工程教育專業認證背景下實踐教學改革與實踐

鄭波 何麗華 周超 曾文杰

摘? 要：工程教育專業認證是高校教育改革的重要內容和趨勢，以認證促發展，通過專業認證，可以進一步規范專業人才培養體系和各教學環節，提高人才培養質量。為使本專業的實踐教學環節更好地符合工程教育認證標準的要求，分析核工程與核技術專業實踐教學現狀。為達到工程教育專業認證對學生培養目標的要求，從完善實踐教學體系、完善實踐教學內容和教學方式、加強工程類實踐教學質量控制機制、加強師資隊伍建設四個方面對實踐教學進行探索和實踐，著力培養學生的工程實踐動手能力和創新精神。

關鍵詞：核工程與核技術;專業認證;實踐教學

中圖分類號：G420? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）20-0088-04

Abstract： Engineering education specialty certification is an important content and trend of college education reform. Certification can promotes development， through the professional certification， can further standardize the professional personnel training system and each teaching link， and improve the quality of personnel training. In order to make the practical teaching of this major better meet the requirements of the engineering education certification standards， the actuality of practical teaching of nuclear engineering and nuclear technology is analyzed. In order to meet the requirements of student training objectives for the certification of engineering education major， four aspects of the practical teaching is explored and practiced： perfecting the practical teaching system， improving the content and teaching methods of practical teaching， strengthening the quality control mechanism of engineering practical teaching， and strengthening the construction of teachers， which focus on cultivating students' engineering practical ability and innovative spirit.

Keywords： nuclear engineering and nuclear technology; professional certification; the practice teaching

《華盛頓協議》是國際上最具權威性和影響力的四年制本科工程教育學位互認協議，促進世界工程教育發展。《華盛頓協議》采用OBE（Outcome-Based Education）的認證標準，以學生的學習是否達成為依據，并且用持續改進（Continuous Quality Improvement）作為認證的最終目標[1-3]。工程教育認證的核心是認證標準，我國以《華盛頓協議》為基礎，按照“國際實質等效”原則制定了《工程教育專業認證標準》，它由通用標準和專業補充標準組成，并在2017年11月進行了修訂。通用標準主要由學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍和支持條件這7個要素組成[4-5]。2016年6月2日，國際工程聯盟大會《華盛頓協議》全會全票通過了中國的轉正申請，中國成為了第18個《華盛頓協議》正式成員，標志著我國工程教育化邁出重要步伐。2016年12月，哈爾濱工程大學的核工程與核技術專業通過了專業認證，隨后在2018年10月，南華大學、東華理工大學、華北電力大學、成都理工大學的核工程與核技術專業接受了工程教育認證，并且都通過了專業認證，有效時間都是2019年1月至2024年12月（有條件）。實踐教學是培養學生“發現問題-分析問題-解決問題”能力的關鍵環節[6]，不僅可以提升學生的實踐動手能力，并且可以提升其工程應用能力。對于核工程與核技術專業而言，本學科學生要求掌握基本的專業知識能夠與實踐相結合，在實際工作中靈活運用工程措施解決諸多核工程復雜問題。因此實踐教學在培養學生的創新意識、工程能力、工程設計及實踐方面都具有非常重要的作用。根據工程教育專業認證要求，深入研究和剖析南華大學核工程與核技術專業實踐教學問題，使實踐教學能夠更好地符合工程實踐教學標準，保證實踐教學科學有序地進行，進一步提高實踐教學效果。

一、核工程與核技術專業實踐教學現狀

目前全國對核工程與核技術專業實踐教學改革相對較少，尚無成熟的經驗可以借鑒。哈爾濱工程大學的崔媛、武漢大學的郭江華、西安交通大學的吳攀對核工程與核技術專業的虛擬仿真實驗教學進行了探索;華北電力大學的趙珥希對核工程與核技術專業本科生創新性實驗培養模式進行了探討;王虎對東北電力大學的核工程與核技術專業的虛擬實習教學方式進行了初步研究;徐維暉以華北電力大學的核工程與核技術專業為研究對象，開展了多維實踐實訓教學改革研究。這些都為核工程與核技術專業實踐教學改革提供了一定的參考，但是各項研究還不夠全面。由于核類專業的特殊性，如何進一步加強核工程與核技術專業實踐教學環節，提高學生的工程實踐能力和創造力還有待探索。核工程與核技術專業經過多年的建設已經形成了一套較為完整的教學模式，本專業的培養方案中，獨立工程實踐類課程學分，畢業設計（論文） 學分，占總學分的20.8%（包括課程實驗），滿足認證標準中要求的至少占總學分20%的要求。目前實踐教學體系分成了四個層次：工程基礎類實踐、專業基礎類實踐、校企合作實戰類實踐和創新科技活動，整個實踐教學體系力爭做到結構完善合理。但本專業實踐教學有以下幾個方面需要改進提高：一是實習（生產實習和畢業實習）教學效果有待提高。目前核工程與核技術專業的實習大多數以參觀和講座為主，學生停留在聽和看的階段，動手操作能力存在一定的局限性;二是對于課程設計實踐教學環節，部分課程設計的題目和內容跟工程實踐聯系不夠密切，缺乏新穎性，課程設計內容需要進一步修改和完善;三是畢業設計在理論性方面的題目偏多。純理論性的畢業設計不能很好地培養學生解決復雜工程問題的能力;四是實踐教學反饋比較欠缺，實踐教學管理和質量控制體系有待進一步完善。為了滿足其行業發展對人才的需求，目前學生的實踐操作、行業意識、工作與人際交往有待進一步提高。如何在實踐教學過程中培養學生的動手能力、工程實踐能力、團隊協作能力及解決實際問題的能力仍有待進一步探索。

