專業認證背景下專業課程能力培養教改研討

馬杰 李同杰 柳偉續

摘要：當前的教學模式，過于重視知識的傳授，而忽視能力的培養，教育教學工作“授人以魚不如授人以漁”。《現代設計理論與方法》是一門機械專業的本科生專業課，本文以該課程為例，通過改變教育教學模式，變“知識的傳授”為“能力的培養”，充分發揮本門課程理論與應用結合緊密的優勢。本文通過借鑒美國專業認證標準EC2000，從課程教改與學生工程實踐能力、溝通能力、創新能力三個方面之間的關系入手，對于應用型大學本科生教育，提出以能力的培養為導向的專業課教改方法。

關鍵詞：專業認證；能力培養；教改；工程教育

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）08-0113-03

一、引言

綜合近幾年個人的教學經驗以及對國內外教育體系的研究，國內大學現有的工科課程結構體系大多基于學科的知識結構，強調學生知識的完整性，忽視學生能力培養的課程體系內容。在教改方面，美國的教育學者專業鑒定的經驗值得我們學習。美國工程與技術鑒定委員會（簡稱ABET）是美國工科教育最為權威的認證機構之一，致力于推動工程和工程技術專業教育，他們提出一套工科教學標準，非常值得我們學習和思考，這套標準名為“EC2000”（Engineering Criteria 2000）。這套標準并沒有流于表面的對工科教育教學給出指導，而是從硬件到軟件、從教師到學生、從培養目標到具體實施，提出各種定性或定量的指標作為測量工具，從而形成完整的工科教育指標體系[1]。我們的教育教學最終是為了學生，若以學生的利益來考量本科教育，就應以他們能夠從本科教育中獲益的多少作為標準。EC2000指標體系按照教學的關注點進一步細分，如教師和學生的態度，行為，改變和表現等，在評價過程中，每項指標必須有一個評估程序和記錄結果，整個體系非常完整，環環相扣，最終認證通過的院校院系學生在校的能力提升將顯著高于其他院校院系。

我校在2015年起在本科生中開設了《現代設計理論與方法》課程，這門課程是隨著技術研究和計算機的發展和普及，以往的機械設計手段已經不能滿足需求，而提出的一系列科學、系統、完善和先進的機械設計手段。現代設計理論與方法的研究和應用給現行的工業生產豐厚的經濟回報，提供更加優良、安全、豐富、環保的產品。該課程所含的各種設計方法是近幾十年新出現的并且已得到普遍的認可和使用，為整個制造業帶來了巨大的利潤，受到各單位研發部門的廣泛重視，具有極強的實用性。本科生在該課程學習之后，一方面將大學前三年所學的知識進行一個串聯和回顧，另一方面獲得先進的設計思想，讓學生在設計過程中能夠更加全面地考慮工程實際問題。

二、注重能力培養教學方法的主要內容

《現代設計理論與方法》是一門理論性和應用性都很強的專業課程。該課程中對多種現代新型的設計理論進行講解，并針對具體應用進行介紹，涉及到優化理論、有限元理論、概率統計、計算機圖形學等學科的多元交叉。該課程在教學過程中需要學生在短時間內完成多種設計方法的積累，以往的課程目標、課堂教學、考察方法都是以“知識的傳授”為導向，學生學會了方法卻忽視如何在工程實踐當中、如何通過團隊合作應用現代設計方法、以及如何根據具體生產情況對現代設計方法進行變通，因此，以往的模式是有局限的，必須以“能力的培養”為導向，才能讓學生學以致用、學而思變。

（一）工程實踐能力的培養

在以往的授課過程中，課程內容往往重理論輕實踐，重課內輕課外，必須將整個校內外教育資源調動起來，在課程中穿插課程知識在實際工程中的應用，使工程實踐能力的培養貫穿在教學的各個環節。在授課過程中，要根據行業的進步和變化不斷調整課程內容，《現代設計理論與方法》課程所涉及的方法都應是行業近年來常用的新型設計方法，如果這門課程不能與時俱、與實踐結合，那么課程的意義也就蕩然無存。綜合來看，為了培養學生的工程實踐能力，教改過程中要不斷推進實踐教學內容的設置。

