新工科背景下測(cè)控專業(yè)“工學(xué)并舉”實(shí)踐教學(xué)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制構(gòu)建

劉偉玲　周圍　高楠　孫凌宇　肖艷軍

［摘 要］在新工科建設(shè)背景下，作者以“工學(xué)并舉”為引領(lǐng)并根據(jù)“工學(xué)并舉”新內(nèi)涵要求對(duì)測(cè)控專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了改革及建設(shè)。文章以河北工業(yè)大學(xué)測(cè)控專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的整體框架設(shè)計(jì)為起點(diǎn)，從人才培養(yǎng)模式構(gòu)建、實(shí)踐教學(xué)支撐體系建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)搭建以及管理與監(jiān)控體系建設(shè)與運(yùn)行機(jī)制等方面進(jìn)行了詳細(xì)論述。改革實(shí)踐表明，構(gòu)建科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制能夠有效確保實(shí)踐教學(xué)體系的順利實(shí)施。

［關(guān)鍵詞］新工科；實(shí)踐教學(xué)；“工學(xué)并舉”；持續(xù)改進(jìn)機(jī)制；復(fù)雜工程問題

［中圖分類號(hào)］ G420 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2023）02-0066-05

新工科伴隨著新經(jīng)濟(jì)、高科技、大工程時(shí)代的到來，影響著高等教育的發(fā)展，對(duì)高校人才培養(yǎng)提出更高的要求[1-2]。學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，需要課程及其教學(xué)環(huán)節(jié)支撐，因此做好針對(duì)解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的課程、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)與體系的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。在新工科背景下，如何抓住產(chǎn)業(yè)發(fā)展契機(jī)，提升學(xué)生的能力與素養(yǎng)，是進(jìn)行教學(xué)體系優(yōu)化與迭代的第一要?jiǎng)?wù)。河北工業(yè)大學(xué)測(cè)控專業(yè)（以下簡(jiǎn)稱測(cè)控專業(yè)）解決這一問題的關(guān)鍵就是以“工學(xué)并舉”為指引，秉承“勤慎忠公”的精神，構(gòu)建本專業(yè)的特色實(shí)踐體系和全面管理與監(jiān)控機(jī)制，確保實(shí)踐教學(xué)的順利實(shí)施及持續(xù)改進(jìn)。本文試對(duì)測(cè)控專業(yè)“工學(xué)并舉”實(shí)踐教學(xué)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制構(gòu)建進(jìn)行探究。

一、對(duì)“工學(xué)并舉”專業(yè)內(nèi)涵的解讀

河北工業(yè)大學(xué)“工學(xué)并舉”的辦學(xué)思想，自1903 年創(chuàng)辦之初就已提出。在隨后的百年發(fā)展中，“工學(xué)并舉”的內(nèi)涵不斷得到拓展、提升：先是學(xué)校創(chuàng)始人周學(xué)熙提出“工藝非學(xué)不興，學(xué)非工藝不顯”，然后是魏元光院長(zhǎng)倡導(dǎo)“手腦并用，教學(xué)做合一”，再到1958年潘承孝先生主張“三基興學(xué)，產(chǎn)學(xué)研一體”。到今天，為了順應(yīng)“中國制造2025”、新工科建設(shè)、世界一流學(xué)科建設(shè)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等的發(fā)展要求，“工學(xué)并舉”的專業(yè)內(nèi)涵也在不斷發(fā)展，聚焦于培養(yǎng)能夠服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，具有堅(jiān)實(shí)科學(xué)基礎(chǔ)、較強(qiáng)工程能力的高素質(zhì)綜合工程人才[3]。

