新工科背景下“引企入教”課程改革思路

黃月芹 秦 臻 孫 穎

（柳州工學院機械工程學院,廣西 柳州 545616）

1 前言

新工科建設將人才培養質量的核心放在工程實踐能力和創新能力提升方面，應用型人才培養是面向區域或行業經濟社會發展需要，主要為區域經濟發展作貢獻，其注重的是知識的綜合應用，要求具有較強的實踐技能及創新性、能解決復雜工程的實際問題、掌握社會或行業需要的專業技能。在新工科背景下，應用型人才培養應以“工程能力本位與創新能力培養”作為人才培養目標的主要價值取向，需要依靠應用型課程改革來落實。當前新技術、新方法層出不窮，各種新的測試方法和手段不斷涌現，對于“工程測試技術”這一實踐性和應用性很強的課程，顯然不能“用今天的課去講昨天的問題”，教學內容如果跟不上技術創新和工藝創新就會落后，對于人才的培養便不符合社會及企業的需求。本文結合當前新工科背景，以現代科技發展和技術需求為導向，以學生的工程實踐能力和創新能力為培養目標，對當前“工程測試技術”課程中出現的教學問題進行分析研究，引導技術性強、實踐性強、工業積累程度較高的企業深度參與教學改革，探索校企合作聯合開展教學方法改革及實踐，包括優化課程內容及體系結構、豐富課堂教學模式、構建實驗教學新體系、強化師資隊伍建設、完善課程考核等方面。

2 當前課程教學存在的問題

本文從“工程測試技術”課程本身的特點及教學過程出發，分析課程目前存在的一些問題。

2.1 課程學習內容抽象，對學生儲備知識要求高

“工程測試技術”課程內容涉及高等數學、大學物理、電工電子學、控制等多門學科理論知識，要求學生具有較好的理論基礎。同時，該課程的實踐性較強，學生在脫離實踐應用的背景下在課堂上被動接受一系列晦澀難懂的理論知識，會使得學生的學習感受較差，容易出現學習厭倦，課堂教學效果極差[1]。學生也不知道學習該課程有何用處，自主學習的積極性差。

2.2 教材內容更新速度跟不上知識技術更新速度

在技術發展如此迅速的當今社會，知識技術更新速度越來越快，測試的新方法、新技術、新理論更新速度極快，很多測試的新方法、新工藝在現代教學中沒有得到充分的體現。同時，現代的大數據、人工智能、遙感探測等新興技術與測試新技術相互融合，這些新的測試方法、新測試技術并沒有實時引入到教學中，教材內容沒有及時更新，教學內容落后于生產實際，學生所學的知識與畢業工作所要運用的知識脫軌，畢業生要經過很長時間才能適應工作[2]。

2.3 實驗條件限制，實驗設備資源匱乏

目前在該課程實驗課中，由于實驗資源的缺乏，實驗內容少，基本只涉及應力應變實驗，平且實驗仍然是驗證性實驗，實驗設備固定，實驗方法單一，學生只需要照著操作說明書按步驟操作就能完成實驗，沒有獨立思考的空間，學生的主觀能動性受到極大限制[3]。在現代測試技術中，合格的測試技術人才應該是能夠根據實際情況自己設計測試方案，能夠獨立分析問題，解決測試過程中所遇到的問題。顯然，傳統的教學已不能滿足現代工程測試技術人才培養要求，改革迫在眉睫。

3 “引企入教”建立產學研工程實踐能力培養體系

新工科背景下，應用型工程測試人才需具有較強的動手能力及分析解決復雜問題的能力，光靠書本理論知識及課堂培養是遠遠達不到社會和企業的用人需求的，需要學校與企業聯合共同培養。因此，以培養面向新型測試應用型人才為目標，探索“工程實踐能力+創新能力”培養的校企合作模式和培養體系迫在眉睫，以培養學生的工程實踐能力、測試工程設計能力、工程創新能力和社會適應能力為目標，校企雙方完善產學研工程實踐教學體系，做到做學結合，在企業真實工作環境下培育學生的實際工程能力[4]。

3.1 校企聯合指導學生實踐課程

依托校企協同，與多家專業課程相關企業建立長期的合作關系，可以把企業生產車間搬入校園或是在校外建立實習實訓基地，校企雙方共同制定人才培養方案、共同負責學生的實踐教學，并以企業考核標準對學生實踐成效進行評價[5]。企業人員全程參與人才培養過程，實現師資及資源共享，完善管理，逐步完善工程能力培養體系，在多方協作的作用下使學生的工程實踐能力不斷提升。

3.2 企業教師進課堂

為了使學校所教與畢業所用貼合，學以致用，增強學生學習的積極能動性，提升課堂教學質量，邀請企業、行業一線專家工程師到學校課堂進行授課，將新理念、新方法、新技術、新模式、新業態注入課堂，將企業案例貫穿整個理論教學過程，既通俗易懂，又可以拓寬學生的知識結構，提升學生的工程能力，激發學生的學習熱情。

3.3 實行雙導師制度

實行“雙導師制”，校內導師和企業導師共同指導畢業設計，畢業設計課題以企業工程項目為基礎，學生深入企業一線進行企業實習，開展真刀實槍實戰性的項目工作。企業導師負責畢業設計指導工作，包括答辯評價和成績評定。