1.在教學過程中，以培養掌握最新行業知識、具備扎實理論基礎、擁有工程實踐能力的工程師為目標，貫徹“學生為主，教師引導”的教育理念，改進教學方法，通過課程傳授業界最新和最實用的知識，鼓勵學生思考實際工程中的問題，真正培養有解決工程問題能力的學生[2]。具體地，在教師的上課過程中，應積極采用“啟發式”的教學方法，促進學生間的討論，鼓勵學生積極表達想法和新的建議，增強學生參與課堂的意識，使學生積極將所學課程融匯到實踐當中。

2.學生工程實踐能力的培養應該通過完整的課程體系實現，專業課程之間互相補足、互相協調，共同提高人才培養質量[3]。在《現代設計理論與方法》課程中涉及很多的數學、物理基礎理論知識，因此在教學的過程中筆者發現，學生在專業課程的學習中能夠不斷地回顧過往的公共基礎課和專業基礎課，達到“溫故而知新”的效果。在基礎課程的學習過程中，學生會對所學內容的工程實用性產生疑惑，但通過專業課程的學習很多學生能夠融會貫通過往課程，理清知識結構；通過先修課程培養學生的實踐意識和基礎知識，再通過專業課程加以鞏固提升和連接貫通，在這樣“前后完整”的課程體系中，學生的能力才能得到真正的提升。

3.在工程實踐能力的教學改革中，需要不斷的積累經驗，調整教學的方式方法，有效提升畢業生培養質量。在教改中，整體工作也需要吸取實踐經驗，例如，部分高校為了提升實踐教學的比例，在所有的本科課程中都進行實驗課程的開設，這樣的做法雖然從數量指標上提升了實踐教學的重要程度，但是一方面由于課程特性，并非所有的課程都適合加入實驗課程，另一方面，短時間內開設大量實驗課，實驗教師數量以及教師培訓卻難以跟上，兩方面導致教學與實驗產生一定的錯位和脫節現象，也是教改過程中需要進行注意的。教育教學方法應持續改進，激發學生的興趣和熱情，增強學生的工程實踐能力。

（二）溝通能力的培養

工程溝通能力是工科人才培養的標準之一，包含兩方面的含義：口頭表達能力和寫作能力。傳統重知識傳授的工科課堂教學模式目前仍占據主流，國內課程體系中，溝通交流的能力培養課程嚴重缺失。在國外的課程體系中，普渡大學為工科學生開設了《寫作交流》《口語交流》《工程專業講演》等7個學分的必修課程，賓夕法尼亞大學設立了《高效講演》《技術寫作》等6個學分的必修課程，這些課程的設置重點提高工科生口頭和書面表達能力，從職業素養和學術素養兩方面使學生受益[4]。在國內的課程體系中，雖然也將溝通能力的培養融入到日常的教學環節當中去，例如上海交通大學開設的《工程學導論》課程中有2學時設置為工程溝通授課內容，但是與國外相比，在溝通能力的重視程度上還存在差距。中國傳統課堂中，教師處于核心地位，學生之間缺乏互動和團隊合作，導致學生畢業走上工作崗位后，需要用多年時間融入社會，學習和了解行業內的話語和語言體系；外國大學生畢業入職之后，周圍同事能難從工作中感受出該生是否是一名剛畢業的學生，兩者對比，其中最大的緣由就在于國內教育溝通能力培養的缺失。

1.參考專業認證的要求，構建以學生能力培養為落腳點的課程體系，必須加強教學合作，多方向、全面、系統地增強學生的溝通能力。溝通能力的培養并非一門課程的教改能夠一蹴而就的，需要多門課程、多個教育環節環環相扣實現，因此需要專業基礎課程、選修課程相互配合，給學生創造行業語言環境，在師資、環境具有余力的條件下，甚至可以在培養計劃中加入單獨的溝通課程。依照EC2000標準，溝通能力培養課程體系的構建需要教師之間的多方位合作，教師團隊內部應明確課程準則和要求，以強化學生的社會適應能力。

2.應在專業課程教學中結合溝通能力技能培養，與“能力本位”的教學模式有機集成。近年來，出現了很多新式的教學方式，給工科教學過程帶來很多新的改變。很多老經驗總會讓我們認為新的教學方式難以適應現有的工科教學。西北工業大學的齊樂華教授在《神經網絡原理及其在機械工程中的應用》課程當中引用翻轉課堂，學生課前由MOOC等手段完成自學過程，在課中有學生自發進行課堂講解，教師進行引導。齊教授的工作證明了新的教學方式能夠加大學生參與度，完成工科學生溝通能力的培養。

