基于工程教育專業認證和本科教學評估的工程訓練教學研究與探索

鄭勐　張曉暉　黃軍勤　劉瑋　徐瑾　張紅勇

摘? 要：針對工程教育專業認證和本科教學水平評估提出的“以學生為中心”的教學理念，構建“以學生為本”的工程訓練教學體系，建立動態的、開放的和學科交叉融合的工程訓練教學項目庫，在教學過程中，根據項目驅動教學方式和特點，以目標為導向，從教學內容、方法進行了探索和研究，建立了工程訓練教學持續改進的平價體系，使工程訓練教學對專業認證和教學評估形成更有力的支撐。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：2096-000X（2019）15-0016-03

Abstract： According to the "student-centered" concept from the Engineering Education Accreditation and Undergraduate Teaching Evaluation System， we have constructed a "student-oriented" engineering training and teaching system， and established a dynamic， open and interdisciplinary engineering training teaching project. At the same time， we explore and optimize the content and summarize the method suitable for fresh student during the process of teaching. And create evaluation system for Engineering Training and Teaching with continuous improvement. All of them make Engineering Training and Teaching course provide strong and useful support for Engineering Education Accreditation and Undergraduate Teaching Evaluation.

Keywords： engineering education accreditation system; engineering training; teaching system; evaluation system

我國專業教育認證通用標準，反映了各種層次和類型的工程人才在知識、能力和素質方面具備的競爭優勢和發展潛力，有利于不同類型和不同服務面向的學校，發揮各自的辦學優勢和人才培養特色。“以學生為中心”、“目標導向”和“持續改進”，是工程教育專業認證的基本理念，本科教學評估從評估方案設計理念到具體指標，也堅持“以學生為本”，保障學生基本權益。

教育部對實驗教學示范中心的職能要求是“提升大學創新人才培養能力，加強實踐育人工作……主要任務是堅持立德樹人，聚焦國家人才戰略和社會發展需求，……緊扣高等學校人才培養目標，開展實驗教學研究，創新實驗室管理機制，探索引領實驗教學改革方向，共享優質實驗教學資源，以高水平實驗教學支撐高質量人才培養工”（教高廳〔2016〕3號）。目前在工程訓練教學中，多數學校仍然沿用傳統以課程為中心的教學體系，雖然很多學校也進行了有益的探索和實踐，如以項目驅動教學法、產學研相結合等，取得了一定的成效，但沒有形成一套系統的教學體系和方法，在教學內容上也沒有突破性進展。因此，研究與探索一種適應工程教育專業認證和本科教學評估的工程訓練教學模式是當前工程教育的迫切需要。

一、構建“以學生為中心”的工程訓練教學體系

創新源于實踐，確立學生在工程實踐中的主體地位，才能充分發揮學生學習的主動性與自主性。在工程訓練教學中，秉持“以學生為中心”的教育理念，根據學校“培養思想素質好、基礎扎實、實踐能力強、具有創新精神的高素質應用型人才”的定位，結合不同專業的培養目標，構建以學生為中心的工程訓練教學體系，在學生的實踐能力培養和提高上對專業認證給予有力支撐。

現在執行的“培養學生基本工程素養的基礎工程實踐，使學生具備初步工程綜合應用能力的綜合工程實踐與應用，以及培養學生專業特長與創新意識的特色與創新實踐”的分層次、多模塊工程訓練體系，如圖1所示。經過多年的教學實踐，該體系起到了學生大學學習與實際工作起步的橋梁作用，在學生的工程實踐能力和綜合素質培養中收到了較好的成效。但是，隨著社會發展對人才培養需求的變化，應對原有的教學體系賦予更豐富的內涵。

