陳希有, 盛賢君, 李冠林, 劉鳳春

(大連理工大學(xué) 電氣工程學(xué)院， 遼寧 大連 116024)

面向工程教育的電類專業(yè)本科教學(xué)若干建議

陳希有, 盛賢君, 李冠林, 劉鳳春

(大連理工大學(xué) 電氣工程學(xué)院， 遼寧 大連 116024)

本文根據(jù)工程教育和工程教育專業(yè)認(rèn)證(華盛頓協(xié)議)的特點(diǎn)，針對(duì)教學(xué)活動(dòng)的某些方面，提出了在日常教學(xué)活動(dòng)中實(shí)施工程教育的若干建議，包括培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱、教材、考試、畢業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等。目的是促使工程教育常態(tài)化，努力提高工程教育質(zhì)量。

本科教學(xué)；工程教育； 專業(yè)認(rèn)證

0 引言

我國開展工程教育專業(yè)認(rèn)證工作已達(dá)10年，并從2016年開始成為《華盛頓協(xié)議》正式成員。工程教育理念在我國逐漸普及，工程教育以及工程教育專業(yè)認(rèn)證日趨常態(tài)化，達(dá)到了以認(rèn)證促建設(shè)的目的。為了扎實(shí)有效地開展工程教育，學(xué)界開展了廣泛而深入的思考和探討。文獻(xiàn)[1]就“學(xué)生中心”理念進(jìn)行了細(xì)致闡述，論述了以學(xué)生為中心的教學(xué)原則、教學(xué)模式和教學(xué)評(píng)價(jià)等。文獻(xiàn)[2]則論述了“成果導(dǎo)向”理念，闡述成果導(dǎo)向下的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施，以及培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程體系三者之間的關(guān)系。文獻(xiàn)[3]分析了我國高等工程教育專業(yè)認(rèn)證存在的問題，尤其是與注冊(cè)工程師的關(guān)系，提出了“加強(qiáng)管理，建設(shè)具有獨(dú)立性和權(quán)威性的認(rèn)證組織”，“認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要具有多樣性、靈活性，與國際接軌”，“加強(qiáng)工程教育專業(yè)認(rèn)證制度與工程師注冊(cè)制度的銜接”等建議。文獻(xiàn)[4]對(duì)工程教育專業(yè)認(rèn)證發(fā)展策略進(jìn)行了分析，提出了“建立問責(zé)制度”的建議。文獻(xiàn)[5]論述了《華盛頓協(xié)議》有關(guān)高等工程教育國際互認(rèn)的規(guī)定；回顧了我國高等工程教育專業(yè)評(píng)估和認(rèn)證工作；提出了完善我國高等工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的政策建議。文獻(xiàn)[6]闡述了工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵，強(qiáng)調(diào)要明確培養(yǎng)目標(biāo)，完善培養(yǎng)方案；加強(qiáng)課程建設(shè)，改革教學(xué)內(nèi)容；推進(jìn)校企合作，強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)；構(gòu)建監(jiān)測(cè)體系，注重持續(xù)改進(jìn)。文獻(xiàn)[7]針對(duì)電氣專業(yè)的工程教育，闡述了電氣專業(yè)課程體系、畢業(yè)要求和持續(xù)改進(jìn)等認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

2014年下半年，我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)接受了工程教育專業(yè)認(rèn)證。本次認(rèn)證中，華盛頓協(xié)議會(huì)員國專門派出觀察員，對(duì)認(rèn)證過程進(jìn)行全程觀摩。本文根據(jù)筆者對(duì)工程教育的理解，并結(jié)合參與本次專業(yè)認(rèn)證的全過程，以及筆者的日常教學(xué)實(shí)踐，提出了普通教師在日常教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，實(shí)施工程教育的若干建議。如果教師能夠按照工程教育的理念開展教學(xué)活動(dòng)，不僅能將工程教育的理念落實(shí)到基層，也會(huì)自然而然地滿足“做我所說，寫我所做”的認(rèn)證要求。

1 關(guān)于培養(yǎng)方案

制定切實(shí)可行的“培養(yǎng)方案”是落實(shí)專業(yè)認(rèn)證指標(biāo)中“培養(yǎng)目標(biāo)”和“畢業(yè)要求”的重要保障，在具體制定過程中，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