3.在課程教學中，可以適度引入企業人員參與授課過程，加大企業參與工程人才共同培養的力度。由于市場因素的參與，企業工程師的語言體系與大學內有一定差別，同時這些工程師中有大量的技術經驗和實踐知識，在教改過程中，將課程的部分課時引入企業專家人員授課，能夠給學生提供一個良好的成長氛圍。在工科生的溝通能力培養過程中，高校和企業發揮著各自不同的作用，兩者的合作可以為畢業生無縫融入社會打下良好的基礎。

（三）創新能力的培養溝通

創新能力的本質是發現工業生產中需要改善的問題，提出新型的解決方法的能力。應用型大學的教學應該以適應社會需要為目標，在授課過程中，筆者發現學生在知識應用的過程中，通常會感到手忙腳亂、受到挫敗，放棄主動解決的機會，這種現象的根源在于缺乏解決問題的能力。工業生產中，工程師遇到技術難題是家常便飯，很多創新創造就來源于新的難題的解決，大學想要更好地為社會服務，必須加強學生的創新意識。在《現代設計理論與方法》教改過程中，需要將創新創造的精神與課程內容緊密結合，培養學生的創新能力。

1.創新能力的培養過程中，學生主動學習能力是創新能力培養的基礎。創新能力的提高，關鍵在于課程內容需要與生產實踐相結合，在課程中不僅需要提高理論知識水平，還要學習行業工程研發人員精益求精的工作作風，熱愛工科技術開發工作，提高自身的專業水平。創新能力的培養不是一朝一夕的工作，不是僅僅開設創新課程就能立竿見影的，創新是一種內發性的能力，老師只能鼓勵學生、誘導學生開動思維、積極思考。具體的，在創新能力的培養過程中，需要鼓勵學生嘗試，學生常常因為創新的過程充滿未知的挫折，就止步于設想階段或實現的初期：這是源于在我們的傳統的課堂中，學生只注重知識的積累和應用，學生一味地依賴老師，缺乏質疑辯證和求索的學習習慣，缺乏主動學習的動力，這個問題普遍存在于當代大學生當中。

2.在教學過程中創新能力培養的操作中，更適合采用互動性較強的教學方法。將工程實踐中的問題引入課堂中，學生思考解決問題的手段，教師給予指導，這個過程中，傳統課堂授課方式是無法適應的，傳統的課堂實施教師管理，學生接收教師的知識灌輸，缺乏思考的空間。近年來，我國的制造業從低端加工業向智能制造發展，高科技的技術需求越來越大，傳統弊端越來越多的體現出來，在科技尖端技術領域充滿很強的未知性，需要技術人員具有強大的知識結構框架，多學科交叉、多領域融合的工業現狀對大學生提出了更高的要求，學生僅擁有課程書本的知識是難以以不變應萬變的，在教學過程中，尤其對專業課、對學生的培養方式提出了更高的要求，這就要求引入互動性更強的教學方式。

三、結語

本文從《現代設計理論與方法》的課程性質、本科生的培養目標入手進行探索，提出將學生能力的培養作為教改的主要目標，真正提高本科畢業生的素質。工程實踐能力的培養應該著眼于工程問題，多手段多方位提高學生解決問題的能力；溝通能力應該從書面表達和演講語言組織入手，讓學生及早了解和融入工科行業環境；創新能力應該鼓勵和督促學生的學習意識，采用系統性的教育教學方法，以課程促創新。必須將學生工程實踐能力的培養、溝通能力、創新能力的培養有機配合，才能滿足社會對大學畢業生的要求。

參考文獻：

[1]寇有志.美國工程技術教育專業鑒定制度的特色與借鑒[J].中國信息技術教育，2014，（10）：78-80.

[2]張華，等.工程教育專業認證背景下的大學生實踐創新能力培養[J].高教學刊，2018，（9），29-33.

[3]孫愛晶，等.卓越背景下實踐教學方法改革與學生工程實踐能力培養[J].中國大學教學，2013，（6），79-80.

[4]蔡小春，等.美國高校工程溝通能力培養課程分析及其啟示[J].高等工程教育研究，2017，（1）：57-60.