基于“工程教育認證”下材控專業實踐教學模式探索

文/王健 李仁興 徐文婷 陳揚 楊曉紅

目前，工程教育認證已成為國際通行的工程教育質量保證制度，是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎，以學生為中心，成果導向和持續改進已成為專業工程教育的基本原則[1，2]。實踐教學在材料成型及控制工程教學體系中占據重要地位，特別是在當前工程亟須培養復合型人才及中國工程教育專業認證的背景下，對材料成型及控制工程專業的課程實踐教學內容進行系統規劃，根據不同課程的內容，結合同一實驗設備平臺，針對重復交叉內容，采用階梯式、融會貫通式的教學模式，提出更有效的優化整合方法和改革實踐方法，有效實現學生工程實踐與創新能力的培養[3-5]。本研究的目標是從培養應用型專業人才的角度出發，提出“工程教育認證”下材控專業的教學模式研究。

目前工科企業的人才需求和高校實際的人才培養模式存在一定的脫節，以筆者所在院校開設有10年的材料成型及控制工程專業為例，大多數學生實踐能力不強，創新能力較弱。因此，本文從培養高素質應用型人才的角度出發，對材控專業的實踐教學現狀進行分析，找出目前實踐教學中存在的問題，將工程教育專業認證理念引入，提出“工程教育認證”下材控專業的實踐教學模式改進措施，以提高學生的自主學習意識和綜合能力，為學生畢業后從事相關工作打下堅實的基礎。

一、實踐教學中存在的問題與趨勢

實踐教學真實感較強，這是任何理論教學演示手段（動畫等）無法替代的。實踐教學是材料成型及控制工程專業課程教學的重要組成部分，對提升材料成型及控制工程專業的課程教學效果具有重要意義，但是要達到該專業實踐教學和理論教學的良好效果相對較難。主要表現如下兩個方面。

（一）實驗設備條件限制

材料工程學院材料成型及控制工程專業，雖然每個基礎實驗室或專業實驗室具備四臺左右甚至近十臺的大型實驗設備，但往往要供2～4個班級的學生使用，而且往往受實踐教學時間、場地、設備數量等多方面的限制，很難為每個學生提供全套的實驗設備和充足的實驗時間。同時因人數限制，教師在上課時往往顧此失彼，實踐過程中的安全管理也是一個大問題。由于設備的采購成本較高，只能選擇基本的實驗進行重復性教學，也很難在有限的時間內讓每個學生進行上機操作。同時實踐教學設備更新慢，不能體現現代綠色成型技術所需的實驗教學新要求，不利于培養學生對本專業領域的復雜工程問題的解決。

（二）實踐教學內容缺乏整體規劃和優化

各專業課開設的實驗內容較單一陳舊，設計的實踐環節內容多樣性和功能新穎性程度不突出，實驗課程之間缺乏合作溝通，不能將本專業相互聯系的課程內容融會貫通，學生對整個專業缺乏整體的了解。各實踐課程出現了內容交叉、重復及部分實踐內容不適應培養目標等問題，整體上缺乏統一的規劃和統籌。因此，在傳統實踐教學模式下培養的學生知識結構不夠合理，創新意識和能力較弱，已經無法滿足培養高素質技能型人才的需求。

材料成型及控制工程專業的理論性較強，學生只有在綜合項目教學和畢業設計（論文）等階段通過獨立思考，自主設計實驗方案，親自動手實踐，而不是被動觀察與傻瓜式操作實驗設備。探索階梯式、貫通式的實踐教學模式，對培養學生的創新思維能力、實際操作能力等綜合能力都有一定的促進作用。畢業設計前期的實踐教學項目可以為畢業設計做一些準備工作，可以讓學生能更快地進入到畢業設計的狀態。