(1)成立專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)(本文簡(jiǎn)稱專業(yè)教指委)，成員包括專業(yè)責(zé)任人或?qū)I(yè)負(fù)責(zé)人、教學(xué)名師、核心課程負(fù)責(zé)人、骨干教授、基礎(chǔ)與通識(shí)課程負(fù)責(zé)人等，并且一定要有企業(yè)技術(shù)人員參加。要像學(xué)術(shù)組織那樣，有工作章程，主要活動(dòng)都有詳細(xì)紀(jì)要。在學(xué)校統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，完成培養(yǎng)方案的修訂。

除了修訂培養(yǎng)方案外，許多教學(xué)指導(dǎo)性和自查性工作也都由專業(yè)教指委來組織實(shí)施，因此成立專業(yè)教指委非常必要，可使得教學(xué)工作在專業(yè)層面上有了集體決策的組織保障。有專業(yè)教指委署名的舉證材料在接受專業(yè)認(rèn)證時(shí)更具效力。

(2)培養(yǎng)方案文本中一定要包含：“培養(yǎng)目標(biāo)”、“畢業(yè)要求”的內(nèi)容，以及教學(xué)活動(dòng)與畢業(yè)要求的支撐關(guān)系矩陣，在支撐上最好有“強(qiáng)”、“弱”之分。其中“畢業(yè)要求”的條目和內(nèi)容，既要覆蓋認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于“畢業(yè)要求”的闡述，又要突出本專業(yè)特色。

(3)在課程體系中要有由企業(yè)人員負(fù)責(zé)開設(shè)的完整課程，并且考核要有區(qū)分度，不能僅僅是報(bào)告性的講座課程，不能簡(jiǎn)單地以是否參加講座算作課程成績(jī)。

(4)在相關(guān)網(wǎng)站上發(fā)布培養(yǎng)方案完整文本。

(5)將培養(yǎng)方案中的“培養(yǎng)目標(biāo)”原話寫入招生簡(jiǎn)章。

注：(4)、(5)的做法是因?yàn)檎J(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中，要求培養(yǎng)目標(biāo)必須向社會(huì)公開。

(6)所有教師都要了解專業(yè)的培養(yǎng)方案，因?yàn)閷I(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中提到：“教師如何了解本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求”，“教師明確他們?cè)诮虒W(xué)質(zhì)量提升過程中的責(zé)任，不斷改進(jìn)工作”。因此，教師不能只埋頭教書，不問對(duì)象、目標(biāo)和要求。

2 關(guān)于教學(xué)大綱

除教學(xué)活動(dòng)的基本信息外，每門課的教學(xué)大綱建議包括下列內(nèi)容：

(1)本教學(xué)活動(dòng)與“畢業(yè)要求”的支撐關(guān)系。

(2)本教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)目標(biāo)。

(3)本教學(xué)活動(dòng)各教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

(4)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的基本要求、學(xué)時(shí)分配等。

注意事項(xiàng)：

(1)自上而下地制定教學(xué)大綱，即由培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求來制定教學(xué)大綱。這樣是為了體現(xiàn)“產(chǎn)出導(dǎo)向”的工程教育理念。

(2)大綱文字不能是教材目錄的簡(jiǎn)單重復(fù)，要表述教學(xué)內(nèi)容的邏輯性和層次性。教學(xué)大綱具有對(duì)課程的概括和總結(jié)作用。

(3)大綱不能由一門課的教師制定，要放到整個(gè)培養(yǎng)方案中，尤其要考慮對(duì)畢業(yè)要求的充分支撐，防止有的畢業(yè)要求支撐過多，有的又太少。

3 關(guān)于教材

無論編寫或選用，教材都應(yīng)符合工程教育的要求，即具備如下特征的某些方面：

(1)有來自企業(yè)的專業(yè)人員參加編寫，加強(qiáng)教材的工程背景，并使其符合工程需求。

(2)在引用他人成果時(shí)給予注明，潛移默化地教育學(xué)生，要尊重他人成果。

(3)從工程問題或自然現(xiàn)象中逐步引出概念，避免硬性定義和直接陳述，因?yàn)榇蠖鄶?shù)內(nèi)容都是有工程或自然背景的。

(4)嚴(yán)格貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，正確使用物理量的單位，因?yàn)楣こ碳夹g(shù)人與必須按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。

