工程教育認(rèn)證背景下的“創(chuàng)新實(shí)踐”課程教學(xué)改革

文章編號(hào)：1673-5862（2023）05-0450-04

摘"""要：目前，工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證已成為保障高等教育工程教育質(zhì)量的重要措施。為適應(yīng)工程教育認(rèn)證的需求，并達(dá)成專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求與培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)昆明理工大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的“創(chuàng)新實(shí)踐”課程進(jìn)行了一系列教學(xué)改革。首先，依據(jù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求明確課程目標(biāo)，設(shè)計(jì)了以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展文獻(xiàn)調(diào)研、材料撰寫(xiě)、課堂報(bào)告討論等教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)與創(chuàng)新實(shí)踐能力;其次，建立了包括小組互評(píng)、個(gè)人自評(píng)和教師評(píng)價(jià)的多元主體課程考核機(jī)制;最后，通過(guò)課程目標(biāo)達(dá)成度分析，進(jìn)一步進(jìn)行教學(xué)過(guò)程的持續(xù)改進(jìn)。研究表明，該課程改革有效地提升了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

關(guān)"鍵"詞：工程教育; 專(zhuān)業(yè)認(rèn)證; “創(chuàng)新實(shí)踐”課程; 教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G64""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1673-5862.2023.05.012

Teaching reform of “Innovative Practice” course in the context of engineering education accreditation

ZHAO Zhengang1，2， ZHANG Dacheng1，2

（1. Faculty of Information Engineering and Automation， Kunming University of Science and Technology， Kunming 650500， China;

2. Yunnan Key Laboratory of Computer Technologies Application， Kunming 650500， China）

Abstract：The professional accreditation of engineering education has become an essential guarantee for the quality of engineering education in higher education. In order to adapt to the needs of engineering education certification and reach the professional graduation requirements and cultivation objectives， this paper carries out a series of teaching improvements for the “Innovative Practice” course of measurement and control technology specialty at Kunming University of Science and Technology： 1） The teaching objectives of the course are clarified according to the graduation requirements of the specialty. Student-oriented teaching activities， such as literature research， material writing， and classroom report discussion are designed to cultivate students'"engineering and innovative practice abilities; 2） A multi-subjective course assessment mechanism is built， including personal， mutual， and teachers'"assessments; 3） The course objectives are analyzed to further develop the continuous teaching process and improve students'"practice abilities. The research shows that the reform has effectively improved the students'"innovation practice ability.

Key words：engineering education; professional certification; “Innovative Practice” course; teaching reform

國(guó)際通行的工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證是保障工程教育質(zhì)量的關(guān)鍵制度，也是優(yōu)化高等學(xué)校工程人才培養(yǎng)模式、加速我國(guó)高等教育與國(guó)際工程教育接軌的有效途徑^［1-4］。《華盛頓協(xié)議》是全世界最具影響力的國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議，我國(guó)在2006年便開(kāi)始了工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證工作，并于2016年成為《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員^［5-6］。在工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的背景下，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不僅要求高校畢業(yè)生具備足夠的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，更需要其具備知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用能力^［7-8］。高校作為人才培養(yǎng)的基地，在承擔(dān)學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能傳授的同時(shí)，更應(yīng)該注重學(xué)生工程能力的培養(yǎng)^［9-11］。因此，高校要將工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)到具體課程的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式上^［12-13］，以工程教育認(rèn)證的理念為抓手，充分體現(xiàn)以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的核心教育理念。

昆明理工大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)2019年通過(guò)了工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證，該專(zhuān)業(yè)“創(chuàng)新實(shí)踐”課程依據(jù)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證核心理念，以學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力培養(yǎng)為主線，從技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐的角度來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。教學(xué)過(guò)程由傳統(tǒng)的教師講授轉(zhuǎn)換為教師講授、學(xué)生調(diào)研、課堂報(bào)告與討論相結(jié)合的方式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)，通過(guò)設(shè)計(jì)多元主體的考核方式，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀，對(duì)課程目標(biāo)進(jìn)行達(dá)成度分析也使得教學(xué)過(guò)程得到持續(xù)改進(jìn)。經(jīng)過(guò)2輪的教學(xué)比較，證明該課程的教學(xué)改革能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)過(guò)程的持續(xù)改進(jìn)與教學(xué)目標(biāo)的有效達(dá)成。

