基于專業(yè)認(rèn)證的工程實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)計(jì)實(shí)踐

李濤 尹顯明 孔清泉

[摘 要] 專業(yè)認(rèn)證制度是一種有效的教育質(zhì)量控制的方法。通過專業(yè)認(rèn)證的工程類專業(yè)已成為國(guó)際教育質(zhì)量互認(rèn)的一種有效方式。以專業(yè)認(rèn)證的思想為指導(dǎo)，結(jié)合學(xué)校專業(yè)實(shí)際，科學(xué)設(shè)計(jì)了層次性、模塊化的教育教學(xué)體系，建立了老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)過程，設(shè)計(jì)了以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的過程性評(píng)價(jià)模式，全方位保證工程實(shí)踐訓(xùn)練的教育教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 工程教育;實(shí)踐訓(xùn)練;教學(xué)體系;評(píng)價(jià)模式

[基金項(xiàng)目] 2019年度成都大學(xué)教改項(xiàng)目“基于專業(yè)認(rèn)證的工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)體系的改革與實(shí)踐”（cdjgb2019073）;2017年度西南科技大學(xué)教改項(xiàng)目“面向新工科的工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)體系的改革與實(shí)踐”（17xnzd03）;2020年度成都大學(xué)校級(jí)一流課程建設(shè)項(xiàng)目“材料成形原理”（20200019）

[作者簡(jiǎn)介] 李 濤（1974—），男，山東滕州人，工學(xué)博士，成都大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事材料成型與控制工程教改研究;尹顯明（1962—），男，四川涼山人，工學(xué)碩士，西南科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造教改研究;孔清泉（1989—），男，四川南部人，工學(xué)博士，成都大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事材料成型與控制工程教改研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）07-0037-04? ? ?[收稿日期] 2020-10-26

高等學(xué)校作為專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)基地，其教育模式與教學(xué)體系是高等教育研究的重要課題。隨著工程教育專業(yè)認(rèn)證制度的成熟與推廣，其逐漸成為一種教育行業(yè)教育質(zhì)量控制的有效舉措[1]。專業(yè)認(rèn)證體系中包括通用標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，通用標(biāo)準(zhǔn)主要包含學(xué)生、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、持續(xù)改進(jìn)、課程體系、師資隊(duì)伍和支持條件七個(gè)方面的內(nèi)容[2]，是國(guó)際教育質(zhì)量保障與提高的重要措施，專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)主要是針對(duì)不同專業(yè)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。目前專業(yè)認(rèn)證實(shí)施的對(duì)象多集中于機(jī)械、材料、信息、計(jì)算機(jī)等應(yīng)用型學(xué)科專業(yè)。

專業(yè)認(rèn)證體系中的成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education，簡(jiǎn)稱OBE）理念是工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心內(nèi)容[3]，主要指學(xué)生通過某階段的學(xué)習(xí)所“應(yīng)知道、理解和掌握”的方面[4]。成果導(dǎo)向教育促進(jìn)大學(xué)以專業(yè)認(rèn)證的視角去思考學(xué)生的能力發(fā)展，將關(guān)注點(diǎn)從“教師教什么，學(xué)生學(xué)什么”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生學(xué)會(huì)了什么，學(xué)生會(huì)做了什么”，反映在教學(xué)過程中則是工程能力和實(shí)踐動(dòng)手能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)[5]，是推動(dòng)工程實(shí)踐教育改革的總體方向。2016年6月中國(guó)正式成為“華盛頓協(xié)議”的簽約國(guó)，標(biāo)志著我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證體系實(shí)現(xiàn)了國(guó)際實(shí)質(zhì)等效，使我國(guó)的工程教育走向了國(guó)際化[6]，大大促進(jìn)了我國(guó)工程教育質(zhì)量的提升。