(5)器件參數(shù)盡量工程化，使用商用規(guī)格的參數(shù)值，減少主觀擬定。

(6)介紹器件與設(shè)備的額定值，不能只介紹與計(jì)算有關(guān)的參數(shù)值，因?yàn)樵谑褂迷O(shè)備時(shí)，必須關(guān)心其額定值。

(7)注重工程實(shí)際情況下的計(jì)算，減少單純理想化計(jì)算。

(8)對(duì)習(xí)題的敘述要盡量增加工程背景內(nèi)容，讓學(xué)生在閱讀習(xí)題時(shí)順便了解工程背景。

(9)包括環(huán)境意識(shí)、安全意識(shí)、經(jīng)濟(jì)意識(shí)、社會(huì)意識(shí)等非課程理論體系下的內(nèi)容，因?yàn)樵谡J(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中多次提到這些意識(shí)，對(duì)這些意識(shí)的達(dá)成不能都交給導(dǎo)論類課程。

4 關(guān)于教案

教案是根據(jù)教學(xué)大綱和教材，由教師針對(duì)每一次課制訂的教學(xué)實(shí)施方案。編寫教案的目是使教師在上課前對(duì)所要講的內(nèi)容有一個(gè)總體的和具體的規(guī)劃。根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證，編寫教案應(yīng)該做到：

(1)要體現(xiàn)“持續(xù)改進(jìn)”的工程教育要求。作為最直接的教學(xué)內(nèi)容實(shí)施方案，教案應(yīng)能體現(xiàn)教師在每次執(zhí)行教學(xué)任務(wù)時(shí)所作的持續(xù)改進(jìn)。這些改進(jìn)來自各種教學(xué)反饋，例如作業(yè)、答疑、上次教學(xué)循環(huán)的課程考試、與同行交流心得等。在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中，專門有“持續(xù)改進(jìn)”一項(xiàng)，而在實(shí)際工作中，“持續(xù)改進(jìn)”需貫穿在各種教學(xué)活動(dòng)中。不斷修改教案就是在“課內(nèi)循環(huán)”中，實(shí)施持續(xù)改進(jìn)的最具體舉措。

(2)對(duì)所作的改進(jìn)要保留憑據(jù)。對(duì)電子版教案，每次使用要有不同版本，并能說明新舊版本的區(qū)別。不要圖省事，用新版本覆蓋舊版本。對(duì)紙質(zhì)教案，可以通過批注、編輯、增頁、輔助教案等辦法，反映“持續(xù)改進(jìn)”的內(nèi)容。這些都是專業(yè)認(rèn)證到來時(shí)，在“持續(xù)改進(jìn)”方面提供“寫我所做”的有效憑證。

5 關(guān)于作業(yè)

作業(yè)既是讓學(xué)生練習(xí)所學(xué)知識(shí)的方式，又是教師最及時(shí)獲得教學(xué)反饋的渠道，還是規(guī)范學(xué)生學(xué)術(shù)行為的手段。對(duì)作業(yè)的設(shè)置提出如下建議：

(1)要有相對(duì)綜合的作業(yè)，需要小組合作完成，尤其是對(duì)設(shè)計(jì)類課程，因?yàn)楣こ探逃?，要求培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力。認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中特別提到，“能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色?！?/p>

(2)要求作業(yè)必須清楚規(guī)范，以便審讀，藉此培養(yǎng)學(xué)生凡事都要為他人著想的良好意識(shí)。有了這樣的意識(shí)，在工作崗位上才能寫出條理清晰、格式規(guī)范的技術(shù)文件。比如規(guī)定：要有畫圖、要有文字?jǐn)⑹觥⒓垙堃R、要裝訂、不要用紅格紙和紅筆、不要雙面書寫、書寫不要太擁擠等。

(3)要記錄作業(yè)中存在的問題。

有了上述要求和記錄，專業(yè)認(rèn)證到來時(shí)，“課程達(dá)成度評(píng)價(jià)表”中的相關(guān)內(nèi)容便會(huì)很自然地填寫。