二、材控專業實踐教學模式探索

實踐教學是實驗設備管理、教學、實際操作一體化過程，受實驗室設備、教師專業技能水平和教學方法等因素影響，任何一個環節出現問題，都很難達到理想的教學效果?！安牧铣尚图翱刂乒こ獭睂I是江蘇省的重點建設學科，也是江蘇理工學院通過工程教育認證的第二個專業，該專業理論課較多，且抽象難懂，要達到應用型大學的培養目標，需解決以下問題：1.傳統的實踐教學模式已經不適合工程認證下“材料成型及控制工程”專業培養目標下學生的學習。因此，改進教學模式是亟待解決的問題；2.作為應用型大學，尤其是工科專業，學生的專業技能水平一定要過硬。因此，探索階梯式、貫通式的多元化實踐教學模式以及相關的考核方式、評價標準是亟須解決的另一問題。

基于我校材控專業的課程教學內容和工程教育認證的要求，本研究充分利用教學資源，實現學生全面了解材料成型及控制工程專業的培養目標，具體體現在教學模式的四個方面：1.進行專業基礎課的實踐教學；2.進行專業課的實踐教學；3.進行企業實習和校內專業綜合訓練的實踐教學；4.畢業設計（論文）的實踐指導。根據“材料成型及控制工程”專業培養應用型人才的需要，提出一種階梯式、貫通式的實踐教學模式，將大學四年的實驗實踐教學分成“專業基礎課實驗→專業課實驗→企業生產實習→實訓實驗→綜合項目教學→畢業設計（論文）”等6個層次，由低到高分階段，各具特色的階梯式實踐教學體系，每個階梯層次的側重點不同，層次間又互相銜接貫通。如圖1所示的實踐教學模式流程。

本項目是基于“工程教育認證”下材控專業進行研究探索的。教學模式的實施途徑如下：1.改進教學模式，促進材料成型及控制工程專業階梯式實踐教學模式改革與創新；2.突出學生工程實踐與創新思維能力的培養。結合同一實驗設備平臺，針對重復交叉內容，提出更有效的優化整合方法和改革實踐方法，學生自主設計方案，自行選擇實踐過程；3.以產、學、研基地為依據，充分利用合作企業的生產設備優勢，實施項目教學和畢業設計環節。在工程教育專業認證指導下，實踐教學教師組以上述教學模式進行人才培養實踐。在實踐教學中嚴格要求學生，全面考核學生的能力，隨時隨地為學生提供專業輔導，學生主觀能動性得到了很大的提高，動手能力和專業能力也得到了發展。

此外，課程體系是一個開放、多元和動態調整的體系，因此課程體系和實踐教學內容應該根據學校的定位，根據地方和國家經濟發展的需求，在保持相對穩定的同時不斷與企業保持交流、溝通、更新和完善。一方面，利用產學研合作企業的設備優勢，讓學生到企業進行現場教學，或外聘企業有豐富經驗的工程技術人員擔任兼職教師，有針對性的開設專題講座和報告，并參與到專業課的實踐教學、綜合項目教學和畢業設計等實踐性教學環節。另一方面，以“參賽”來促進學生創新能力的培養，提高學生的積極性和工程意識。也可將教師的科研項目和企業需求引入實驗教學內容中，保持實踐教學內容的前瞻行，提升學生開展實驗研究的積極性。同時，豐富教學手段，建立多元和梯次的評價標準，持續改進教學，從多方面訓練和培養學生綜合實驗分析和解決實際生產問題的能力。

三、結語

工程教育認證對于改進高校辦學思維，規范人才培養方案，培養適應現代機械制造業所需要的應用型工程人才具有重要意義。實驗實踐教學是當前各院校理論認知教學的主要方式，而且是培養學生創新思維能力、實際操作能力等綜合能力的有效學習手段，更是材料成型及控制工程相應崗位必須掌握的工作技能。當然也會為后續該專業相應理論課程知識的學習打下堅實的基礎。將大學四年的各個實驗實踐教學分成不同層次，由低到高分階段，各階段又相互銜接，融會貫通的實踐教學模式具有重要的先導意義以及現實意義。