哈佛、耶魯?shù)却髮W(xué)教育發(fā)展也表明，工程實(shí)踐教育是大學(xué)回應(yīng)社會(huì)的必然選擇[7]，工科類專業(yè)就應(yīng)該把工程實(shí)踐教育提到優(yōu)先發(fā)展的地位，培養(yǎng)的人才應(yīng)能夠建設(shè)性、分析性地解決社會(huì)技術(shù)問題[8]。成都大學(xué)材料成型與控制工程專業(yè)作為機(jī)械學(xué)科的重要專業(yè)，其工程實(shí)踐類課程在專業(yè)培養(yǎng)方案中占有較大比重，是培養(yǎng)應(yīng)用型高級(jí)專門人才的有效途徑，其工程實(shí)踐教育模式也要緊跟時(shí)代、創(chuàng)新發(fā)展、勢(shì)在必行。因此，在深入分析工程實(shí)踐教育教學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)上，以回應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求為目的，以專業(yè)認(rèn)證的推行為契機(jī)，以教學(xué)模式改革為抓手，全面分析和科學(xué)設(shè)計(jì)工程實(shí)踐教育的教學(xué)體系與模式，建立有效的運(yùn)行機(jī)制和實(shí)施方法，對(duì)于推動(dòng)成都大學(xué)材料成型與控制工程專業(yè)工程實(shí)踐教學(xué)體系的優(yōu)化和教學(xué)模式的改革具有較大的推動(dòng)作用。

一、層次性、模塊化實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

工程實(shí)踐類教學(xué)課程是材料成型與控制工程專業(yè)的重要教學(xué)內(nèi)容，其教學(xué)設(shè)計(jì)與運(yùn)行以專業(yè)培養(yǎng)方案為依據(jù)，以專業(yè)認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，按照“認(rèn)識(shí)→基礎(chǔ)→綜合→創(chuàng)新”的認(rèn)知規(guī)律來設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)的課程體系、內(nèi)容層次分類與運(yùn)行流程。在教學(xué)設(shè)計(jì)中要依托學(xué)校教學(xué)資源，反向思考社會(huì)企業(yè)對(duì)人才實(shí)踐能力的需要，結(jié)合行業(yè)的需求[9]，以工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)為導(dǎo)向[ 10 ]，來反思目前實(shí)踐教學(xué)存在的問題，構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)體系，改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)模式，做到有的放矢，實(shí)現(xiàn)學(xué)其所用，用其所學(xué)。教學(xué)設(shè)計(jì)中要突出以學(xué)生為主體，所有的實(shí)踐訓(xùn)練模塊和層次均圍繞學(xué)生理論知識(shí)掌握和實(shí)踐能力的培養(yǎng)來開展。同時(shí)結(jié)合行業(yè)需求，通過分類建設(shè)模塊教學(xué)內(nèi)容，多方位訓(xùn)練，形成由簡(jiǎn)單到綜合再到創(chuàng)新的四年貫通、層次性、模塊化的工程實(shí)踐教學(xué)體系。

（一）第一層次：基礎(chǔ)訓(xùn)練

工程實(shí)踐基礎(chǔ)訓(xùn)練的內(nèi)容主要包含工程基礎(chǔ)訓(xùn)練和各門課程的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，主要從認(rèn)知工程實(shí)踐和驗(yàn)證理論知識(shí)的角度考慮。工程基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊主要針對(duì)低年級(jí)學(xué)生開設(shè)，通過車削、鉗工、銑削等基本的材料冷加工成型技術(shù)，以及鑄造、焊接等基本的熱加工成型技術(shù)的基礎(chǔ)性訓(xùn)練，了解并掌握機(jī)械制造過程的基本技術(shù)工藝與操作規(guī)范，熟悉材料成型過程中的重要手段與控制方法，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐的安全意識(shí)與儀器設(shè)備的規(guī)范化操作能力;在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)K中，主要是根據(jù)課程理論學(xué)習(xí)的需要，針對(duì)重要知識(shí)內(nèi)容設(shè)計(jì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，通過感性的認(rèn)識(shí)與親身的體會(huì)促進(jìn)學(xué)生更好地理解與掌握本課程的理論知識(shí)。