轉變思想，改革傳統工程訓練“老師講、學生聽，老師指導、學生操作”的傳統模式，實現從“以課程為中心”到“以學生為中心”的教學模式的轉變，將“以學生為中心”的理念貫穿到教學全過程，建立基于OBE（Outcomes-based Education）的工程訓練教學體系如圖2所示。根據各專業需求，將原有三層次課程教學內容重新整合，建立動態知識庫，知識點在橫向可擴展內容，縱向可延伸層次。將現有實訓項目內容整理歸類，增加知識點，貫穿于項目中，建立從初級-中級-高級的動態開放項目庫。引入項目開發方法論，將科學與工程相結合，指導學生如何從知識轉變為產品，使學生在宏觀上了解工程應用的普遍規律，掌握項目開發的基本流程和方法，建立圖2系統化、結構化思維模式。知識庫與項目庫互相穿插、互相融合，在項目開發方法論的指導下，開展OBE模式學習。

二、以目標為導向，改進教學內容和方法，聚焦學生能力培養

傳統工程訓練教學以課程為中心，教學內容和方法很難動態滿足專業認證和本科教學評估對本科生培養的要求。以目標為導向，改進教學手段、內容和方法，聚焦學生綜合能力培養。解決工程訓練讓學生學什么，為什么讓學生學這些，讓學生如何學等問題。教學內容和方法要隨著教學體系的改變而做相應的調整，注重對學生解決工程問題能力的培養、工程背景下社會責任感的培養、職業道德和規范的培養、團隊協作精神的培養、終身學習能力的培養，探索一種與之相適應的“教學內容個性化定制-教學手段體現項目的綜合性-發掘學生自主能力”工程訓練教學新模式，以培養目標和畢業要求作為教學的導向，確保工程訓練對本科教學的支撐效果。

（一）教學內容

專業認證和本科教學評估體現了各行各業對各類工程人才的要求，培養能夠適應社會需求，具有一定工程素養、創新意識、能夠終身學習的人才，是工程訓練教學的改革方向，教學內容必須按照不同專業、不同年級個性化設置。擴展教學模塊的數量，在原有第一層次教學內容的基礎上，增加原工程技術綜合實踐課與專業特色實踐課涵蓋的知識點課程，針對不同專業設置教學內容時能夠個性化組合，各模塊的課時根據不同專業的要求設置。

1. 知識庫

針對各專業需要，將原三層次課程教學內容與項目開發重新整合，包括模塊的增減與時間分配。分為具備基礎性、普及性、通識性、趣味性、專業性等特點的課程模塊，將以上內容作為工程實踐教學體系的知識庫，可以自由組合，適應不同專業不同年級的個性定制。對知識庫中的學習強調知識點與各類工具的掌握，各模塊內容根據教學改革的方向可以動態調整。

2. 項目庫

運用既有獨立又有統一的綜合項目驅動式教學手段，使學生體驗完整的工程經歷，將知識的學習貫穿于工程體驗中。在初級階段，基礎工程訓練將原有的各模塊獨立完成教學內容轉變為各模塊相互關聯、統一完成一個項目式任務;中級階段，在教師的引導下，學生自主設計完成完整的項目;在高級階段，結合科研、競賽等進行綜合項目開發、集成，強調各類知識的集成與應用，自主設計完成項目。各階段的項目通過不斷開發積累，形成開放的、可持續豐富的項目庫。

3. 項目開發方法論

項目的開發不是盲目的，而是在一定理論指導下，引導學生尋找項目開發的共性，探求項目開發的規律，掌握項目開發的方法。增加項目教學指導課程，從理論上科學指導學生，使學生掌握項目開發的基本流程和方法。通過科學原理在工程中多方面的應用，了解技術進化規律和路線，培養學生發現問題、解決問題、運用知識的能力，以及創新思維。同時將知識庫、項目庫應用于教學過程中，教師引導與學生自主實踐有機結合，形成啟發與指導、討論與總結的互動教學方法，培養學生協作精神和解決實際問題的綜合能力，將知識的運用與工程項目實施相結合。

（二）教學方法

教學方法應體現“學生是知識的創造者，以學生為主體”的教學理念，充分發掘學生的自主性。

1. 知識庫學習方法

通過設立工程問題的情境、選擇與確定需要解決的問題核心、小組討論與提出解決問題的方案、在實踐中尋求和驗證解決問題方法、最后得出結論的完整過程和步驟，啟發和培養學生自主學習和創新意識，鍛煉學生獨立分析與解決工程問題的能力。

