徐廣晨　霍仕武　趙鳳芹

[摘 要]工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)應(yīng)用型本科院校的人才培養(yǎng)提出了新的要求。課題組針對(duì)應(yīng)用型人才復(fù)雜工程能力培養(yǎng)效果欠佳的問題，以營口理工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)為研究對(duì)象，分別從教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建、教學(xué)組織實(shí)施以及教學(xué)考核評(píng)價(jià)等幾個(gè)方面對(duì)機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)進(jìn)行論述，以期達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才解決復(fù)雜工程問題的能力的目標(biāo)。

[關(guān)鍵詞]復(fù)雜工程問題;應(yīng)用型本科;機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn);教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)] G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2019）07-0086-03

中國是工程教育大國，工程教育規(guī)模占中國高等教育專業(yè)數(shù)量、畢業(yè)生總量的三分之一[1]，工程教育的質(zhì)量將直接影響我國高等教育和科技水平的發(fā)展。但隨著制造業(yè)全球化和工程教育全球化，中國的工程教育正面臨著雙重挑戰(zhàn)[2]，改革發(fā)展也面臨著很多問題。以《華盛頓協(xié)議》（Washington Accord）為核心的工程教育專業(yè)認(rèn)證的目的是讓不同教育背景下的人才接受教育的“實(shí)質(zhì)等效性”[3]，工程教育專業(yè)認(rèn)證是我國高等教育改革的必然方向。

隨著我國工程教育專業(yè)認(rèn)證的逐步推進(jìn)，新形勢(shì)下經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)工程應(yīng)用型人才工程素養(yǎng)與能力提出了新的要求，迫切地要求地方性應(yīng)用型大學(xué)抓住工程教育專業(yè)認(rèn)證這一契機(jī)，重構(gòu)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式，全面推進(jìn)工程教育改革工作，提升應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量和工科專業(yè)建設(shè)水平[4]，充分發(fā)揮更好地服務(wù)地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展這一辦學(xué)目標(biāo)。

現(xiàn)代工程是跨多專業(yè)、多學(xué)科的綜合體，許多傳統(tǒng)工程方法已經(jīng)難以單獨(dú)解決融合社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律和文化背景的復(fù)雜工程問題。因此，最新的2017版《工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》所給出的12條畢業(yè)要求中9次出現(xiàn)了“復(fù)雜工程問題”，足見其重要性。如何將解決“復(fù)雜工程問題”的能力培養(yǎng)目標(biāo)融合到課程體系的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)評(píng)價(jià)方式中去，是急需解決的問題[5]。

課題組以營口理工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)為研究對(duì)象，首先闡述了對(duì)復(fù)雜工程問題的理解，然后結(jié)合機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)的教學(xué)目標(biāo)，討論了本實(shí)踐環(huán)節(jié)中涉及的復(fù)雜工程問題的內(nèi)容及具體實(shí)施途徑，最后對(duì)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

一、復(fù)雜工程問題分析

（一）復(fù)雜工程問題的分層解析

按照《都柏林協(xié)議》，兩年制專科學(xué)歷要求培養(yǎng)學(xué)生解決狹義工程問題（Well-defined Problems）的能力，即能夠?qū)⒆匀豢茖W(xué)、數(shù)學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于廣泛的實(shí)踐操作性流程和實(shí)踐工作。按照《悉尼協(xié)議》，三年制的大學(xué)學(xué)歷要求培養(yǎng)學(xué)生解決廣義工程問題（Broadly-defined Problems）的能力，即能夠?qū)⒆匀豢茖W(xué)、數(shù)學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于確定及應(yīng)用工程流程、程序、系統(tǒng)和方法。按照《華盛頓協(xié)議》，四年制大學(xué)本科要求培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題（Complex Problems）的能力，即能夠?qū)⒆匀豢茖W(xué)、數(shù)學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于解決復(fù)雜工程問題。

“復(fù)雜工程問題”的層次定位應(yīng)符合學(xué)校人才培養(yǎng)的定位。作為應(yīng)用型大學(xué)，應(yīng)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，選擇以應(yīng)用技術(shù)為背景的復(fù)雜工程問題為教學(xué)內(nèi)容[6]。

（二）復(fù)雜工程問題的特征

工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)涉及的“復(fù)雜工程問題”必須具備的特征如表1所示。

從復(fù)雜工程問題特征來看，可從“復(fù)雜”和“工程”兩個(gè)方面來表達(dá)?！皬?fù)雜”不僅指技術(shù)上難于理解或分析，更多是指問題沒有規(guī)定的答案或涉及多個(gè)范疇，以及多因素混合帶來的沖突，要求培養(yǎng)學(xué)生從復(fù)雜的問題中找出最佳的解決方案的能力?！肮こ獭笔紫葟?qiáng)調(diào)應(yīng)用性，其實(shí)現(xiàn)的過程是有組織的活動(dòng)，需要依靠構(gòu)建模型將其內(nèi)外要素聯(lián)系起來，要全面考慮各方需求，同時(shí)要兼顧社會(huì)、環(huán)境、倫理等因素，需要較多的物力、人力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作才能完成[7]。

二、基于復(fù)雜工程問題的機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)研究

機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)是培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐技能、創(chuàng)新意識(shí)和解決復(fù)雜工程問題能力的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，是本專業(yè)多門專業(yè)課程的綜合應(yīng)用環(huán)節(jié)，對(duì)豐富學(xué)生生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)，鞏固和加深所學(xué)理論知識(shí)，熟悉現(xiàn)代制造全過程，培養(yǎng)科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度起到非常重要的作用。