（二）第二層次：綜合訓(xùn)練

綜合訓(xùn)練的內(nèi)容主要包含機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)、先進(jìn)制造綜合實(shí)訓(xùn)、材料成型工藝綜合實(shí)訓(xùn)和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方向課程設(shè)計(jì)，以及畢業(yè)實(shí)習(xí)等綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，針對(duì)中高年級(jí)學(xué)生，主要從學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。該層次主要是讓學(xué)生通過訓(xùn)練，運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識(shí)、動(dòng)手技能及理解領(lǐng)域能力進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì)與自主操作訓(xùn)練，達(dá)到知行合一，相互促進(jìn)，有效提高大學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力與分析問題和解決問題的能力。

（三）第三層次：創(chuàng)新訓(xùn)練

創(chuàng)新訓(xùn)練這個(gè)層次主要以學(xué)校、省級(jí)和國(guó)家級(jí)相關(guān)大學(xué)生科技競(jìng)賽及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，促進(jìn)大學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、實(shí)踐操作技能及理解問題和分析問題的能力，綜合論證項(xiàng)目的可行性，創(chuàng)新性地提出解決項(xiàng)目問題的方案，制定實(shí)施流程并付諸實(shí)施。這一層次的創(chuàng)新訓(xùn)練將有效拓寬學(xué)生的專業(yè)視野，大大提高學(xué)生的專業(yè)思維水平、專業(yè)綜合素養(yǎng)及分析問題和解決問題的層次。

在教學(xué)體系設(shè)計(jì)中要突出學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能培養(yǎng)的工作重點(diǎn)，將第一課堂和第二課堂緊密結(jié)合，涵蓋課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、科技競(jìng)賽及畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的層次性、模塊化的工程實(shí)踐教學(xué)體系[ 11 ]，凸顯“學(xué)、練、賽、創(chuàng)”一體化的能力培養(yǎng)方式[ 12 ]。

二、老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式

（一）工程實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)

工程實(shí)踐類課程與理論課程在“教與學(xué)”過程中有著很大的區(qū)別。傳統(tǒng)理論課程重在理論知識(shí)的講授與分析，學(xué)生通過對(duì)知識(shí)的理解與掌握，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)廣度與深度的拓展性學(xué)習(xí);而工程實(shí)踐類課程重在項(xiàng)目的實(shí)踐操作與訓(xùn)練的自主感受性學(xué)習(xí)，通過應(yīng)用性設(shè)計(jì)與規(guī)范化訓(xùn)練，來檢驗(yàn)所學(xué)理論的科學(xué)性與可行性。因此，實(shí)踐課程不但需要老師對(duì)相應(yīng)知識(shí)進(jìn)行講解說明，還要對(duì)相應(yīng)儀器或機(jī)器的工作原理與操作規(guī)范進(jìn)行規(guī)范化示范操作，并指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范地完成相應(yīng)的操作過程，達(dá)到實(shí)踐訓(xùn)練的要求與目的。因此，實(shí)踐類教學(xué)的內(nèi)容相比理論性教學(xué)要豐富和寬泛得多。

（二）老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式

專業(yè)認(rèn)證體系中明確要求畢業(yè)生要能夠運(yùn)用自然科學(xué)知識(shí)來分析問題和解決問題，這類能力培養(yǎng)的最有效方式就是工程實(shí)踐類課程的訓(xùn)練，因而，對(duì)工程實(shí)踐教學(xué)的模式與過程提出了新的要求。要求通過轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念，深刻理解專業(yè)認(rèn)證體系中OBE的教學(xué)理念，對(duì)原有工程實(shí)踐的教學(xué)體系與教學(xué)過程進(jìn)行優(yōu)化，建立老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的工程實(shí)踐教學(xué)實(shí)施模式，實(shí)施過程中實(shí)現(xiàn)個(gè)性化指導(dǎo)和師生深層次的交流。其教學(xué)過程的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在實(shí)踐教學(xué)過程中老師的指導(dǎo)為主導(dǎo)。老師首先要明確每門實(shí)踐課程和每個(gè)實(shí)踐內(nèi)容的目的、意義及它們?cè)趯I(yè)培養(yǎng)或課程知識(shí)學(xué)習(xí)中的支撐作用，做到教學(xué)指導(dǎo)目的明確。然后，再根據(jù)培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)具體的層次性實(shí)踐教學(xué)模塊，做到有的放矢，使內(nèi)容與能力培養(yǎng)相對(duì)應(yīng)。在教學(xué)過程中要向?qū)W生簡(jiǎn)明扼要闡述實(shí)踐課程或?qū)嵺`項(xiàng)目的訓(xùn)練目的，讓學(xué)生有針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)踐，明確所學(xué)知識(shí)之所用。示范操作環(huán)節(jié)要加強(qiáng)安全性和規(guī)范性教育，并與學(xué)生交流，了解學(xué)生的掌握情況。在學(xué)生自主操作訓(xùn)練環(huán)節(jié)，老師要時(shí)刻堅(jiān)守崗位，巡視監(jiān)督學(xué)生的操作規(guī)范性，對(duì)不規(guī)范的操作及時(shí)糾正，對(duì)出現(xiàn)的問題及時(shí)排除。