1"課程目標(biāo)的設(shè)定

依據(jù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，參照中國(guó)工程教育認(rèn)證通用畢業(yè)要求標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合專(zhuān)業(yè)自身特點(diǎn)，經(jīng)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)組、專(zhuān)業(yè)教師及校外專(zhuān)家的共同研討，昆明理工大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)制定了共12大條33個(gè)小點(diǎn)的畢業(yè)要求，該要求完全覆蓋了通用標(biāo)準(zhǔn)的要求范圍。

教學(xué)活動(dòng)是學(xué)校進(jìn)行學(xué)生能力培養(yǎng)、畢業(yè)要求達(dá)成的最重要途徑。基于此，經(jīng)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)組、教學(xué)團(tuán)隊(duì)共同討論商議，“創(chuàng)新實(shí)踐”課程的教學(xué)目標(biāo)需要對(duì)如下畢業(yè)要求進(jìn)行支撐：

1） 能夠撰寫(xiě)可行性分析報(bào)告、技術(shù)報(bào)告等相關(guān)的專(zhuān)業(yè)文檔;

2） 具有文獻(xiàn)檢索、資料查詢及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的能力;

3） 掌握流程工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中涉及的經(jīng)濟(jì)與管理基礎(chǔ)知識(shí)。

針對(duì)“創(chuàng)新實(shí)踐”課程需支撐的3條畢業(yè)要求，結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容，經(jīng)全部任課教師討論，確定該課程的教學(xué)目標(biāo)如下：

1） 課程目標(biāo)1：掌握專(zhuān)利申請(qǐng)書(shū)、創(chuàng)新技術(shù)研究方案撰寫(xiě)的方法與技巧;

2） 課程目標(biāo)2：能夠通過(guò)查閱文獻(xiàn)獲取相關(guān)信息，掌握測(cè)控技術(shù)相關(guān)創(chuàng)新實(shí)踐的基本方法與技巧;

3） 課程目標(biāo)3：能夠結(jié)合專(zhuān)業(yè)相關(guān)前沿技術(shù)，合理設(shè)計(jì)流程工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案，具備一定的工程意識(shí)，并在方案中綜合考慮經(jīng)濟(jì)和管理因素。

畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)與課程目標(biāo)之間的支撐關(guān)系見(jiàn)表1。

2"設(shè)計(jì)以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)

教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)是否科學(xué)、合理將直接影響到課程目標(biāo)的達(dá)成度。因此，依據(jù)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證理念和專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系架構(gòu)，結(jié)合課程目標(biāo)，“創(chuàng)新實(shí)踐”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)制定了一套符合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)、適合學(xué)生能力培養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)。由于以教師為中心的課堂教學(xué)不能充分挖掘?qū)W生的潛能，為實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，“創(chuàng)新實(shí)踐”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)重新修訂和完善了教學(xué)大綱，加強(qiáng)了教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的參與度，進(jìn)一步深化了學(xué)生的工程意識(shí)與創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)，使學(xué)生更加積極參與課堂教學(xué)。

為達(dá)成課程目標(biāo)1，教師需引導(dǎo)并指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)專(zhuān)利申請(qǐng)書(shū)、創(chuàng)新技術(shù)研究報(bào)告、項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)等相關(guān)文檔，使學(xué)生掌握撰寫(xiě)研究報(bào)告的基本方法和技巧;為達(dá)成課程目標(biāo)2，教師需在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)多種方式開(kāi)展調(diào)研工作，并對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行分析與整理，使學(xué)生具備較好的文獻(xiàn)檢索與資料查詢的能力;針對(duì)課程目標(biāo)3，教師在學(xué)生整理調(diào)研材料、準(zhǔn)備課程報(bào)告等環(huán)節(jié)中，需不斷強(qiáng)化學(xué)生對(duì)經(jīng)濟(jì)與管理等方面因素的考慮，并要在技術(shù)創(chuàng)新方案的設(shè)計(jì)與完善過(guò)程中充分體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與管理等非技術(shù)因素。