6 關(guān)于答疑

答疑是解答學(xué)生疑難和及時(shí)獲得教學(xué)反饋的重要渠道。對(duì)答疑的建議是：

(1)既要解答課程學(xué)習(xí)中的問題，又要解答就業(yè)、擇業(yè)、心理等問題，因?yàn)閷I(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中特別要求，“教師為學(xué)生提供指導(dǎo)、咨詢、服務(wù)，并對(duì)學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃、職業(yè)從業(yè)教育有足夠的指導(dǎo)”。不能把這些指導(dǎo)都交給學(xué)生工作處或招生就業(yè)處，也不能搞幾次講座就算指導(dǎo)了，這些指導(dǎo)應(yīng)貫穿在每個(gè)教學(xué)活動(dòng)中。另外，以課程答疑的名義，對(duì)學(xué)生進(jìn)行心理輔導(dǎo)，學(xué)生會(huì)感到親切自然，沒有在心理咨詢中心那種“不好意思”感。教師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)作用是其他人員代替不了的。

(2)答疑要貫穿于教學(xué)過程始終，不能只是考前集中答疑。工程教育強(qiáng)調(diào)教學(xué)活動(dòng)的規(guī)律性和長期性。

(3) 也可以利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輔助答疑：QQ群、網(wǎng)上學(xué)習(xí)中心、電子郵件等，這些都是學(xué)生們喜聞樂見的形式，可以擴(kuò)展答疑的時(shí)間和空間。

(4)對(duì)答疑中發(fā)現(xiàn)的典型問題要有記錄，作為“持續(xù)改進(jìn)”的依據(jù)。

7 關(guān)于考試

考試具有教學(xué)“指揮棒”作用，與考試相關(guān)的文檔也是專業(yè)認(rèn)證到來時(shí)，專家們要重點(diǎn)查閱的資料。對(duì)考試的建議有：

1)試題方面

(1)有考核概念和原理的思考性題目，激勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不斷思考本質(zhì)性問題，避免成為做題匠，并鍛煉學(xué)生文字表達(dá)能力。

(2)有從工程中凝練出的題目，已知條件和計(jì)算結(jié)果都符合工程實(shí)際。元件參數(shù)使用商業(yè)標(biāo)稱值，不完全是便于計(jì)算的主觀數(shù)值。

(3)有從曲線和表格中獲取信息，或繪制曲線和表格的題目。

(4)有工程近似計(jì)算的題目。

(5)有涉及商業(yè)意識(shí)、安全意識(shí)、環(huán)境意識(shí)的題目。

(6)有考核正確使用物理量單位的題目。

(7)卷面要規(guī)范，包括單位、符號(hào)、圖表等。試題對(duì)學(xué)生會(huì)產(chǎn)生一種積極影響，培養(yǎng)學(xué)生注重規(guī)范的工程習(xí)慣。

注意：①盡量不出選擇題或填空題；②試題不要近期重復(fù)；③試卷是認(rèn)證時(shí)重點(diǎn)調(diào)閱的材料之一。

2)閱卷方面

除要求試卷批改清楚規(guī)范外，這里特別強(qiáng)調(diào)試卷的歸檔工作。監(jiān)考記錄、閱卷記錄、空白試卷、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、閱卷小結(jié)以及成績(jī)分布等要齊全。在閱卷小結(jié)中尤其要指出考試和閱卷中發(fā)現(xiàn)的問題及原因，以及根據(jù)“持續(xù)改進(jìn)”要求，本次考試發(fā)生的變化等。

8 關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科培養(yǎng)最后一環(huán)，畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)更是認(rèn)證專家特別關(guān)注并查閱的原始材料。根據(jù)工程教育的理念，與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的工作建議做到：

(1)題目要突出工程性，而不是探索性，后者可以作為研究生的研究題目。

(2)設(shè)計(jì)內(nèi)容要相對(duì)完整，在規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)能夠完成。

(3)論文內(nèi)容不能是單純的文獻(xiàn)綜述、計(jì)算機(jī)仿真和課件制作，要體現(xiàn)“工程設(shè)計(jì)”的思想。

(4)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書中，要用可核查的量化技術(shù)指標(biāo)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，不能全是功能性描述。

(5)畢業(yè)設(shè)計(jì)中還應(yīng)包括過壓、過流保護(hù)要求；要有人身安全和節(jié)能方面的要求。

(6)要有企業(yè)人員參與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)和參加畢業(yè)答辯。