實(shí)踐教學(xué)過程應(yīng)以學(xué)生的訓(xùn)練為主體。學(xué)生首先要明白所學(xué)的內(nèi)容是什么和為什么要學(xué)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)目的性，減少盲目性，為學(xué)習(xí)奠定良好的思想基礎(chǔ)。然后在老師的引導(dǎo)下思考實(shí)現(xiàn)實(shí)踐項(xiàng)目目標(biāo)的有效途徑，需要什么樣的技術(shù)，技術(shù)的關(guān)鍵是什么，等等。最后通過學(xué)習(xí)技術(shù)手段與規(guī)范性操作，深入理解實(shí)踐訓(xùn)練的整個(gè)工藝流程與關(guān)鍵技術(shù)。通過增強(qiáng)學(xué)習(xí)的目的性，促進(jìn)學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)而提高實(shí)踐訓(xùn)練的效果。

工程實(shí)踐訓(xùn)練“教與學(xué)”的組織與運(yùn)行可采用項(xiàng)目式或分組式的組織形式，可采用討論式或問題式的運(yùn)行方式，促進(jìn)學(xué)生自主思考和討論，針對(duì)問題提出自己的見解與想法，提高學(xué)生在思維上的參與度。

在老師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的教學(xué)思想指導(dǎo)下，通過教師明確的指導(dǎo)和學(xué)生明白的學(xué)習(xí)，加大學(xué)生個(gè)性化的指導(dǎo)力度，從而促進(jìn)學(xué)生與老師之間產(chǎn)生更深層次的交流，可有效提高實(shí)踐教學(xué)效果。

三、成果導(dǎo)向的過程性評(píng)價(jià)模式

（一）關(guān)注過程才能促進(jìn)結(jié)果

工程實(shí)踐類課程在“教與學(xué)”過程中，既要用專業(yè)的理論知識(shí)來指導(dǎo)實(shí)踐工藝的可行性，又要用實(shí)踐工藝來檢驗(yàn)專業(yè)理論知識(shí)的科學(xué)合理性，因此工程實(shí)踐類課程是一門理論緊密聯(lián)系實(shí)踐的綜合性課程。工程實(shí)踐類課程的評(píng)價(jià)方式也要在專業(yè)認(rèn)證體系的框架下，按照成果導(dǎo)向的教育理念進(jìn)行改革，改變傳統(tǒng)的單一結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)方式，加強(qiáng)過程性的評(píng)價(jià)內(nèi)容，形成以學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向的多元化的評(píng)價(jià)模式，促進(jìn)每位學(xué)生都學(xué)有所得、學(xué)有所用。多元化評(píng)量既要有終結(jié)性的結(jié)果評(píng)量，也要有形成性的過程評(píng)量，通過關(guān)注“過程”而促進(jìn)“結(jié)果”的提高，因此，工程實(shí)踐的評(píng)量重心應(yīng)在于“過程”[ 13 ]。

