基于工程教育認證的車輛專業實驗室建設研究

魏永強 侯軍興 劉源

[摘 要] 建立一套基于工程認證標準的車輛專業基礎實驗室建設方案，通過相關實踐教學的活動，為本校車輛工程專業的工程認證準備和實驗室建設提供借鑒的經驗，同時總結車輛工程專業基礎實驗室建設的效果和改進措施，為開展車輛專業工程認證提供實驗和實踐教學條件的支持，為我校理工科專業在工程教育認證方面的工作取得新的突破。

[關鍵詞] 工程認證;車輛工程;實驗室;實踐教學

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）03-0045-04? ? [收稿日期] 2020-09-14

一、引言

中國工程教育專業認證協會（以下簡稱認證協會）成立于2015年10月，是由工程教育相關機構和個人組成的全國性社會團體，包括33個團體會員和部分個人會員，其對我國的工程教育認證工作進行組織和開展，為工程教育適應政府、行業和社會需求服務，以便提升我國工程教育國際競爭力，滿足我國工程教育的改革和發展[1]。自2013年6月，我國加入國際工程教育互認協議——《華盛頓協議》，并成為預備會員以來，為了適應我國推進工業化的進度，建設創新型的國家，必須要有大量的高素質和創新型高科技人才進行支持。同時，隨著大學本科的擴招，高等教育逐步進入大眾化，高等教育的教學質量引起社會各界的廣泛關注。為了推進我國高等教育的改革，迎接全球經濟一體化的發展趨勢和挑戰，我國與國際接軌，實現高等教育學歷互認的工程教育認證，保證我國高等教育在工程領域人才的培養質量，滿足產業發展和服務國家經濟社會發展與現代化的進程，迫切需要根據工程教育改革發展的趨勢，不斷完善和發展工程教育的認證體系，提高我國工程教育的國際影響力[2-4]。按照《關于接受2020年工程教育認證申請的通告》（工程教育認證通告〔2019〕第3號）的要求，有關專業提交了2020年度工程教育認證申請，中國工程教育專業認證協會和教育部高等教育教學評估中心受理了671個專業的認證申請，其中有402個專業通過了專業認證，我國工程教育專業認證也從最初的試驗田走向大田耕作的模式，其中車輛工程專業有21所院校。截至目前，全國375所學校1679個本科專業通過了國家認證，其中車輛工程專業有效認證29所，包括“985”“雙一流”的吉林大學和同濟大學，河南科技大學和大連交通大學等省屬一流本科院校以及廈門理工學院、福建工程學院等院校。

二、工程教育認證的重要意義

工程教育認證與高等院校的專業評估不同，專業評估主要是對高校整體教育教學質量的全面評價，而工程教育認證則從職業資格制度方面，要求從業者必須通過完整、規范的專業教育和訓練，并具有一定的行業實踐經歷，能夠通過相應的資格考試勝任對應的工作職責。可見，工程教育認證是面向未來從業者所具備規范的專業教育進行有效的綜合性評價，為其提供基本可靠的質量保證。因此，工程教育認證是以學生為中心，突出強調學生的學習成果，并在《工程教育認證的標準（2018版）》畢業要求中明確列出十二項基本能力和素質，尤其是“持續改進”的認證理念，在認證前、認證中及認證后，突出教育教學和管理改革理念的持續深化，充分體現為學生全面發展服務的核心理念。鄭州航空工業管理學院車輛工程專業于2015年經過教育部審批開始進行本科招生，2018年開始并入機械大類一本招生，其中2017年建立了車輛工程專業基礎實驗室。本專業旨在適應國家、河南省及其周邊地區將汽車工業作為重點發展支柱產業的需要，培養德、智、體、美、勞全面發展，適應社會主義市場經濟需要，具備車輛工程學科、機械學科及電氣學科基礎理論知識與應用能力，能在車輛工程領域從事與汽車有關的設計制造、檢測維修、科學研究、產品開發及經營管理等方面工作，具有創新意識的復合型應用人才。

