提升專業認可度的“過程裝備與控制工程概論”的教學改革與實踐

段振亞，郭蓉蓉，曹 興，任 俠

（青島科技大學 機電工程學院，山東 青島 266061）

引言

大學生專業認可度是指學生對所學專業的認可程度和滿意度，高水平的專業認可度將對其工作后的身心健康、角色壓力水平、工作態度及工作質量起決定性作用［1］。中國對本科生的培養一直很重視，隨著新工科、國家一流專業以及工程教育專業認證等建設工程的推進，“以本為本”和OBE教學理念逐步地深入教師心中［2］，如何培養出具有愛國主義情懷的專業工匠已經成為關注的重點。而大學生對所報考專業的認可程度是影響畢業生是否能成為該領域“工匠”的關鍵。但現實是在校大學生對本專業的了解和認知程度比較低，甚至出現了過程裝備與控制工程專業的部分學生認為未來職業是一線工人（車工或者焊工），而非是過程裝備的設計者和使用者，進而就產生了強烈的轉專業意愿，也不可能理解學習公共課對專業培養目標達成的作用，更談不上對本專業的熱愛。根本原因一是高考志愿多為父母或者專業機構代報；二是大一與大二均為公共課，進而導致學生與專業處于脫節狀態。因此，如何構建有效的課程體系以增強專業認可度是亟待解決的問題。

近年來，不同的高校與專業采用有效的措施強化學生對本專業的了解和認知。目前普遍的做法是設置入學教育、認識實習等環節來加強學生對專業的了解［3］。隨著工程教育專業認證工作的推進，一些高校也在通過設置專業導論課以提升學生的專業認知度［4-5］，但是每個高校在教學內容等具體實施細節上差別較大。南洋理工大學則鼓勵學生經常到行業內考察和實際培訓，堅持學校與社會共同培養人才，為學生提升專業認可度、規劃未來職業生涯打造平臺［6］。

青島科技大學過程裝備與控制工程專業，始建于1958年，前身為“化工設備與機械”，是最早設立的本科專業之一。目前為國家特色專業、國家級一流專業和工程教育專業認證通過專業（2018）。專業一直都非常重視如何提高本科生對本專業的認知度，進而提升其對本專業的熱愛，提高畢業生的綜合素養，結合近年來的專業建設和專業認證，構建了從大一到大四不間斷地旨在強化學生對專業發展和專業領域內的復雜工程問題的求解的課程體系，即“過程裝備與控制工程概論”（以下簡稱“專業概論”）（第1學期）、“認識實習”（第2學期）、“創新方法與創新設計”（第3學期）、“數學工程實踐”（第4學期）、“專業課程設計”（第6學期）、“學科前沿講座及文獻檢索”（第7學期）。

經過教學實踐，在強化學生對專業認知方面的效果非常突出，而作為“敲門磚”在第1學期就開設的專業概論課，其作用和對學生的影響尤為重要，因此本文重點對專業概論課的開設、教學內容、考核方式與教學團隊建設方面開展的教學改革與實踐情況進行簡要介紹，以期能對本專業以及相近工科專業在強化“專業認可度”的培養方面提供有益的幫助。

一、課程開設簡介

青島科技大學的專業概論課是2015年新增的專業必選課，設置在第1學期，20學時（1學分），旨在培養新生能夠正確認識專業背景，理解專業內涵，熟悉專業培養目標、畢業要求以及課程體系的設置目的，在此基礎上初步接觸與專業相關的復雜工程問題，最后達到提高其專業認知度，進而激發學生對專業知識的學習熱情，為培養專業工匠奠定基礎的目的。經過八年的教學實踐和改革，在教學內容、教學方法和教學隊伍建設等方面，取得了較為豐富的經驗和成果。

二、課程教學實踐

（一）教學內容設置

一方面，近年來多個熱門新專業迅猛發展，而過程裝備與控制工程是老專業，且家長對專業內涵不了解，因此高考招生時學生和家長對其的認可度不高，導致第一志愿率普遍不高；另一方面，在沒有進行教學改革和開設專業概論課之前，第1～4學期均為通識必修課或者學科基礎課，因此大一與大二學生對本專業不了解，進而導致學習興趣不高和轉專業現象突出。鑒于此，經過不斷摸索和教學實踐，最終將專業概論課的教學內容確定為以下幾部分。

1.專業內涵建設與發展現狀，主要是結合本校的專業建設與發展歷史、過程工業與過程裝備內涵，使學生深度了解本專業在經濟發展中的地位和作用，引導學生初步建立對專業的認知度和自豪感。

2.專業培養方案及其課程體系的解讀，使學生了解本專業的培養目標、畢業要求與課程體系。初步建立自身的專業發展職業愿景，理解課程體系的設置對畢業要求達成的支撐關系，建立有目標的學習課程的意識。

3.學校及學院關于在校本科生的學習要求、轉專業、免試攻讀研究生等政策與文件的解讀。

4.專題講座，主要是安排2次專業主題前沿報告，報告內容為：控制技術在過程裝備方面的應用與專業前沿技術專題，另外，邀請專業相關的知名企業負責人做一個職業與規劃的報告。通過專題講座，學生了解了本專業領域的科技創新與復雜工程問題。

5.創新實踐與設計，在讓學生了解與專業相關的創新大賽的基礎上，借鑒“過程設備課程設計”的教學經驗［7-8］，將一個班集體作為一個項目部（如圖1所示），班長為項目經理，團支書為總工，由班長和團支書負責將學生以3～4人組成一個創新團隊并設置組長，各小組成員按學號排序分配，不以專業成績為衡量標準。