4 “引企入教”理論課程改革

新工科背景下，應用型人才的培養離不開持續不斷的課程改革，離不開與時俱進的教學手段，單從學校本身來思考教學改革具有片面性，更應該是校企聯動，以企業需求為導向，實施校企協同育人，實施“引企入教”[6]?！耙笕虢獭辈粌H需要行業專家、技術骨干深度參與課堂教學及實踐教學，還應該從實際出發，參與人才培養方案制定，參與修訂課程教學大綱，細化實踐教學內容，強化學生的工程實踐能力。

4.1 企業專家參與課程建設規劃設計

工程教育以行業需求為導向，應用型本科高校人才培養體系遵循圖1所示的工程教育認證基本架構，突出以學生發展為中心、以學生學習為中心、以學習效果為中心，遵循“成果導向”的教學設計流程，貫徹持續改進的機制?！肮こ虦y試技術”課程建設服務于現有人才培養體系，課程建設規劃參考工程教育認證基本框架進行設計，課程建設規劃設計應根據地方產業結構對測試類技術人員的能力要求及專業人才培養方案所描述的畢業要求，確立課程學習目標、內容、要求，圍繞工程能力本位與創新能力進行教學設計、實施和考核，對接學校及行業企業人才質量標準構建自我評價體系和持續改進機制，實現學校輸出學生的工程能力、綜合素質與企業人才需求相切合。

圖1 工程教育認證基本架構

4.2 與企業專家進行教學內容改革

教學內容應以比較先進的、代表未來測試技術發展方向的企業工程案例穿插整個過程，強化工程應用，弱化純理論的教學推導，按照“提出問題—分析問題—解決問題”的方式進行教材編寫，將與授課內容密切相關的工程案例貫穿于每一個章節中，各知識點以工程案例的方式進行授課，配備大量的工程實例照片和原理圖，同時設置多個與章節內容相關的綜合工程案件。基于現代的測試技術應用，教學內容補充基于MATLAB和LabVIEW平臺的虛擬仿真技術內容，學生通過自己動手實驗及動態圖形獲得最直觀感受，加深對課本知識的理解，同時可以利用虛擬開發平臺獨立設計相關的測試案例，提升學生的工程實踐能力和創新能力。

4.3 課程考核方法、標準及考核機制

“引企入教”參照企業的考核標準。在新工科背景下，應用型人才的培養是能力本位，用知識解決實際問題的能力，因此，課程的考核應參照職場的能力標準進行考核。期末考核題目源于企業綜合性強的工程項目，學生根據所掌握的知識、實驗技能，自主查閱文獻資料，完成綜合性實驗的設計方案，并根據方案完成實驗操作，完成實驗結果的測定和數據分析，最后以科技論文的格式提交論文。課程最終成績由平時成績（包含大作業、實驗成績）與期末考核成績組成。

5 “引企入教”實驗課程改革

“工程測試技術”課程是實踐性很強的課程，實驗環節是重點改革對象。實驗教學內容應遵循企業生產實際，又要符合教學規律的要求，實驗室建設及實驗室資源整合按照可擴展、開放式、創新性、實用性、服務性原則進行。具體的研究內容為以下幾點。

5.1 設立校企綜合實驗室

在現有的工程測試實驗室中現有設備的基礎上通過學校內部采購或者校企雙方積極開展橫向課題研究等方式來擴充實驗室科研設備，實現資源共享。通過企業深度參與為學校提供實驗設備，同時學校為企業提供實驗場地，企業實驗室不僅可以作為學生課程實驗研究，參加企業項目的場地，同時也是企業培訓員工、進行產品開發實驗的重要場地[7]。

5.2 與學院機器人實驗室進行資源整合

機器人技術的發展及智能程度的高低離不開測試技術，特別是傳感器技術。通過利用焊接、搬運工業機器人等實驗，學生不僅能夠掌握工業機器人的工作原理，而且還能夠掌握位置、速度、加速度、力等物理參量的測試，學會電阻、電容傳感器、光傳感器、紅外測試系統、激光測試系統等各類傳感器的工作原理和實際應用，掌握電橋、調制、解調信號轉換、放大等基本信號分析與處理方法。

5.3 構建層次化實驗課程體系

實驗課程大致可以分為四個體系（見表1）：必做驗證性實驗，自主選做實驗，自主開發實驗，網絡自選實驗（MATLAB、LabVIEW等虛擬軟件）。企業深度參與合作編寫、完善實驗教材、實驗指導書、實驗報告模板等一系列、一整套實驗文件材料。實驗內容源自企業產品開發設計過程控制、產品質量檢測、設備狀態監測診斷等企業工程項目，項目緊扣課程內容，與理論知識結合度高，包含知識點多。

表1 “工程測試技術”層次化實驗課程體系

5.4 開放實驗室，制定開放實驗室相關的管理辦法

由于實驗課時、學時限制的原因，可以采取開放實驗室的方式，實驗室實現時間與空間開放、教學內容開放、教學方式開放，實驗室校企合作共享，企業人員可以到學校進行實驗研究，學生也可以到企業的實驗場所進行相關實驗。

6 總結

本文針對目前“工程測試技術”課程中出現的問題及難題，結合當前新工科背景下合格應用型人才的需求，提出“引企入教”對工程測試技術課程進行課程改革與研究，通過與行業專家共同商討課程建設，共同參與課程內容改革，尤其是將企業實際測試案例搬到課堂上，設立校企綜合實驗室，整合校內實驗室資源，構建層次化實驗課程網絡體系，通過一系列課程改革切實提高課程教學質量，幫助學生學會運用測試理論與技能來分析與解決實際工程問題，培養工程能力與創新意識。