2018年以來，河北工業(yè)大學(xué)根據(jù)教育部關(guān)于高校改革的要求，優(yōu)化了學(xué)校組織結(jié)構(gòu)、開展了學(xué)科重組、進(jìn)行了人才引進(jìn)與培養(yǎng)、完善了各機(jī)構(gòu)的績(jī)效評(píng)價(jià)模式，“工學(xué)并舉”的辦學(xué)理念也被賦予了新的內(nèi)涵。學(xué)校結(jié)合國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)要求，在“學(xué)”的方面更側(cè)重于以創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)為目標(biāo)的“學(xué)”，“工”則強(qiáng)調(diào)結(jié)合工程應(yīng)用開展實(shí)踐；通過與企業(yè)合作建立實(shí)踐基地、實(shí)施產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人項(xiàng)目、建立企業(yè)合作導(dǎo)師庫等措施，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)與產(chǎn)業(yè)的連接，完成了有工業(yè)背景的產(chǎn)業(yè)化工程應(yīng)用實(shí)踐。根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求進(jìn)行定制化人才培養(yǎng)，在更廣的空間、更深的層面實(shí)現(xiàn)“工”與“學(xué)”的協(xié)同、共創(chuàng)及并進(jìn)，以理論與實(shí)踐相結(jié)合為基礎(chǔ)進(jìn)行辦學(xué)與立校，實(shí)現(xiàn)興工與報(bào)國的目標(biāo)，這便是新時(shí)代背景下的“工學(xué)并舉”[3]。

在新的時(shí)代背景下，將“工學(xué)并舉”的內(nèi)涵應(yīng)用到測(cè)控專業(yè)，則要求構(gòu)建面向現(xiàn)代制造、專業(yè)教育與工程應(yīng)用密切結(jié)合、工程化人才培養(yǎng)與學(xué)科建設(shè)協(xié)同并進(jìn)的專業(yè)教育體系和工程實(shí)踐體系，從而確保能達(dá)到適應(yīng)時(shí)代產(chǎn)業(yè)需求的人才培養(yǎng)效果 [4]。圖1呈現(xiàn)的是測(cè)控專業(yè) “工學(xué)并舉”內(nèi)涵架構(gòu)。

二、目標(biāo)導(dǎo)向、模塊化分層實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系建構(gòu)

測(cè)控專業(yè)從本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，根據(jù)“工學(xué)并舉”的辦學(xué)思想，將實(shí)踐教學(xué)理念定義為在實(shí)踐教學(xué)中，以引導(dǎo)參與為目標(biāo)、激發(fā)主動(dòng)性為靶點(diǎn)、打牢基礎(chǔ)為前提，全力塑造學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新思維，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素養(yǎng)、實(shí)踐能力和科研水平的提升。測(cè)控專業(yè)根據(jù)測(cè)控學(xué)科智能化、精密化、自動(dòng)化等發(fā)展特點(diǎn)，并結(jié)合工業(yè)4.0時(shí)代背景，以培養(yǎng)“復(fù)合型+創(chuàng)新型”專業(yè)人才為目標(biāo)，結(jié)合課內(nèi)、綜合及創(chuàng)新三層次設(shè)定，將公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)核心實(shí)驗(yàn)及專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)建構(gòu)成遞進(jìn)式的四大實(shí)踐模塊[5]；從需求提煉到素質(zhì)培養(yǎng)、能力塑造、知識(shí)傳授、資源配置，實(shí)現(xiàn)多環(huán)節(jié)聯(lián)動(dòng)，全力服務(wù)并保障學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)質(zhì)量。測(cè)控專業(yè)分層實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系如圖2所示。

測(cè)控專業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系的知識(shí)體系構(gòu)建從核心課程群展開，通過綜合實(shí)訓(xùn)或創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)將課內(nèi)基礎(chǔ)知識(shí)呈現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與應(yīng)用融合以及提升方案設(shè)計(jì)與解決復(fù)雜工程問題能力，并實(shí)現(xiàn)機(jī)光電計(jì)全方位、多維度的實(shí)踐能力培養(yǎng)。學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力包含三個(gè)層級(jí)即工程認(rèn)知、工程實(shí)踐及工程創(chuàng)新，對(duì)應(yīng)這三個(gè)層級(jí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)分別為課內(nèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)。整個(gè)實(shí)踐教學(xué)體系按照“工學(xué)并舉”內(nèi)涵要求，強(qiáng)調(diào)服務(wù)學(xué)生發(fā)展的核心主旨，開展了教學(xué)目標(biāo)體系、內(nèi)容體系、評(píng)價(jià)改進(jìn)體系有機(jī)協(xié)同實(shí)踐，保障了培養(yǎng)高素質(zhì)、強(qiáng)能力、復(fù)合型、創(chuàng)新型技術(shù)人才目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

三、面向“工學(xué)并舉”的實(shí)踐教學(xué)支撐體系建設(shè)