二、專業認證標準下實踐教學改革

工程教育專業認證標準課程體系對實踐教學的要求在文獻[4-5]中有具體闡述，認證標準為核工程與核技術專業的實踐教學問題的解決提供了思路。為了使實踐教學更好地符合工程教育專業認證標準，實踐教學研究思路如圖1所示。

（1）首先調研歸納總結實踐教學的各種教學方法、教學手段和模式。

（2）然后分析該專業實踐教學在校內外發展的主要歷史革沿，分析該實踐教學目前存在的主要問題。

（3）依據工程教育專業認證理念，在總結與歸納的基礎上，對實踐教學進行教學改革，探索出適合本專業的教學方法及教學手段。

（4）開展實踐教學的實踐與探索工作，包括實踐教學的時間、內容、教學模式、考核方式及師資隊伍建設。

（5）最后對實踐教學改革實施效果的總結與評價持續改進，完善實踐教學體系。

本文從以下幾個方面開展實踐教學探索。

（一）完善實踐教學體系

專業要根據行業需求，圍繞專業的培養目標，在認證標準的指導下，根據畢業要求，制訂科學合理的實踐教學計劃，完善實踐教學體系，使整個實踐教學體系做到結構完善合理，符合學校的專業特色。通過廣泛調研，掌握專業發展前沿，分析企業未來幾年對技術人員的需求，將需求安排到實踐教學的各環節中，從產、學、研合作層面，構建適合各個水平層次的教學模式[4]。核工程與核技術專業在新版培養方案中，以“三實”（實驗、實訓、實踐）為導向，優化“工程化”實踐類課程和“三實”環節（包含實驗、上機、課程設計、畢業設計、企業實習、社會實踐等），注重實踐課程貫通四年不斷線，使學生能夠得到持續的、系統的工程實踐能力培養，從而在實踐中培養其創新意識與創新能力。以OBE 教育理念為指導，針對核工程實踐環節相對較弱的情況，依托南華大學核科學技術學院“核能與核技術工程”國家級虛擬仿真中心、“反應堆與核動力”中核集團重點學科實驗室、“高可信計算”中核集團重點學科實驗室的優勢軟硬件條件，將《核電廠運行與反應堆安全課程設計》和《輻射監測技術課程設計》整合為《核能工程實驗》。《核能與核技術虛擬仿真課程設計》將虛擬仿真技術納入到實踐教學中，較好地解決了教學場地的限制和教師指定操作思路的束縛。

（二）完善實踐教學內容和教學方式

按照工程教育專業認證的要求，實踐教學目標必須支撐一個或數個畢業要求，根據實踐教學目標，核工程與核技術專業重新編寫了實踐教學大綱，主要包括實訓大綱、各課程實驗大綱、課程設計大綱、生產實習大綱、畢業設計大綱、畢業實習大綱、畢業設計論文大綱。實踐教學應在學生的知識、能力及素質三個方面的培養上承擔相應的角色，教學內容支撐的畢業要求都體現在大綱中。在實踐教學過程中，注重按照工程教育認證標準，根據企業行業和社會對核工程與核技術專業人才的能力、素質就業要求，及時調整和更新實踐教學內容。目前核工程與核技術專業開設了核輻射探測與核電子學實驗、輻射防護與劑量實驗、核技術應用實驗三大實驗課，為提升學生解決復雜問題的能力，可以引入行業具體研發項目或教師科研課題作為實驗內容，并增加綜合性、探索性、設計性實驗，培養學生解決復雜工程問題的能力。對于課程設計實踐教學環節，在選題上要求有一定的工程背景，選用一些多樣化、實用性的內容;同時將企業項目、教師科研課題、大學生創新項目等部分作為課程設計內容。