圖1 創新實踐與設計團隊管理體系

如圖1所示的管理體系中，指導教師不針對每個具體的組員，而是負責總體管控，即平時召集班長、團支書和組長以會議的形式進行任務布置、解答問題以及審核創新題目是否屬于專業范疇。項目的進展完全由班集體統一協調，充分遵循“以學生為中心”的教學理念，各個組長負責本小組創新項目的任務安排和計劃進度，最終以書面報告和PPT報告的形式進行提交，并進行現場匯報和答辯，使學生親身感觸專業的復雜工程問題。改革后的課程在使學生最大限度地得到全面、系統的工程設計訓練與技能培養的基礎上，強化了學生之間的團隊協作精神。

（二）課程考核方式

專業概論課的考核由課堂出勤與互動效果（20%）+創新實踐與設計（80%）兩部分組成。前者考核學生出勤與課堂互動情況，采用分類符號標識法進行考查。后者則是針對創新實踐的成果以小組的形式進行考核，具體采用尺規表法進行考核，具體考核內容由：（1）選題與專業符合度（10%）；（2）報告撰寫情況（40%）；（3）現場答辯情況（20%）；（4）團隊合作（10%）；（5）個人表現（20%），共計5個分項組成。考核時由指導教師組成的考核小組通過審閱提交的技術報告、圖紙、創新設計實物，結合創新小組的現場PPT匯報和答辯情況，對（1）、（2）、（3）和（5）分項給出成績，而第（4）分項，即團隊協作能力則由各組組長在匯報前評定完畢，且需要每個成員在得分表上簽字確認。

（三）課程教學團隊構成

鑒于專業概論課為本科生第一次接觸專業知識以及其對學生對專業認可度影響的重要性，專業組成了實踐能力強和教學效果突出的教學團隊：由專業負責人擔任課程教學與建設負責人（負責專業內涵及發展歷程的教學），成員由系主任（主要負責培養方案與課程體系）、機電工程學院教學辦負責人（在校學習階段的政策解讀）、專題講座負責人（包括2名科研能力突出的具有高級職稱的教師和知名企業的技術責任人）、新生班主任和專職教師（負責一個班級的創新實踐活動）組成。

三、課程教學實踐效果

自2015年設置“概論”課程以來，結合專業開展的其他教改措施，其在以下兩個方面取得了很好的教學實踐效果。

（一）本科生的專業認可度大幅度提升，轉專業學生人數大幅下降

圖2是2013—2020年本專業轉出學生情況。2013—2015年每年有不低于2名的學生轉出，且人數相對穩定。自2015年開始增設“專業概論”課以后，2016年降低為1名，隨后幾乎沒有學生轉出。其中，2019年有2名學生轉出，在追蹤調查中發現是轉入了本學院的“機械工程”卓越班。這些數據從側面說明“專業概論”課的設置以及隨后的教學改革與實踐能夠有效提升本科生的專業認可度。近年來的問卷調查結果表明，學生對本專業的認可度明顯提升，在深度了解本專業的發展歷史、未來就業優勢與職業前景后，也對本專業具備了一定程度的熱愛和自豪感。

圖2 課程體系改革后轉專業情況分布

（二）建立了良好的學習與科技創新氛圍

近年來，本專業的學習風氣和參加科技創新比賽的氛圍非常好，本科生的創新能力和團隊協作能力也得到了大幅度提高，主要體現在：（1）每年機電工程學院本專業的科技保研名額都占據絕對優勢，例如2019年學院共計4個名額，本專業占據了2個（學院共8個本科專業）；（2）本科生獲得大學生各類創新比賽的數量和獲獎等級在不斷提高；（3）本科生獲得的科研成果數量和質量不斷上升，自2017年開始，每年都有本科生作為第一作者的SCI檢索文章發表，其中典型代表是2017級本科生馮少華以第一作者身份在中國粉體技術、International Journal of Chemical Reactor Engineering（SCI）發表科技論文2篇。2019級本科生馬浩元以第一作者身份分別在Energy和Energy Reports發表論文共計2篇。

結語

在國家級一流專業、工程教育專業認證建設實施過程中，針對如何有效地提升青島科技大學過程裝備與控制工程專業在校本科生的專業認可度，為培養又紅又專的專業工匠奠定了良好的思想和專業技術基礎。近年來，筆者所在專業在培養方案、課程體系設置以及課程教學改革方面進行了持續的教學改革與教學實踐工作，并取得了一些成果。本文則主要就“專業概論”課的設置及教學改革方面進行了簡要的介紹，在總結經驗的同時，針對強化專業認可度，在以下方面開展有益的探討和實踐：（1）探討專家教師擔任專業本科生班主任對本科生學習和發展的影響。由于師資力量的不足、非一線教師職稱評審時對班主任經歷有硬性要求等多種因素的影響，有相當比例的班主任不是由專業教師擔任，而針對新生，及時有效地讓其了解本專業對其以后的學習和職業規劃非常重要，如何解決該問題值得深入思考。（2）“專業概論”課是必須開設在第1學期的，但是大一新生進行創新實踐時在工程制圖、控制編程等方面的能力比較缺乏，其創新實踐的實際效果就會削弱。目前筆者等的做法是讓學生能夠初步了解專業領域內的復雜工程問題即可，在接下來的學期內其課題可以在優化和提高后作為創新比賽的基礎。如何更加有效地提高創新實踐的質量和效果是一個需要解決的問題。（3）目前尚未有該門課程在線網上輔助教學平臺或者資源，需進一步進行課程建設。