（一）探索基于產(chǎn)品的綜合實(shí)踐內(nèi)容與模式

應(yīng)用型大學(xué)的專業(yè)人才培養(yǎng)也應(yīng)該聚焦“復(fù)雜的工程問題”，“應(yīng)用型”并不代表“低水平”，更多是解決的問題呈現(xiàn)“應(yīng)用”的特征，多與“應(yīng)用系統(tǒng)”相關(guān)[8-9]。地方性應(yīng)用型大學(xué)培養(yǎng)的人才是面向企業(yè)、行業(yè)服務(wù)的一線應(yīng)用型人才，需要通過制訂一套科學(xué)合理的、具有可操作性的人才培養(yǎng)體系來規(guī)范整個(gè)培養(yǎng)過程。我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是：堅(jiān)持以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)知識(shí)、能力、素質(zhì)全面發(fā)展的教學(xué)理念，通過產(chǎn)教融合和校企合作實(shí)現(xiàn)教學(xué)與企業(yè)用人要求的“無縫銜接”。因此，我們?cè)诰C合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，探索了三維數(shù)字化建模、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)及互換性與測(cè)量技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)的新模式，制訂了以“機(jī)械 CAD/CAM”和“工程測(cè)量”為特色的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力為教學(xué)重點(diǎn)，以期能夠滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的現(xiàn)實(shí)要求。

機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)，旨在工程專業(yè)認(rèn)證理念指導(dǎo)下，以畢業(yè)所要求達(dá)到的產(chǎn)出為導(dǎo)向，以更大的覆蓋面、更貼近生產(chǎn)的產(chǎn)品，以及知識(shí)學(xué)習(xí)的延續(xù)性等方面構(gòu)建綜合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。其實(shí)訓(xùn)構(gòu)建流程為：首先是基于出口倒推獲得學(xué)生需要掌握的知識(shí)、能力和素質(zhì)，確定本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，然后對(duì)畢業(yè)要求進(jìn)行指標(biāo)點(diǎn)分解，并將指標(biāo)點(diǎn)與課程對(duì)應(yīng)，最后綜合設(shè)計(jì)培訓(xùn)學(xué)生綜合技能的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)的構(gòu)建流程如圖1所示。

（二）教學(xué)設(shè)計(jì)與組織實(shí)施

機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)模擬產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工程化、生產(chǎn)化的綜合訓(xùn)練。實(shí)訓(xùn)以專業(yè)班級(jí)為單位，每6～8名學(xué)生組成合作團(tuán)隊(duì)，由項(xiàng)目組長(zhǎng)負(fù)責(zé)，團(tuán)隊(duì)成員分工合作;以機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)的過程劃分成三個(gè)模塊：產(chǎn)品設(shè)計(jì)模塊（含工程圖繪制、產(chǎn)品三維建模）、生產(chǎn)制造模塊、測(cè)量及質(zhì)量控制模塊。整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程中，各模塊有不同的學(xué)習(xí)任務(wù)和教學(xué)重點(diǎn)，但三個(gè)模塊又緊密聯(lián)系，完成對(duì)解決復(fù)雜工程問題和畢業(yè)要求的實(shí)現(xiàn)。機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)的教學(xué)實(shí)施如圖2所示。

本專業(yè)從2016年開始在2014級(jí)學(xué)生中實(shí)施機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，經(jīng)過兩年教學(xué)實(shí)施，初步形成了一套行之有效的實(shí)踐教學(xué)體系。由2018屆畢業(yè)學(xué)生問卷調(diào)查可知，通過機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)的訓(xùn)練，學(xué)生初步掌握了機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)流程，學(xué)會(huì)了如何理解復(fù)雜工程問題并用所學(xué)的知識(shí)加以解決，積累了工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和能力，增強(qiáng)了學(xué)生畢業(yè)時(shí)的求職競(jìng)爭(zhēng)力。

（三）加強(qiáng)過程管理，創(chuàng)新考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

本實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)時(shí)間跨度大，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容多，其考核評(píng)價(jià)建設(shè)就尤為關(guān)鍵。因此，我們采用可量化的評(píng)價(jià)指標(biāo)，突出能力的培養(yǎng)，注重實(shí)施過程?？荚u(píng)過程中引導(dǎo)學(xué)生積極參與，成績(jī)?cè)u(píng)定采用自評(píng)、互評(píng)相結(jié)合的方式，注重團(tuán)隊(duì)成員間的合作交流及在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用的情況，注重過程管理，將實(shí)訓(xùn)過程中的素質(zhì)提高、能力培養(yǎng)與考核評(píng)價(jià)相結(jié)合，將知識(shí)的應(yīng)用程度與考核評(píng)價(jià)相結(jié)合。機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)畢業(yè)要求達(dá)成評(píng)價(jià)如表2所示，力爭(zhēng)使參加本環(huán)節(jié)的每位學(xué)生得到客觀、公正的評(píng)價(jià)。

三、結(jié)論

培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，貫穿于整個(gè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)體系，是工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下所有工科專業(yè)主干課程的重要任務(wù)之一。只有準(zhǔn)確理解“應(yīng)用型復(fù)雜工程問題”的內(nèi)涵，才能有效地設(shè)計(jì)和開展各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。本文結(jié)合機(jī)械產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)的教學(xué)目標(biāo)，分析了該課程所涉及的復(fù)雜工程問題特征，設(shè)計(jì)了解決復(fù)雜工程問題的途徑，并給出了具體的評(píng)價(jià)方法，對(duì)地方性應(yīng)用型大學(xué)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力起到了較好的作用。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：鐘 嵐]