測(cè)控專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃既包含常規(guī)測(cè)控技術(shù)及應(yīng)用模塊，又包含特色化的光電檢測(cè)及視覺分析模塊以及精密儀器與機(jī)械模塊，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合行業(yè)發(fā)展需求，增加了學(xué)生嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、感知與信號(hào)分析能力、精密測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)能力、專業(yè)綜合實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)計(jì)劃。為有效促進(jìn)學(xué)生能力提升，測(cè)控專業(yè)針對(duì)每個(gè)能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)建有專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，比如測(cè)控綜合能力實(shí)驗(yàn)室、精密儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、智能感知與信息融合實(shí)驗(yàn)室、嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、精密系統(tǒng)與測(cè)量實(shí)驗(yàn)室、光電檢測(cè)與視覺實(shí)驗(yàn)室、綜合測(cè)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、測(cè)控創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，以實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)教學(xué)環(huán)節(jié)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的支撐。實(shí)驗(yàn)室能夠安排課程教學(xué)活動(dòng)，并提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置、器材、工具，同時(shí)具備光電檢測(cè)、視覺分析、精密測(cè)量、信號(hào)分析及自動(dòng)控制等各類典型測(cè)控系統(tǒng)與設(shè)備。各類實(shí)踐環(huán)節(jié)都可以基于豐富的儀器與設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)與調(diào)試，保障學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力訓(xùn)練得以正常開展。

學(xué)生的創(chuàng)意思維訓(xùn)練以及解決復(fù)雜工程問題能力打磨，是目標(biāo)產(chǎn)出導(dǎo)向的核心。 為實(shí)現(xiàn)“工學(xué)并舉”，實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)踐與工程應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，測(cè)控專業(yè)設(shè)計(jì)并實(shí)施了“五位一體”層次化多維實(shí)踐環(huán)節(jié)支撐體系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)容分層遞進(jìn)、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)類型豐富、設(shè)計(jì)內(nèi)容綜合性強(qiáng)且兼有靈活性與延伸性的實(shí)驗(yàn)體系。通過“智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)”“智能停車管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)”“產(chǎn)品質(zhì)量視覺檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等各類實(shí)踐項(xiàng)目，融入了人工智能、機(jī)器視覺、網(wǎng)絡(luò)化及云計(jì)算等新興技術(shù)與產(chǎn)業(yè)，實(shí)施了“以學(xué)生能力產(chǎn)出為核心、培養(yǎng)目標(biāo)需求為驅(qū)動(dòng)、多樣化過程設(shè)計(jì)為依托、多種技術(shù)與手段融合、能力提升為輸出結(jié)果”五位一體實(shí)踐教學(xué)支撐體系。這個(gè)體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。相關(guān)實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可支撐如控制工程等多專業(yè)公共基礎(chǔ)課程，支撐儀器類的傳感器技術(shù)、測(cè)控電路、信號(hào)與系統(tǒng)等專業(yè)基礎(chǔ)課，并可支撐如嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、虛擬儀器技術(shù)、測(cè)控儀器設(shè)計(jì)等特色專業(yè)課程。各類實(shí)驗(yàn)設(shè)備至少有15套，并配備有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)備維護(hù)與管理，實(shí)驗(yàn)人員與專任教師同時(shí)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的開展提供保障與支持。

四、實(shí)踐教學(xué)全面管理與監(jiān)控體系建設(shè)

OBE工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心保障是專業(yè)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。專業(yè)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制包含教學(xué)質(zhì)量?jī)?nèi)部監(jiān)控與培養(yǎng)質(zhì)量外部評(píng)價(jià)。在河北工業(yè)大學(xué)，學(xué)校和學(xué)院通常負(fù)責(zé)教學(xué)和培養(yǎng)全過程管理、監(jiān)督和保障，專業(yè)負(fù)責(zé)實(shí)施和改進(jìn)。學(xué)校、學(xué)院和專業(yè)通過企業(yè)調(diào)研、問卷調(diào)查、學(xué)生走訪等多種形式搜集來自在校生、教學(xué)督導(dǎo)、畢業(yè)生和社會(huì)的反饋信息，用于完善培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、課程目標(biāo)、理論教學(xué)環(huán)節(jié)及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)專業(yè)建設(shè)的持續(xù)改進(jìn)。專業(yè)根據(jù)學(xué)校和學(xué)院的教學(xué)質(zhì)量管理制度，組織、建立并實(shí)施了完善的教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制。專業(yè)制定了合理的教學(xué)大綱修訂制度（在每門課程的教學(xué)工作完成后）和課程體系修訂制度（每學(xué)年），建立了嚴(yán)格的教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制，形成了明確、合理的各環(huán)節(jié)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，從而保障持續(xù)改進(jìn)機(jī)制的有效運(yùn)行，更好地促進(jìn)畢業(yè)要求的達(dá)成。以上措施使得畢業(yè)要求的能力要素能切實(shí)體現(xiàn)在大綱中，使得課程體系能更加有力地支撐畢業(yè)要求，教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控使得教學(xué)環(huán)節(jié)能真正達(dá)到大綱要求，質(zhì)量評(píng)價(jià)體系使教學(xué)效果得以體現(xiàn)，為持續(xù)改進(jìn)提供可靠依據(jù)，最終保證了畢業(yè)要求的很好達(dá)成。

