工程認證背景下科研項目驅動的實踐教學改革

李超 董麗敏

摘? ?要：針對工程教育專業認證范式下教學研究型本科院校材料成型及控制工程專業實踐教學面臨的新問題，提出了科研項目驅動的實踐教學新模式。在實踐教學環節中，將教師的科研或工程項目與實踐教學相結合，提煉與課程目標相吻合的實踐教學內容，設計并優化適應新內容的考核模式，重點培養解決復雜工程問題的能力。教學實踐表明，該實踐教學模式有助于提升學生的創新實踐能力，為培養高素質的創新型人才開辟了一條新的途徑。

關鍵詞：工程教育專業認證;材料成型;實踐類教學

中圖分類號：G642? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2021）10-0006-02

工程教育專業認證是一種行之有效的教育質量保證機制，其建立的工程教育質量監控體系，可有效推進工程教育改革，持續提高工程教育質量。目前，工程教育專業認證已成為我國高等學校本科教學質量與教學改革的首要工程之一，特別是在2016年我國正式成為“華盛頓協議”會員國后，工程教育專業認證已成為我國本科高校絕大多數工程技術類專業發展的必然趨勢。在工程教育認證通用標準中，十分強調對學生解決復雜工程問題能力的培養[1-2]。這一能力的培養途徑不僅包括系統的理論課，還包括科學完整的實踐課程體系。對于材料成型及控制工程專業來說，實踐類教學是其教學體系中的重要一環。教育部2018年頒布的《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》中明確規定，本專業實踐性教學環節至少占總學時的20%。可以說實踐類教學是培養學生解決復雜工程問題能力的重要教學環節，其質量的高低直接影響學生的培養質量。

由于受到軟硬件條件的制約，現行的實踐教學環節大多還是以傳統的講授、演示、按規章操作等方式進行教學，以實驗報告、平時出勤和實驗表現等形式進行考核;實踐內容長期固定，不能針對技術發展及時更新，時效性及趣味性較差，流于形式。長此以往，不但不能很好地培養學生解決復雜工程問題的能力，還極易使學生喪失對專業的學習興趣，產生厭學等消極情緒[3-4]。針對上述問題，本文提出了科研項目驅動下的材料成型及控制工程專業實踐教學改革的新思路。借助于工科院校教師掌握的科研項目資源，以科研反哺本科教學，踐行“以本為本”的教學理念，以期在工程教育專業認證背景下，全面提升專業實踐教學的質量，培養學生解決復雜工程問題的能力。

一、實踐教學改革實施方案

（一）專業認證對實踐教學環節的要求

工程教育專業認證強調“以學生為中心”，其基本要求之一就是課程體系、課程目標能夠支撐學生達到培養目標和畢業要求。對于實踐教學環節而言，其主要課程目標之一就是使學生具備解決復雜工程問題的能力，因此如何提升實踐課程的質量，優化實踐課程的內容與形式，做到“學生愿意學，教師樂于教”成為實踐教學改革的重要任務之一。工程教育專業認證的標準中規定畢業生應具備分析、研究、解決復雜工程問題的能力。這里強調的是復雜工程問題，也就是說在教學過程中，特別是實踐教學過程中，應突出實踐教學內容或案例的專業性、復雜性與真實性，這就要求授課教師將工程實踐或科研實踐中的真實問題引入實踐教學環節中。在考評機制建設方面，依據工程教育認證的理念，構建科學的評價體系，強化形成性考核機制，將考核的單一評價功能轉變為“評價—改進”中的重要一環，強調在學生實踐學習過程中發現學生認知上存在的問題，并據此提出改進措施，改善學生學習效果，提升學生能力。

（二）實踐教學與科研項目的對接

材料成型與控制工程專業的專業實踐教學環節主要有“專業課程設計”“綜合實踐”“技能訓練”“畢業設計”等。為提升實踐教學效果，該專業在這些實踐環節前均實現了實踐題目的項目化，并以項目管理的模式進行實踐課程的管理。項目選擇立項、人員組成分工、開題報告、中期檢查、結題答辯驗收等各個環節均按照科研項目的模式進行管理，同時將課程目標分解到每個實踐環節中，并對其中的各個環節及課程目標進行考核，做到每個目標均可評價，對評價考核過程中發現的問題，及時反饋，持續改進。

以“畢業設計”這一專業最重要的實踐教學環節為例，在“畢業設計”全過程中對接科研項目。在選題開題階段，采用項目立項申請、工程項目招標的模式。該專業畢業設計的選題全部來源于指導教師橫向或縱向的科研項目，或在其研究內容上稍作簡化，或取其一部分真題真做。指導教師指導學生進行選題立項，在這一過程中使學生掌握科研立項、工程招標立項的一般程序的原則與技巧。學生利用網絡進行文獻檢索，撰寫開題立項報告，從而培養學生運用網絡及數據技術收集整理有用信息的能力。在畢業設計的實施階段，全程按照科研項目的模式管理，按進度開展階段性驗收、中期匯報、結題驗收等，在每一步驟及時發現學生學習中出現的問題，并及時改進，跟蹤指導。通過解決方案設計、實驗及工藝準備、項目實施、結果數據分析與整理、項目總結及技術報告撰寫等一系列的實踐，將工程認證所要求的課程目標、畢業要求指標點分解到實踐的各個環節中，使每個環節都對學生能力的培養起到支撐作用，同時保證每一名學生都能得到基本的科研或工程能力訓練。