課程整體教學(xué)環(huán)節(jié)如圖1所示。

3"多方位的課程考核方式

“創(chuàng)新實(shí)踐”課程的成績(jī)?cè)u(píng)定由形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)組成，其中形成性評(píng)價(jià)占30%，終結(jié)性評(píng)價(jià)占70%。

課程目標(biāo)的形成性評(píng)價(jià)過(guò)程主要包含課前分組調(diào)研與課內(nèi)分組討論，評(píng)價(jià)分值由小組得分、組內(nèi)學(xué)生互評(píng)得分與教師對(duì)學(xué)生個(gè)人的評(píng)價(jià)得分3個(gè)部分構(gòu)成，形成了多元主體的互評(píng)機(jī)制。

小組得分的評(píng)價(jià)主體為任課教師，主要對(duì)學(xué)生分組調(diào)研與討論過(guò)程中所體現(xiàn)的各項(xiàng)觀測(cè)點(diǎn)的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，分值占比為30%;組內(nèi)學(xué)生互評(píng)的評(píng)價(jià)主體為小組內(nèi)除本人外的其他同學(xué)，通過(guò)小組內(nèi)調(diào)研與討論過(guò)程中組內(nèi)同學(xué)的分工完成情況、完成效果、體現(xiàn)各項(xiàng)觀測(cè)點(diǎn)的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，分值占比為30%;學(xué)生個(gè)人表現(xiàn)評(píng)價(jià)得分的評(píng)價(jià)主體為任課教師，主要對(duì)討論過(guò)程中學(xué)生對(duì)各項(xiàng)觀測(cè)點(diǎn)的完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，分值占比為40%。

課程目標(biāo)的終結(jié)性評(píng)價(jià)主體為任課教師，主要對(duì)學(xué)生的調(diào)研能力、材料撰寫(xiě)能力、非技術(shù)因素等觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分項(xiàng)評(píng)價(jià)。“創(chuàng)新實(shí)踐”課程的具體成績(jī)構(gòu)成見(jiàn)表2。

4"課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)與持續(xù)改進(jìn)

昆明理工大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)課程評(píng)價(jià)機(jī)制由學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)組共同制定，評(píng)價(jià)周期為一個(gè)學(xué)年。評(píng)價(jià)工作具體由教研室和課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)責(zé)任教師負(fù)責(zé)實(shí)施，評(píng)價(jià)依據(jù)的具體要素包含了教學(xué)大綱、評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的合理性評(píng)判等。在課程考核的過(guò)程中，根據(jù)課程目標(biāo)，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，明確了每一項(xiàng)成績(jī)構(gòu)成的主要觀測(cè)點(diǎn)，不同的分項(xiàng)得分用于支撐不同的課程目標(biāo)（表3），并根據(jù)課程目標(biāo)的得分率完成了課程目標(biāo)的達(dá)成情況分析。

根據(jù)課程目標(biāo)的達(dá)成情況來(lái)剖析教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題，并明確下一步的改進(jìn)措施與方案，進(jìn)一步調(diào)整教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)學(xué)生各方面能力的提升。以2021年與2022年課程目標(biāo)達(dá)成度為例（圖2），2021年課程目標(biāo)1的達(dá)成情況最好，達(dá)成度為0.83，說(shuō)明通過(guò)教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生具備較好的查閱文獻(xiàn)與撰寫(xiě)報(bào)告的能力;課程目標(biāo)2的達(dá)成度略低于課程目標(biāo)1，為0.79，通過(guò)分析成績(jī)構(gòu)成發(fā)現(xiàn)，學(xué)生查閱的文獻(xiàn)雖比較完整，但創(chuàng)新實(shí)踐的基本方法和技巧比較薄弱，因而教師應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生該方面的能力;課程目標(biāo)3的達(dá)成度最低，為0.65，說(shuō)明學(xué)生在創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案中對(duì)經(jīng)濟(jì)和管理因素的綜合考慮有待提高，因而教師應(yīng)在課堂案例教學(xué)過(guò)程中重點(diǎn)闡述經(jīng)濟(jì)和管理因素，引導(dǎo)學(xué)生在調(diào)研過(guò)程中分析經(jīng)濟(jì)和管理因素對(duì)新技術(shù)應(yīng)用與推廣的影響，并在學(xué)生撰寫(xiě)報(bào)告的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生分析非技術(shù)因素對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐的影響。