以O(shè)BE為導(dǎo)向，建立高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的“兩性一度”實(shí)踐教學(xué)體系，破解實(shí)踐能力培養(yǎng)難題，必須有全面管理與監(jiān)控體系。該體系以O(shè)BE為導(dǎo)向，從學(xué)生實(shí)踐及培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題能力入手，建立了實(shí)踐教學(xué)運(yùn)行體系，從能力培養(yǎng)角度明確了實(shí)踐教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容及要求，進(jìn)一步明確了把能力培養(yǎng)作為成果導(dǎo)向的核心目標(biāo)。所建立的實(shí)踐教學(xué)全面管理與監(jiān)控體系，是實(shí)踐教學(xué)能夠有效運(yùn)行及形成持續(xù)改進(jìn)機(jī)制的重要保障，從督導(dǎo)、學(xué)生、教師等多角度建立了教學(xué)效果信息反饋機(jī)制，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)形成了完整的“論—證—改”的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制閉環(huán)。測(cè)控專業(yè)的全面管理與監(jiān)控體系，摒棄了僅僅依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行打分的傳統(tǒng)做法，針對(duì)各類實(shí)踐環(huán)節(jié)實(shí)行了過程化、動(dòng)態(tài)化的目標(biāo)達(dá)成跟蹤評(píng)價(jià)，注重過程培養(yǎng)，更強(qiáng)調(diào)實(shí)際動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量等多方面因素的綜合評(píng)價(jià)。

測(cè)控專業(yè)根據(jù)綜合實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)表現(xiàn)（包括理論知識(shí)學(xué)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等）與實(shí)驗(yàn)成效為學(xué)生動(dòng)態(tài)評(píng)分，避免重理論輕實(shí)驗(yàn)。對(duì)于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，總成績(jī)包含實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告；對(duì)于綜合性實(shí)驗(yàn)與自選性實(shí)驗(yàn)，注重實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力培養(yǎng)，適當(dāng)降低實(shí)驗(yàn)報(bào)告所占分?jǐn)?shù)。注重提高動(dòng)手能力，調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性[6-7]。圖4所示為測(cè)控專業(yè)實(shí)踐教學(xué)全面管理與監(jiān)控體系構(gòu)成的主要內(nèi)容。

五、實(shí)踐教學(xué)過程管理與監(jiān)控體系運(yùn)行機(jī)制建設(shè)

實(shí)踐教學(xué)過程管理與監(jiān)控體系運(yùn)行機(jī)制實(shí)現(xiàn)以教師為中心向以學(xué)生為中心的教學(xué)質(zhì)量觀轉(zhuǎn)變，形成全教學(xué)過程管理與監(jiān)控的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，細(xì)化監(jiān)控流程與措施，明確實(shí)施主體，落實(shí)分析反饋，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整、持續(xù)改進(jìn)[8-9]。該運(yùn)行機(jī)制通過訪談、教學(xué)督導(dǎo)、問卷調(diào)查等多種反饋渠道，及時(shí)掌握學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的狀態(tài)和訴求；采用多元評(píng)價(jià)方法，以目標(biāo)任務(wù)、過程管理、結(jié)果反饋為主要內(nèi)容，以全程化、全員化、層次化、多元化、常態(tài)化為特征，建立了實(shí)踐教學(xué)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和實(shí)踐效果的跟蹤與反饋機(jī)制，通過對(duì)不同階段學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)及能力達(dá)成情況的跟蹤、反饋及評(píng)價(jià)，及時(shí)調(diào)整實(shí)踐體系、實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)踐開展方式、師資配備及實(shí)踐資源，使實(shí)踐教學(xué)體系和教學(xué)過程不斷適應(yīng)學(xué)生成長(zhǎng)成才的要求。圖5所示為測(cè)控專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)過程管理與監(jiān)控體系運(yùn)行機(jī)制。