二、面臨的主要問題及應對措施

（一）如何實現科研項目內容的課堂化

一般來說，科研項目的研究內容與本科實踐教學內容還是有相當大的差異的，如果完全不變地照搬過來，必然會導致學生無法理解，實踐教學無法正常開展。這就要求參與教學的教師要針對實踐課程的特點以及學生的認知水平，將科研項目研究任務進行適當的簡化與分解，也就是所謂的“課堂化”。這需要考慮現有條件、學生的知識能力水平，有針對性地將科研項目的研究內容簡化、分解，使之具有可操作性、可接受性、可實施性。在分解實踐內容時必須考慮課程目標的達成。也就是說，按照課程目標要求分解科研項目的研究內容，確定其簡化的程度，做到能力培養有的放矢。

（二）如何建立合理的評價機制

在科研項目驅動的實踐教學中，如果還按照傳統的報告、答辯等形式考核評價，往往有失公允，因為對于本科學生，特別是低年級的本科學生來說，即使對科研項目的研究內容進行了簡化，以其知識儲備及能力往往也不能得到很好的研究結果。因此在考核方式上，應注重過程性考核，摒棄傳統的“一考定成績”做法。實踐環節的過程性考核應該是一種注重實踐過程中能力培養的評價體系，以學生的學習效果作為評價的唯一依據，良好的學習效果表現為學生的創新能力、解決復雜工程問題的能力得到有效提升，因此評價過程應聚焦于學生實踐過程的完整性、創新性與可塑性，而不應過分地看重實踐的結果。

（三）如何調動教師參與的積極性

對于科研項目驅動的實踐教學，學生參與熱情普遍較高，但教師參與熱情往往不高，究其原因，主要是由于我國本科工程技術教育過去存在“重理論，輕實踐，重科學，輕技術”的問題，實踐課程往往不受重視，承擔實踐教學教師的付出與回報往往不成比例，因此一般都不愿意在這方面投入過多的精力。將科研項目分解成為符合課程目標的實踐教學內容是一個十分具有挑戰性和創造性的工作，需要耗費教師大量的精力，需要投入比常規教學更多的硬件條件，因此只有建立從物質到精神層面的獎賞制度才能有效地調動教師積極參與的熱情。此外，還應引導教師積極投身科研工作，特別是具有工程背景的科研項目，引導教師深入生產實踐、深入企業，接觸更多的工程問題，激發教師的科研熱情，積累科研經驗，為實踐課程提供更多的素材，真正實現產教研融合，進而提高人才培養質量。

三、實施效果

第一，將科研項目與專業實踐教學相結合，極大地改善了實踐課程學習效果，培養了學生解決復雜工程問題的能力，提高了課程目標的達成度，很好地體現了“以學生為中心”的工程認證理念。與傳統的實踐教學相比，學生在具有真實工程與科研背景的實踐過程中，問題分析、解決方案設計與研究等能力都得到了更加有效的鍛煉。此外，更多的學生參與具有一定挑戰性的科研實踐，他們敢想敢做，沒有固定思維的禁錮，往往還會對相關的科研項目研究起到意想不到的促進作用。近五年來，材料成型及控制工程專業學生在各級各類科技競賽，如材料創新設計大賽、大學生課外學術科技作品大賽、全國大學生焊接創新大賽等中均取得了不俗的成績。此外，近五年來，該專業本科生作為第一作者在國內外學術期刊發表論文20余篇，申請專利10余項。

第二，從教師角度來講，將科研項目融入實踐教學環節，可以不斷地從教學中發現靈感，拓寬研究思路。大學教師，特別是工科專業的教師，應具有教師、研究者與工程師等多重身份。也就是說，作為一名從事工程專業教育的大學教師，不但要善于教書育人，善于科學及工程技術研究，還要善于解決工程實際問題。將科研或工程項目與實踐教學環節結合起來，通過師生間不斷的思想交流與碰撞，不但學生受益，同時還會對教師的科研工作起到積極的促進作用。由此可見，科研與實踐教學有機結合，不但可以有效提升課程目標的達成度與畢業要求指標點的達成度，還可以有效提升教師自身的教學、科研與工程實踐能力，既體現了“以本為本”的教學理念，又實現了教學與科研的共生與共長。

參考文獻：

[1]田立江，張潔，王麗萍.以專業認證為導向的實踐教學內容對標與體系優化[J].黑龍江教育（高教研究與評估） ，2018（12）.

[2]岑耀東，李振亮，陳林.工程認證下材料成型專業理論與實踐教學深度融合探索[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2020（3）.

[3]毋妙麗.科研項目驅動下實踐“四結合”實驗教學新體系——以不同環境下駕駛行為影響實驗為例[J].高教學刊，2019（23）.

[4]徐慧.以科研項目為支撐的短學期實踐教學設計[J].實驗技術與管理，2019（9）.

[責任編輯? 楊? ? 波]