三、工程教育認證的實施方案

根據《教育部工業和信息化部中國工程院關于加快建設發展新工科實施卓越工程師教育培養計劃2.0的意見》，結合河南省實際提出卓越工程師教育培養計劃2.0實施方案。經過未來5年的持續努力，在河南省建設一批多主體的產教融合的工程實踐教育基地和產業學院，體現產業發展和技術領域最新發展的新課程，以及產業行業發展迫切需要的新興工科專業。對專業教師的培養發面，體現工程實踐能力強、專業技術水平高，力求在相關工科專業領域實現工程教育認證或國際實質等效的專業認證，使河南省高校在工程教育人才培養方面得到全面提升。按照統籌布局“新的工科專業、工科的新要求”，通過強化傳統工科專業建設中的升級改造和新興工科專業的發展，實現交叉學科和交叉專業的孕育產生[5]。通過支持省內高校在新理念、新標準、新模式、新方法、新技術、新文化等方面探索建設工程教育，加快推進特色骨干大學和特色學科建設，助推黃河流域生態保護和高質量發展。強化以工程教育認證中要求的工程實踐能力、設計能力、創新能力和解決工程問題的能力為核心，通過課程的通專融合、理實一體化等整合措施，優化建設多種形式的基層教學組織，全面開展“新工科”建設的實踐和研究，為培養更多的創新型高素質人才提供更多的智力支撐。加強實驗教學示范中心建設，推進綜合性項目訓練，開展大學生工程訓練綜合能力競賽，全面提升學生在解決復雜工程問題方面的實踐能力。依托學校的重點學科、重點實驗室、協同創新中心，以及相關專業教師的重大科學研究項目，實現高校專業教師與本領域的行業人才的雙向交流計劃，共同搭建工科專業教師和行業人才的掛職鍛煉、合作交流、產學研等工程實踐平臺。通過支持高校聘請企業工程技術人員兼職授課，開展行業企業對在校學生的職業素養培訓。為了提升工科專業教師的工程實踐經驗，要求每5年累計不少于6個月到企業或工程一線實踐的經歷，尤其是對新入職的工科教師，應先實踐再上崗，逐步實現專業教師的工程崗位實踐經歷全覆蓋。實施對專業教師教學能力的提升，依托有關高校和行業企業培訓機構，加強對工科教師工程實踐能力的培訓，全面提升其工程意識、產業敏感度和教學組織能力[6]。對工科領域的學生，注重培養其工程設計思維和明辨性思維，逐步提升其創新精神，樹立創業意識，拓展創新創業的能力[7]。結合車輛工程專業在參加工程教育認證中的經驗，結合理論實踐一體化教學的理念，培養學生的動手能力和對專業基礎實驗實踐的掌握，重點介紹了在開展工程教育認證工作中，對于實驗室建設工作的重點及收獲體會。

四、工程教育認證對專業實驗條件的要求及建設實施方案

1.工程教育認證對專業實驗條件的要求。根據《工程教育認證標準（2020版）》中“7支撐條件”的建設要求，針對機械類專業補充標準中“1.課程體系”的實踐環節的內容要求，為了保證車輛工程的專業教學質量和專業后續發展，應該從學校層面提供充足的經費支持，一方面對本專業的高級人才進行引進，保證教師隊伍的數量和梯度，并對教師的業務進修提供機會;另一方面要加快足夠的車輛工程專業的教學設備和試驗裝備，在設備臺套數量上滿足學生普遍化的實驗需求，同時要定期采購一些最新的功能部件和裝置，滿足學生個性化的興趣培養。

2.鄭州航空工業管理學院車輛工程專業基礎實驗室的建設實施。根據我院“以OBE理念推動人才培養”事業發展規劃，為進一步促進車輛工程專業基礎實驗室建設工作，集教學與科研為一體，主要從事發動機燃油噴射、發動機高壓共軌、發動機拆裝等項目的實驗室。實驗室目前承擔了車輛工程專業的“內燃機構造”“底盤構造”“發動機原理”等課程的實驗教學任務，開設與工程認證標準相符合的實驗課程，根據理論實踐一體化教學的理念，培養學生的動手能力和對專業基礎實驗實踐的掌握。截至目前，經過三年的項目實施過程，已經達到項目預期的目標，為我院車輛工程專業的實踐教學提供了設備保障和儀器支持，保證了發動機拆裝課程設計、底盤拆裝課程設計和相關專業基礎課程的實驗內容的順利開展。所采購的設備達到了相關的指標參數，經過安裝調試和相關的技術培訓，專任教師可以開出對應設備的實驗課程，為車輛工程專業實踐和實驗教學的順利開展提供了設備支持。