該運(yùn)行機(jī)制由五個(gè)主要過程構(gòu)成，將這些過程有機(jī)聯(lián)系起來，形成了實(shí)踐教學(xué)能力培養(yǎng)過程的完整閉環(huán)。該機(jī)制從需求分析入手，針對(duì)各利益相關(guān)方反饋的學(xué)生勝任力和需求的差距進(jìn)行提煉總結(jié)，形成學(xué)生畢業(yè)要求的能力目標(biāo)，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，明確實(shí)踐教學(xué)實(shí)施與管理的具體任務(wù)和要求。實(shí)踐教學(xué)在實(shí)施過程中，按照測(cè)控專業(yè)過程質(zhì)量運(yùn)行機(jī)制的要求，對(duì)各類實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)時(shí)考慮多種評(píng)價(jià)方式，并將結(jié)果進(jìn)行綜合分析后形成最終的評(píng)價(jià)結(jié)論，即學(xué)生能力達(dá)成情況。對(duì)能力薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行研討診斷，形成持續(xù)改進(jìn)的措施并在下一次教學(xué)中實(shí)施。

六、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)專業(yè)核心能力培養(yǎng)的支撐

第四次工業(yè)革命及相關(guān)AI與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得現(xiàn)代工程的綜合化程度高、技術(shù)難度大、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，從而導(dǎo)致其對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境的影響深刻且多元。如何培養(yǎng)學(xué)生能夠積極面對(duì)并解決系統(tǒng)性與復(fù)雜性交織的工程問題，是專業(yè)人才培養(yǎng)必須考慮的核心問題。為此，測(cè)控專業(yè)從行業(yè)需求出發(fā)，進(jìn)行了培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題核心能力的實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)，包括解決復(fù)雜工程問題需要具備的誤差分析、精度分析、在線檢測(cè)、定位控制、復(fù)雜功能硬件設(shè)計(jì)、精密機(jī)械與儀器工藝分析等六個(gè)方面的專業(yè)核心能力，并對(duì)各項(xiàng)能力進(jìn)行細(xì)分。結(jié)合不同課程內(nèi)容進(jìn)行不同層次的實(shí)踐環(huán)節(jié)架構(gòu)設(shè)計(jì)，在由基礎(chǔ)到綜合的過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)專業(yè)核心能力的培養(yǎng)，使學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問題能力。其運(yùn)行過程如圖6所示。

各類實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo)教師在教學(xué)中嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的教學(xué)要求。教學(xué)要求根據(jù)培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題能力這個(gè)核心目標(biāo)制定，涵蓋專業(yè)知識(shí)體系、教學(xué)要求、教學(xué)過程、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法及教學(xué)評(píng)價(jià)等內(nèi)容。其具體體現(xiàn)為：首先，對(duì)復(fù)雜工程問題能力支撐特征進(jìn)行指標(biāo)分解，構(gòu)建課程與對(duì)應(yīng)指標(biāo)的支撐關(guān)系圖譜，并針對(duì)相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)與教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)有效、可量化、可評(píng)價(jià)的教學(xué)過程支撐，最終將這些評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)用于學(xué)生畢業(yè)要求達(dá)成計(jì)算。其次，密切結(jié)合學(xué)校、學(xué)院及測(cè)控專業(yè)人才定位，將培養(yǎng)多技術(shù)融合的復(fù)合型且具有工程應(yīng)用實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才作為目標(biāo)。選擇以測(cè)控系統(tǒng)精度設(shè)計(jì)為主線的復(fù)雜工程問題，將測(cè)控系統(tǒng)精度設(shè)計(jì)分解到精密機(jī)械系統(tǒng)、光電系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的各個(gè)子系統(tǒng)和子環(huán)節(jié)中，通過整個(gè)教學(xué)計(jì)劃來執(zhí)行。再次，根據(jù)課程教學(xué)大綱，從學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的整個(gè)流程入手，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、梳理匯總、制訂方案、調(diào)試執(zhí)行及評(píng)估方案的核心能力。恰當(dāng)運(yùn)用項(xiàng)目式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、混合式教學(xué)等教學(xué)方法，提升學(xué)生的參與度，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情和優(yōu)化其學(xué)習(xí)效果，從而確保解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)效果。最后，制訂相應(yīng)的考核評(píng)價(jià)方法來檢驗(yàn)解決復(fù)雜工程問題能力的達(dá)成情況和存在的不足，以利于該環(huán)節(jié)的持續(xù)改進(jìn)。

