新工科及專業認證背景下實踐教學體系與平臺建設

吳何畏 孫艷玲 康慧

摘 ? 要：本文以地方高校機械設計制造及其自動化專業為例，介紹了在新工科建設和工程教育專業認證背景下，以工程實踐創新能力為導向，以加強實踐環節、促進理論教學、突出能力培養、提高教學質量為目標的建設思路。文中探索了面向工程教育專業認證的人才培養方案，構建了符合新工科要求的實踐教學體系，搭建了高水平的綜合實踐教學平臺，優化培養模式、優化實驗體系和優化實驗結構，提出了貫穿本科四年的“認識—理解—聯想—創造”的工程教育培養模式，實現了與課程體系的融合。本文中主要觀點和做法，有一定的推廣價值和借鑒意義。

關鍵詞：新工科 ?工程教育專業認證 ?機械設計制造及其自動化 ?實踐教學

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）06（a）-0207-03

Abstract：This article takes local colleges and universities' mechanical design and manufacturing and automation majors as examples， and introduces the engineering practice innovation ability as the guidance under the background of the new engineering construction and engineering education professional certification， in order to strengthen the practice link， promote theoretical teaching， highlight ability cultivation， improve The construction idea of teaching quality as the goal. This article explores the talent training program for engineering education professional certification， builds a practical teaching system that meets the requirements of new engineering disciplines， builds a high-level comprehensive practical teaching platform， optimizes the cultivation model， optimizes the experimental system and optimizes the experimental structure. The four-year "cognition-understanding-association-creation" engineering education training model has realized integration with the curriculum system. The main ideas and practices in this article have certain promotion value and reference significance.

Key Words： New engineering; Engineering Education Professional Certification; Mechanical design manufacturing and automation; Practical teaching

教育部高等教育司于2017年2月提出的“新工科”，為高等工程教育改革提供了全新的視角。推進應用型高校實踐人才培養的發展由量的擴張向質的提高轉變，是“新工科”建設的重要趨勢[1]。

1 ?引言

實踐教學是工科教學過程中的重要環節，是鞏固理論教學內容、培養學生實踐能力、開拓學生創新思維的重要途徑[2]，實踐教學質量是衡量辦學水平的重要標志之一。目前的實踐教學基本以課程實驗為主，輔以課程設計、創新項目、教學實習、學科競賽等活動，這些實踐教學活動，內容上未根據整個學科或專業領域內的重要知識點進行系統部屬，也未充分考慮大學四年不同階段學生的特點和教學過程的特點。實驗基本上以課程對應安排的實驗為主，雖強調綜合性但重點考慮還只是課程本身內容的綜合，對工程實踐教育進行改革，加強學生創新精神和實踐能力培養，已經成為當前本科教育十分迫切而主要的任務。

2019年，湖北文理學院在機械設計制造及其自動化專業啟動了工程教育專業認證，本文依托該專業，在“新工科”和專業認證背景下，圍繞人才培養模式、實踐教學體系和實踐平臺建設展開研究，對當前應用型人才培養做一些有益的探索。

2 ?主要做法

2.1 建立面向工程教育專業認證的人才培養模式

以工程教育專業認證為契機，建立貫穿本科四年的“認識—理解—聯想—創造”的工程教育模式，明確工程實踐本科人才培養目標定位和培養規格，掌握工程人才成長規律，建立工程教育教學實踐規范和操作樣式，建立面向工程教育專業認證的人才培養方案，將“以學生為中心，以培養學生掌握專業基本技能和要求”[3]的實踐教學理念轉變成“以培養學生為中心，以強化學生基本技能、綜合技能、創新能力和工程意識為核心”的新型實踐培養計劃，使學生畢業即能滿足就業崗位技能的要求。

2.2 構建符合“新工科”要求的實踐教學體系

實踐教學體系改革的研究是本項目的主導。以“加強實踐環節，促進理論教學，突出能力培養，提高教學質量”為目標，構建一種多元化、密集型實踐能力培養體系。如圖1所示。

充分整合專業所有實踐活動方式和內容，以整個專業知識及其發展趨勢為背景，不單為某門課程服務，注重培養學生的工程試驗技能（包括方案制定、方法選擇、實驗設計、信息獲取、實驗操作、數據處理、現象分析、障礙排除、結果評價、……等）。以綜合實驗課、系列開放實驗、課程設計、學科競賽、大學生創新創業訓練等系列化、整體性的有效的學生實踐活動為平臺，逐步構建多層次、多階段、多種類別的實踐創新體系。