3.車輛工程專業基礎實驗室的后期規劃。（1）虛擬仿真的理實一體化和虛擬仿真技術。“汽車構造”理論課與實驗課融為一體，有利于提高學生學習的參與度和融入度，使學生系統全面地掌握車輛結構和工作原理，增強了學生的科研創新能力，取得了良好的教學效果[8-11]。在對目前發動機和底盤拆裝平臺進行課程設計時，包括發動機構造原理與拆裝模塊、汽車底盤構造原理與拆裝模塊兩部分。若對車輛實體進行拆裝會需要大量的零部件教具與儀器設備，不能充分滿足學生的學習需求，降低了學生的學習興趣。通過對虛擬實驗教學平臺進行構建，可以加強實驗操作的簡便性與快捷性，還可以讓學生從多種視角進行觀察與反復拆裝，有效加強了課程的趣味性、真實性和生動性，提升了學生的學習興趣，還節省了教學費用。（2）新能源新技術引入課程，提高人才培養質量。近年來，在倡導綠色環保的時代背景下，新能源汽車逐步進入市場，與其相配套的新能源汽車的相關工業技術也迎來了新的發展機遇，受到了更多的關注，同時對新能源汽車工程方向人才的需求也在逐步增加[ 12，13 ]。比如隨著新能源汽車產業規模的擴大，其中的后續廢棄動力電池的流向與回收問題引起了廣泛關注，通過向本專業學生開設“新能源汽車與節能技術”課程，在新能源汽車的工作原理、特點和重要性方面進行詳細闡述，結合國內外新能源汽車技術的發展現狀，以期讓車輛工程專業的學生在新能源技術方面可以把握最新的研究發展動向。從增加實驗教學環節、完善大學生創新活動平臺兩個方面進行后續新能源汽車工程方向實踐教學體系的改革，力圖有效激發大學生的實踐學習興趣，提高大學生的實踐動手能力，進而提高人才培養質量[ 14-16 ]。（3）車輛工程學科通過將計算機、電子信息和5G通信等不同學科實現交叉融合，應用于車輛工程領域的無人駕駛和智能交通方面。車輛工程專業屬于機械工程一級學科的重要分支，具有很強的工程實踐性，專業研究的內容涵蓋了汽車的設計、制造、維修和營銷等各個環節，相關領域存在大量的基礎科學研究與工程實踐等不同學科的交叉內容和熱點研究問題[ 17 ]。為了保證每部分內容既結合專業基礎又緊跟科技發展的前沿，需要專業教師進行分工協作和有效協同，對章節內容按照不同的課程小組，結合鄭州航院三類負責人的制度，建立專業課程組，對相關的學科交叉內容及時交流，保證課程教學知識點的適當拓展和通俗易懂。同時結合交叉學科方面知識點的教學效果，以及專業教師的研究課題和學校的航空背景，開展具有較強綜合性、實踐性和創新性的科研探究課程，不斷提高專業教師的知識體系更新，引起學生對專業交叉問題的學習興趣。（4）企校合作教育模式，實現“訂單式”培養。為了加強本專業學生專業素質和后續就業競爭力的提升，通過采用校企合作模式，結合相關企業對人才素質的需要指標，綜合利用學校和企業在教育資源和培養環境的優勢，保證課程教學和學生在企業實踐的有效結合，使學校和企業共同參與專業人才的不同環節，滿足不同行業領域對專業復合應用型人才的需求，實現以未來應用和就業為導向的“訂單式”人才培養[ 18，19 ]。（5）新冠肺炎疫情常態化下實踐教學的轉化模式。2020年1月，新冠肺炎疫情暴發以來，學校認真貫徹黨中央、國務院和教育部的指示精神，除了認真組織開展線上教學，完善線上教學質量保障機制外，還通過釘釘群、騰訊會議和學習通等網絡平臺和軟件，促進在線教育實現跨越式發展，進行“線上+線下”混合式教學必將是后疫情時代的教育教學方式[ 20 ]。對于車輛工程專業的實踐教學，車輛工程系通過錄制發動機拆裝視頻，并和網上與發動機相關的視頻進行整合，采用在線實踐教學的視頻錄制與國家虛擬仿真實驗教學項目工作網相結合，順利完成在線實踐課程的網上教學工作。

五、結語

結合工程教育認證的最新要求和鄭州航院的專業發展規劃，以及四年一貫制培養方案，建立一套基于工程認證標準的車輛專業基礎實驗室建設方案，通過相關實踐教學的活動，為相關專業的工程認證準備和實驗室建設提供借鑒經驗。同時，總結實驗室建設的效果和改進措施，為開展車輛專業工程認證提供實驗和實踐教學條件的支持，使我校理工科專業在工程教育認證方面的工作取得新的突破。

（課題組成員：魏永強、侯軍興、劉源、蔣志強、高長銀）

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