對于生產實習、畢業實習等環節，為改進主要以參觀和講座為主的形式，我們進一步加強校企合作，要求合作單位為學生提供優質的實驗、實踐場所，學生能夠與企業工程師及一線操作人員進行有效溝通和交流，能夠在實習過程中找到自己的能力與企業實際需求的差距，從而更有針對性地提升自身的各項專業技能。本專業先后與中國原子能科學研究院、中國核動力研究設計院、中國科學院上海應用物理研究所、中國輻射防護研究院、中核控制系統工程公司、西安核儀器廠、中核二七二鈾業有限責任公司等十余家單位簽訂了校企合作培養協議，開展工程實踐實訓活動，學生能夠深入了解實習單位的主要設計、研究和生產工作內容和組織方式，并參與相關的實踐操作。整個環節培養了學生的安全意識、動手能力、工程實踐能力、團隊協作能力及解決實際問題的能力。實習成績由帶隊老師成績和企業老師成績兩部分組成，同時共同評價實習效果，可以及時發現問題，為人才培養的持續改進提供了支持。

為了改進畢業設計題目理論研究偏高的現狀，要求畢業設計（論文）命題以實驗、工程設計、產品開發及模擬仿真為主，強調培養學生運用所學理論知識解決核領域復雜工程問題的能力，鼓勵學生參與教師教研項目，邀請企業高級技術人員參與學生畢業設計（論文）指導工作及論文答辯工作。為進一步培養學生的“國際化”視野，培養學生跨文化交流能力，在新版培養方案中，提出了“能夠在其專業領域中具有很好的中英文溝通、表達與寫作能力，了解核工程與核技術領域國際發展狀況與趨勢，具備一定的跨文化背景溝通和交流能力”這樣的要求。在畢業設計環節，增加了要求學生完成指導老師布置的與課題相關的一篇英文翻譯，翻譯的文章不少于三千漢字。同時鼓勵學生積極參加學科競賽，參與教師科研團隊研究或參加創新創業計劃項目;此外，有些喜歡專研的學生在大一或者大二時就開始進入實驗室或者是教師的科研團隊，提供條件讓學生們去完成一些創新性和探索性的課題。

（三）加強實踐教學質量控制機制

為規范實踐教學管理工作，加強實踐教學過程管理，實時掌握實踐教學運行信息，保證實踐教學各環節有效進行，目前學校制定了符合南華大學實際情況的主要實踐教學環節的指導方針和質量評判標準，如《南華大學本科實驗教學質量評價辦法》《南華大學實習教學質量評價辦法》《南華大學本科實驗教學質量評價指標及標準》及《南華大學本科實習教學質量評價指標及標準》。在工程認證標準的指導下，核工程與核技術專業根據學校質量評價辦法，進一步制定了符合專業特色的實踐教學管理質量考核體系和實踐教學質量監控體系。對于實踐教學考核評價體系，針對不同的實踐教學環節，有針對性地制定不同的考核標準，如實驗教學環節，有預習考核標準、操作考核標準和實驗報告評價標準等。

持續改進是專業認證中的重點關注項之一，實踐教學效果通過各種評估和評價來實現，將發現的問題及時反饋，制定改進措施，并進行監督和評價，形成反饋機制。針對實踐教學反饋比較欠缺的情況，完善了實踐教學過程質量監控，增加了畢業生跟蹤反饋機制與用人單位評價制度，建立由學生、教學督導組、教師同行、教學管理人員和用人單位參與的實踐教學評價網絡及教學質量保障體系。

（四）加強師資隊伍建設

專業認證對于師資的標準要求為：教師數量能滿足教學需要，結構合理，并有企業或行業專家兼職教師。為了提升教師的工程經驗和教學業務能力，核工程與核技術專業采取的方式是：內部培養和外部引進方式。針對教師缺乏工程經歷的情況，學院鼓勵教師參加各種學術活動，組織教學培訓，提供到國內外企事業單位或科研單位進修的機會，使師資隊伍建設形成教學與科研相結合、基礎研究與工程應用相結合的鮮明特點;此外，學院加強對新進青年教師實踐教學能力的培養，如舉辦學習班和專家講座;同時學校進一步制定與實踐教學崗位對應的晉升、評定、獎懲等配套的公平競爭規章，使實踐教學崗位的教師有較為合理的相關待遇保障。為使本專業學生畢業后能更符合社會的人才需求，本專業聘請企業技術專家和高水平研究人員作為兼職教師，參與本科實踐教學環節，承擔生產實習、畢業實習及畢業設計指導工作，提高實踐教學效果。

三、結束語

加強核工程與核技術專業實踐教學建設，是提高本專業人才培養質量、滿足工程教育專業認證要求的重要環節。本文分析了核工程與核技術專業實踐教學現狀，為使本專業的實踐教學環節更好地符合工程教育認證標準的要求，從完善實踐教學體系、完善實踐教學內容和教學方式、加強工程類實踐教學質量控制機制、加強師資隊伍建設這幾個方面對實踐教學進行了探索。在工程教育專業認證的新形式下，我們必須緊跟工程教育認證的要求，樹立產出導向理念，以工程實踐能力培養為目標，構建與產業需求相適應的工程教育實踐體系，并根據行業動態及時調整培養方法，完善實踐教學內容，改革實踐教學方法，培養學生的工程實踐能力和創新能力，以達到工程教育專業認證對學生培養目標的要求。

參考文獻：

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