同時，建立以國際工程教育認證及卓越工程師為基準的實驗教學質量評價標準。如圖2所示。

2.3 建設綜合實踐教學平臺

實踐平臺建設是教學實驗的條件創造。本項目以人才培養方案研究和實驗體系改革為先導，研究如何對原有的實驗資源進行篩選與重組，整合及優化實驗系統，建設具有綜合功能、創新條件和開放機制的綜合實踐教學平臺，實現專業實驗自主化，項目實踐興趣化，工程實踐實戰化的建設目標。為培養具有實踐能力和創新能力的人才提供優良的實驗環境，形成以全國大學生先進成圖技術與創新大賽、全國大學生機械創新設計大賽、全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生工程訓練大賽、全國大學生“西門子杯”中國智能制造挑戰賽等學科競賽為主體的，貫穿本科四年的專創融合人才培養。

3 ?存在的主要問題以及所采取的主要做法

3.1 所解決的主要問題

（1）如何構建符合學校定位，滿足工程教育專業認證的人才培養模式，切實有效的激發學生創新意識和能力。

（2）如何從系統層面綜合運用領域知識（專業、學科等），構建實踐知識與技術、實踐資源、實踐活動和實踐成果的實踐創新能力培養體系，包括先進實踐課程體系和實踐教學方法建設，拓寬適合學生實踐創新能力培養的有效活動載體和平臺。

（3）由于我國工科教育長期受“重理論，輕實踐，重科學，輕技術”的影響，任課教師也是如此，課堂教學中理論問題能講得清晰，解決生產實際問題的能力卻相對較弱;實驗室里能出成果，轉化為企業實際應用就有不少問題[4]。究其原因，是教師深入生產實踐的機會太少。如何調動企業參與的積極性、主動性，建立校企合作的實踐平臺和創新基地，促使專業教師深入生產第一線，參與企業的產品預研、產品市場分析、產品創新與優化設計等核心技術工作，使之從“雙門型”向“雙師型”教師轉變[5]，提升教師的工程實踐能力、工程技術應用能力和創新能力，進而提高人才培養質量。

3.2 所采取的主要做法

（1）優化培養模式：以加強實踐教學環節為重點，突出學生綜合能力的訓練與培養。改變了實踐環節薄弱、實驗內容單一的人才培養現狀，通過加強和完善實踐環節，優化了人才培養模式。

（2）優化實驗體系：根據教學改革和教學內容的需求，科學地構建教學實驗體系和安排實驗教學內容，使本學科教學中的基礎實驗、技術基礎實驗得到進一步鞏固和提高，使專業實驗建設得到加強。改革現有的實驗教學模式，重新規劃和組織實驗內容，建設一批與專業主干課程相對應的寬口徑基礎實驗教學項目，與專業核心課程相對應的有教學科研價值和長期效應的專業實驗教學項目。

（3）優化實驗結構：整合優良實驗資源，改革實驗手段與方法，提高實驗技術水平，綜合考慮現有條件、當前需求、將來發展等各種因素，建設具有綜合功能、創新條件和開放機制的綜合實踐教學平臺，將課程講授、實驗課程、實習和畢業設計融為一體，為學生提供一個自主操作、自由發揮、安全可靠的實驗研究空間。

在建設實驗教學平臺的基礎上，搭建集基礎訓練、專業訓練和科技創新訓練為一體的創新平臺和校外實習基地[6]，建立激勵機制，不斷拓展學生科技創新的教學和實踐項目，增強學生的創新意識，提高創新設計能力。

4 ?結語

本文對實驗教學的體系、結構、內容進行研究，提出了涵蓋機械工程一級學科和二級學科方向（機械設計制造及其自動化、智能制造工程、機電一體化）的獨立實驗課程和相關實踐平臺的建設。提出了貫穿本科四年的“認識—理解—聯想—創造”的工程教育培養模式。能夠實現與課程體系的融合。新實驗教學計劃的制定、新實驗大綱和實驗指導書的編寫，面對專業方向的獨立實驗課程的建設，都將對校內外其它工科專業起到引領和示范作用。

參考文獻

[1] 徐亞利.“新工科”背景下基礎工程模塊化教學的探索[J].合肥學院學報：綜合版，2019（2）：76-78.

[2] 孫科學，郭宇鋒，肖建，等.面向新工科的工程實踐教學體系建設與探索[J].實驗技術與管理，2018（5）：239-241.

[3] 殷代印，曹廣勝.基于現代工程教育體系的實踐教學改革與實踐[J].實驗技術與管理，2013（10）：11-14.

[4] 畢紅霞.新工科背景下實踐平臺體系建設——基于湖南工學院卓越工程師培養[J].廣西質量監督導報， 2019（4）：228-229.

[5] 張應語，王磊.轉型發展過程中應用技術大學“雙師型”教師培養問題研究[J]. 山東高等教育，2019（5） ：63-65.

[6] 路琴，楊明，丁永前，等.面向新工科的機械工程實踐教育體系平臺構建思考與探索[J].高校實驗室工作研究， 2018（2）： 98-100.