（二）多維度的評(píng)價(jià)方式，才能達(dá)到相應(yīng)的評(píng)價(jià)目的

成果導(dǎo)向的過程性評(píng)價(jià)模式，可設(shè)計(jì)出多層次的評(píng)價(jià)內(nèi)容，如：著裝出勤、問題回答、實(shí)踐操作、作品質(zhì)量和實(shí)踐報(bào)告等;采取多維度的評(píng)價(jià)方式，如主觀評(píng)價(jià)與客觀評(píng)價(jià)、書面評(píng)價(jià)與實(shí)踐評(píng)價(jià)等;設(shè)計(jì)多元化的評(píng)價(jià)目的，如：態(tài)度與安全意識(shí)、動(dòng)手能力、綜合分析能力等。使層次性的內(nèi)容通過多維度的評(píng)價(jià)方式，分別達(dá)到相應(yīng)的評(píng)價(jià)目的。

在成果導(dǎo)向的過程性評(píng)價(jià)過程中，學(xué)生的出勤面貌和著裝要求，以及對(duì)實(shí)踐過程中要求的執(zhí)行力，可清晰反映出學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐學(xué)習(xí)的態(tài)度與心理，從而對(duì)學(xué)生關(guān)于工程實(shí)踐學(xué)習(xí)的態(tài)度和安全意識(shí)進(jìn)行合理評(píng)價(jià);通過學(xué)生對(duì)提出問題回答的準(zhǔn)確性和拓展程度，可以評(píng)價(jià)學(xué)生的思維方向和分析思考能力;通過觀察學(xué)生動(dòng)手操作中的規(guī)范性和流暢性情況，可評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力;通過對(duì)學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)度情況的統(tǒng)計(jì)，可評(píng)價(jià)學(xué)生的時(shí)間掌控和事件發(fā)展的控制能力;通過對(duì)成果作品的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸、精度和性能等技術(shù)指標(biāo)的客觀考核，評(píng)價(jià)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力;通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)報(bào)告和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等綜合性紙質(zhì)報(bào)告的規(guī)范性、條理性及理論分析的全面性、合理性等內(nèi)容，評(píng)價(jià)學(xué)生的對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握能力與綜合運(yùn)用能力。

四、結(jié)語(yǔ)

工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心內(nèi)容是成果導(dǎo)向理念，這得到了國(guó)際教育界的廣泛認(rèn)同，成為一種新的教育教學(xué)理念與教學(xué)模式。成都大學(xué)在發(fā)展過程中要及時(shí)與國(guó)內(nèi)及國(guó)際知名高校接軌，深入研究工程教育專業(yè)認(rèn)證體系，學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外知名院校的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本校的具體實(shí)際，按照工程實(shí)踐教育教學(xué)體系，按照四年貫通的原則，從課程體系規(guī)劃到課程建設(shè)再到縱橫向的學(xué)程設(shè)計(jì)等方面入手，整合校內(nèi)或院內(nèi)的公共性實(shí)踐教學(xué)資源，形成具有本校特色的工程實(shí)踐教學(xué)整體框架，建立層次性、模塊化的工程實(shí)踐教育教學(xué)體系，在實(shí)踐教學(xué)中切實(shí)落實(shí)以老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)過程，采用成果導(dǎo)向的過程性評(píng)價(jià)形式，以促進(jìn)成都大學(xué)工程實(shí)踐教育教學(xué)的快速高質(zhì)量發(fā)展。

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Design of Engineering Practice Teaching System Based on Professional Certification：

Taking the Major of Material Forming and Control Engineering as an Example

LI Tao1，2， YIN Xian-ming2， KONG Qing-quan1

（1. School of Mechanical Engineering， Chengdu University， Chengdu， Sichuan 610106， China;

2. Training Center of Engineering， Southwest University of Science and Technology， Mianyang， Sichuan 621010， China）

Abstract： Professional certification system is an effective method of education quality control. To passed the professional certification for engineering majors has become an effective way of getting international education quality recognition. Guided by the idea of professional certification and combining with the major situation of Chengdu University， this paper scientifically designs a hierarchical and modular education and teaching system， establishes a teacher-led and student-centered teaching process， designs a process evaluation model based on students learning achievements， and ensures the education and teaching quality of engineering practice training in an all-round way.

Key words： engineering education; practice training; teaching system; evaluation model