9 關(guān)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)

根據(jù)工程教育特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)建議做到：

(1)實(shí)驗(yàn)裝置：不要都是成套的臺(tái)式實(shí)驗(yàn)裝置，要營造與工程實(shí)際更接近的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，多給學(xué)生留出自己動(dòng)手連接和組裝的機(jī)會(huì)；不要都是數(shù)字式儀表，在快速和直觀方面，指針式儀表優(yōu)于數(shù)字式儀表，在飛機(jī)駕駛艙和變電站中仍然大量使用指針式儀表。

(2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告：不要圖方便而硬性規(guī)定了實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式，學(xué)生只需填上數(shù)據(jù)和在規(guī)定的坐標(biāo)系上繪出曲線，這樣會(huì)使學(xué)生失去創(chuàng)造的機(jī)會(huì)。建議教師提出要求，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)表格和繪制坐標(biāo)曲線，自行設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以培養(yǎng)學(xué)生的工程表達(dá)能力。在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中，特別提到了“能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿、……?！?/p>

(3)安全意識(shí)：在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中多次提到安全意識(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)安全意識(shí)的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的安全意識(shí)不僅僅體現(xiàn)在墻上張貼的制度規(guī)定和堅(jiān)固的防盜門窗，而是體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)以及操作過程中。大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室與其他實(shí)驗(yàn)室不同之處在于，大學(xué)實(shí)驗(yàn)室既要確保學(xué)生和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全，還要向?qū)W生傳授未雨綢繆、以防為主的安全意識(shí)。前者例如有無方便的疏散通道；有無清楚的逃生指示；有無專門地線；有無足夠的滅火裝置等，這方面實(shí)驗(yàn)室通常會(huì)做得很好。后者例如是否讓學(xué)生了解安全須知，并簽字確認(rèn)；是否讓學(xué)生熟悉逃生通道；是否阻止學(xué)生不正確的儀器擺放，并講明道理，是否阻止邊吃喝便做實(shí)驗(yàn)的不良行為。安全意識(shí)一旦養(yǎng)成，學(xué)生在從事任何工程項(xiàng)目時(shí)，都會(huì)考慮安全問題，甚至到了公共場(chǎng)所也會(huì)時(shí)刻想到安全，并主動(dòng)糾正安全隱患。

(4)將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)條件：這種轉(zhuǎn)化有兩個(gè)作用，一是使實(shí)驗(yàn)條件更加工程化，開展通用實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法代替的實(shí)驗(yàn)；二是滿足認(rèn)證需求，它可作為“師資隊(duì)伍”和“支持條件”下的許多標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成情況的憑據(jù)。

10 結(jié)語

工程教育需要常態(tài)化，一線教學(xué)尤為重要。只有平時(shí)想到了、做到了，工程教育工作才能落到實(shí)處。認(rèn)證到來時(shí)，自評(píng)報(bào)告才能寫到位，回答專家問題才能說到位，舉證才能有力度。

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[2] 李志義. 解析工程教育專業(yè)認(rèn)證的成果導(dǎo)向理念[J]. 北京：中國高等教育. 2014,(17):7-10.

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[5] 姚韜，王紅，佘元冠. 我國高等工程教育專業(yè)認(rèn)證問題的探究--基于《華盛頓協(xié)議》的視角[J]. 長沙：大學(xué)教育科學(xué). 2014,(4):28-32.

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Some Suggestions of Undergraduate Teaching for Electricity Class Majors Oriented Engineering Education

CHEN Xi-you，SHENG Xian-jun，LI Guan-lin，LIU Feng-chun

(SchoolofElectricalEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024,China)

According to the features of engineering education and the engineering education accreditation (Washington agreement), this paper proposed some suggestions on the daily teaching process in some aspects to fulfill the engineering education. The purpose of this paper is making the engineering education normalized to improve practically the quality of engineering education and engineering education accreditation.

undergraduate teaching; engineering education; professional certification

2016-09-20;

2017-04- 28

陳希有(1962-)，男，博士，教授，主要從事電路、電工技術(shù)課程的教學(xué)工作，以及綠色電力變換研究，E-mail: chenxy@dlut.edu.cn

G642

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1008-0686(2017)04-0001-05