2. 教學項目設計方法

項目是培養學生能力的載體，是教學目的實現的關鍵。初級階段的項目，應該以基礎工程訓練為目的，并將各模塊內容有機結合，讓學生掌握模塊內容的同時，了解不同工種是零件生產的組成單元，每個零件是產品的組成單元，每個單元的質量會影響最終產品的質量。在中級階段的項目設計中，則需考慮通過項目的完成過程，培養學生整體設計能力，查詢資料的能力、學習新知識的能力、創新能力、文檔的撰寫和整理能力、團隊協作能力以及和外界進行技術溝通能力等，將知識的學習和能力的培養貫穿于工程體驗中。在高級階段，可自主設計開發完成一個具備一定功能的項目（模塊化學習、制作）或者在前期學生項目的基礎上進行二次開發或多次開發，也可在網上開源的條件下進行深度開發或者將前期學生不同功能項目集成，使不同功能模塊的產品集成為一個更具復雜功能的項目。

三、建立工程訓練可持續發展的評價體系

工程訓練效果的評價是不斷改進教學內容和方法、及時修正教學中存在的問題、提高教學質量的根本保證，評價的內容和方法根據需要有不同的側重點。工程教育專業認證和本科教學評估更注重學生綜合能力培養的效果評價。傳統的、封閉的評價體系已不適應工程訓練教學發展的要求，如何建立一套開放的、動態的、推動工程訓練教學在學生工程能力和工程素質培養方面持續改進的評價體系，形成工程訓練教學對專業認證和本科教學評估的有力支撐，也是需要解決的重要問題。

只有不斷反饋和評價教育教學工作的效果，發現需要改進的教學環節并進行及時修正，才是保持和提高培養質量的根本保證。以往的教學評價體系重視的是靜態的、封閉的質量保證體系建設，而專業認證和本科教學評估的持續改進理念，則是在推進動態的、開放的質量保證評價體系建設。

（一）學生自我評學

在工程訓練教學環節中，使學生明確教學目的和教學內容，實訓結束時學生自我評學。學生是學習的主體，是整個工程訓練過程的參與者，在他們事先已經了解“需要學什么”，學習過程結束后對學習效果進行自我評價，客觀反映學生的學習成果。形成一種課內的評價循環機制，為教學內容、時間、手段和方法的改進提供依據。

（二）同行專家評價

聘請學院的教師和專業帶頭人以及校內外同行專家對工程訓練教學的過程、內容、方法和手段進行診斷，評價教學過程中存在的問題。形成課程內部循環、反饋及自我修正的過程。通過這種方法反饋信息，發現教學內容、教學手段和教學過程存在的問題。

（三）用人單位評價

人才培養的效果評價最有發言權的是用人單位。通過用人單位的反饋，了解用人單位對畢業生能力的認可度，提出改進意見。通過這種課程外部的教學效果評價體系的建立，為課程體系的設置、教學內容的增減、教學重點的設置提供依據，能更好的推動工程訓練教學持續改進。

（四）綜合評價

結合學生的評學、同行專家的診斷和用人單位反饋意見，針對不同層面存在的問題，研判輕重緩急，提出改進思路和改進措施。它們之間的相互關系如圖3所示。

為了更有效地發揮工程訓練在專業認證和本科教學評估中的支撐作用，需要各位同仁共同努力，不斷試新。探索從“以課程為中心”到“以學生為中心”工程教育教學模式，遵循“以學生為中心”、“目標導向”和“持續改進”的教育理念，堅持知識、能力與素質全面發展，在科學求真、人文達善、藝術尚美、工程務實的基礎上，通過原有實踐平臺的內涵建設與升級，充分發揮學生工程實踐的主動性與自主性，走出一條適合各學校各專業有特色的工程訓練之路。

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