在專業(yè)教學(xué)中，以信息流為線索，串起學(xué)生的光、機(jī)、電信息獲取能力，精度分析和誤差模型建立能力，信息傳遞、集成能力，實(shí)踐能力，測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，測(cè)控系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)能力，測(cè)控系統(tǒng)光路設(shè)計(jì)能力，虛擬儀器設(shè)計(jì)能力，精密儀器與機(jī)械工藝分析能力，軟硬件工具使用及開發(fā)能力等，并且設(shè)計(jì)了各類實(shí)踐環(huán)節(jié)與軟硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生得到充分實(shí)踐和鍛煉。在制定課程教學(xué)大綱時(shí)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及考核環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)、增加相應(yīng)的復(fù)雜工程問題解決能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)，明確相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)方式，確保復(fù)雜工程問題解決能力培養(yǎng)目標(biāo)得以有效達(dá)成。

七、達(dá)成效果分析

2019、2020年，筆者分別針對(duì)測(cè)控專業(yè)2015、2016級(jí)畢業(yè)生進(jìn)行了關(guān)于解決復(fù)雜工程問題核心能力培養(yǎng)的滿意度問卷調(diào)查，共收到2015級(jí)78份、2016級(jí)125份調(diào)查問卷。根據(jù)學(xué)生對(duì)專業(yè)核心能力達(dá)成度的評(píng)價(jià)結(jié)果可知，由于各環(huán)節(jié)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制的實(shí)施，除了在線檢測(cè)能力部分，2016級(jí)學(xué)生在其他方面能力的達(dá)成效果普遍優(yōu)于2015級(jí)。在精密儀器與機(jī)械工藝分析上，學(xué)生的能力達(dá)成度略低，這就需要進(jìn)一步對(duì)課程內(nèi)容、實(shí)踐內(nèi)容設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從而使學(xué)生在儀器加工與裝配工藝分析能力水平方面得到提升。通過對(duì)調(diào)查問卷得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知，學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、測(cè)控基礎(chǔ)技能、綜合實(shí)踐能力、測(cè)控系統(tǒng)與儀器設(shè)計(jì)能力達(dá)成度都占85%左右，其人文素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通能力達(dá)成度也在70%以上。

八、結(jié)語

河北工業(yè)大學(xué)測(cè)控專業(yè)2018年完成了工程教育專業(yè)認(rèn)證，2021年入圍國家一流專業(yè)建設(shè)，其實(shí)踐教學(xué)體系有效運(yùn)行了三年，無論是專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系架構(gòu)還是教學(xué)模式及持續(xù)改進(jìn)機(jī)制都對(duì)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成發(fā)揮了有效作用。在“工學(xué)并舉”辦學(xué)思想的指引下，以工程能力提升為目標(biāo)，構(gòu)建了富有特色的實(shí)踐教學(xué)支撐體系，并基于實(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，有效推動(dòng)了整個(gè)實(shí)踐管理與監(jiān)控體系平穩(wěn)運(yùn)行，確保專業(yè)“綜合+創(chuàng)新+應(yīng)用的復(fù)合型人才”培養(yǎng)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

2021年，測(cè)控專業(yè)完成了工程教育專業(yè)認(rèn)證的中期考核，在后續(xù)國家一流專業(yè)建設(shè)中，將繼續(xù)踐行“工學(xué)并舉”的辦學(xué)思想，緊跟行業(yè)與科技發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，適時(shí)優(yōu)化實(shí)踐內(nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)踐教學(xué)教程，應(yīng)用新的教學(xué)技術(shù)手段，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)能力培養(yǎng)的支撐，實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)體系的動(dòng)態(tài)化持續(xù)改進(jìn)。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

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［責(zé)任編輯：龐丹丹］