從圖2可以看出，經(jīng)過(guò)一系列的教學(xué)改革，2022年課程目標(biāo)3的達(dá)成度從0.65提升到0.74，雖然仍低于課程目標(biāo)1和目標(biāo)2，但相比于2021年有明顯提高。同時(shí)，課程目標(biāo)2的達(dá)成度也從0.79提升到0.82。

5"結(jié)""語(yǔ)

根據(jù)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和要求，結(jié)合專(zhuān)業(yè)自身特點(diǎn)，對(duì)昆明理工大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的“創(chuàng)新實(shí)踐”課程進(jìn)行了一系列教學(xué)改革。一方面，依據(jù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求制定了課程教學(xué)目標(biāo)，修訂和完善了教學(xué)大綱，并設(shè)計(jì)了以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng);另一方面，建立了多方位的課程考核方式，完成了課程目標(biāo)達(dá)成度分析，并將分析結(jié)果用于教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)。通過(guò)上述教學(xué)改進(jìn)措施，進(jìn)一步提高了課程目標(biāo)的達(dá)成度和學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

［1］谷陳，陳鶴鳴. 工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證中的教師職責(zé)探究［J］. 高等工程教育研究， 2020（3）：104-108.

［2］楊慧，閆兆進(jìn)，慈慧，等. OBE驅(qū)動(dòng)的工程教育課程教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)［J］. 高等工程教育研究， 2022（2）：150-154.

［3］鄧嬌嬌，鄒艷艷. 復(fù)雜工程問(wèn)題解決能力達(dá)成教學(xué)實(shí)踐［J］. 高等工程教育研究， 2022（1）：62-67.

［4］鄭慶華. 高等工程教育發(fā)展： 守正與創(chuàng)新［J］. 高等工程教育研究， 2021（5）：44-49，81.

［5］王爽，呂春，王洪志，等. 專(zhuān)業(yè)認(rèn)證理念下提升學(xué)生創(chuàng)新能力的新工科課程體系構(gòu)建［J］. 黑龍江紡織， 2020（2）：40-42.

［6］孫亮亮，曹曉玲. 工程認(rèn)證背景下機(jī)械專(zhuān)業(yè)《傳熱學(xué)》課程教學(xué)改革淺析［J］. 制冷與空調(diào)（四川）， 2020，34（3）：387-389.

［7］張志美，程立英，李柳，等. 基于OBE教學(xué)理念的《信號(hào)與系統(tǒng)》課程改革［J］ . 沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2019，37（3）：284-288.

［8］董曉宇. 基于OBE教育理念的生物工程專(zhuān)業(yè)普通生物學(xué)課程教學(xué)改革［J］. 沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2022，40（4）：338-342.

［9］曹榮敏，吳迎年，付興建，等. 基于工程教育認(rèn)證的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)核心課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)［J］. 教育教學(xué)論壇， 2020（13）：86-87.

［10］董潔，彭開(kāi)香，李擎，等. 工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證中課程質(zhì)量定性評(píng)價(jià)方法研究［J］. 高等理科教育， 2019（6）：56-64.

［11］李慧，廖飛. 工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下高校教育質(zhì)量的提升策略［J］. 西部素質(zhì)教育， 2020，6（12）：146-147.

［12］肇立春，吳隆坤，路飛. 基于工程教育認(rèn)證體系的產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐［J］. 沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2022，40（3）：247-252.

［13］王曉薇，姜龍濱. 基于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)類(lèi)課程體系建設(shè)與實(shí)踐［J］. 沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2019，37（2）：188-192.

收稿日期：2023-05-12

基金項(xiàng)目：云南省科技廳基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（202101AT070131）。

作者簡(jiǎn)介：趙振剛（1981—），男，內(nèi)蒙古興安盟人，昆明理工大學(xué)副教授，博士。