)與流程，以促進(jìn)農(nóng)林院校測控專業(yè)的學(xué)科發(fā)展，提高畢業(yè)生的工程意識和社會競爭力，為社會培養(yǎng)真正“懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村、愛農(nóng)民”的三農(nóng)人才。