李超 董麗敏

摘? ?要：針對工程教育專業(yè)認證范式下教學(xué)研究型本科院校材料成型及控制工程專業(yè)實踐教學(xué)面臨的新問題，提出了科研項目驅(qū)動的實踐教學(xué)新模式。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，將教師的科研或工程項目與實踐教學(xué)相結(jié)合，提煉與課程目標相吻合的實踐教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計并優(yōu)化適應(yīng)新內(nèi)容的考核模式，重點培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力。教學(xué)實踐表明，該實踐教學(xué)模式有助于提升學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才開辟了一條新的途徑。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認證;材料成型;實踐類教學(xué)

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(yè)認證是一種行之有效的教育質(zhì)量保證機制，其建立的工程教育質(zhì)量監(jiān)控體系，可有效推進工程教育改革，持續(xù)提高工程教育質(zhì)量。目前，工程教育專業(yè)認證已成為我國高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)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(xié)議”會員國后，工程教育專業(yè)認證已成為我國本科高校絕大多數(shù)工程技術(shù)類專業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在工程教育認證通用標準中，十分強調(diào)對學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)[1-2]。這一能力的培養(yǎng)途徑不僅包括系統(tǒng)的理論課，還包括科學(xué)完整的實踐課程體系。對于材料成型及控制工程專業(yè)來說，實踐類教學(xué)是其教學(xué)體系中的重要一環(huán)。教育部2018年頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標準》中明確規(guī)定，本專業(yè)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)至少占總學(xué)時的20%。可以說實踐類教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的高低直接影響學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

由于受到軟硬件條件的制約，現(xiàn)行的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)大多還是以傳統(tǒng)的講授、演示、按規(guī)章操作等方式進行教學(xué)，以實驗報告、平時出勤和實驗表現(xiàn)等形式進行考核;實踐內(nèi)容長期固定，不能針對技術(shù)發(fā)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(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，還極易使學(xué)生喪失對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生厭學(xué)等消極情緒[3-4]。針對上述問題，本文提出了科研項目驅(qū)動下的材料成型及控制工程專業(yè)實踐教學(xué)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(xué)，踐行“以本為本”的教學(xué)理念，以期在工程教育專業(yè)認證背景下，全面提升專業(yè)實踐教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

一、實踐教學(xué)改革實施方案

（一）專業(yè)認證對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的要求

工程教育專業(yè)認證強調(diào)“以學(xué)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(xué)生達到培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求。對于實踐教學(xué)環(huán)節(jié)而言，其主要課程目標之一就是使學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問題的能力，因此如何提升實踐課程的質(zhì)量，優(yōu)化實踐課程的內(nèi)容與形式，做到“學(xué)生愿意學(xué)，教師樂于教”成為實踐教學(xué)改革的重要任務(wù)之一。工程教育專業(yè)認證的標準中規(guī)定畢業(yè)生應(yīng)具備分析、研究、解決復(fù)雜工程問題的能力。這里強調(diào)的是復(fù)雜工程問題，也就是說在教學(xué)過程中，特別是實踐教學(xué)過程中，應(yīng)突出實踐教學(xué)內(nèi)容或案例的專業(yè)性、復(fù)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(xué)環(huán)節(jié)中。在考評機制建設(shè)方面，依據(jù)工程教育認證的理念，構(gòu)建科學(xué)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(zhuǎn)變?yōu)椤霸u價—改進”中的重要一環(huán)，強調(diào)在學(xué)生實踐學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生認知上存在的問題，并據(jù)此提出改進措施，改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果，提升學(xué)生能力。

（二）實踐教學(xué)與科研項目的對接

材料成型與控制工程專業(yè)的專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要有“專業(yè)課程設(shè)計”“綜合實踐”“技能訓(xùn)練”“畢業(yè)設(shè)計”等。為提升實踐教學(xué)效果，該專業(yè)在這些實踐環(huán)節(jié)前均實現(xiàn)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(jié)題答辯驗收等各個環(huán)節(jié)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(huán)節(jié)中，并對其中的各個環(huán)節(jié)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(fā)現(xiàn)的問題，及時反饋，持續(xù)改進。

以“畢業(yè)設(shè)計”這一專業(yè)最重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)為例，在“畢業(yè)設(shè)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(yè)畢業(yè)設(shè)計的選題全部來源于指導(dǎo)教師橫向或縱向的科研項目，或在其研究內(nèi)容上稍作簡化，或取其一部分真題真做。指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生進行選題立項，在這一過程中使學(xué)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(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)進行文獻檢索，撰寫開題立項報告，從而培養(yǎng)學(xué)生運用網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)技術(shù)收集整理有用信息的能力。在畢業(yè)設(shè)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(jié)題驗收等，在每一步驟及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題，并及時改進，跟蹤指導(dǎo)。通過解決方案設(shè)計、實驗及工藝準備、項目實施、結(jié)果數(shù)據(jù)分析與整理、項目總結(jié)及技術(shù)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(yè)要求指標點分解到實踐的各個環(huán)節(jié)中，使每個環(huán)節(jié)都對學(xué)生能力的培養(yǎng)起到支撐作用，同時保證每一名學(xué)生都能得到基本的科研或工程能力訓(xùn)練。

二、面臨的主要問題及應(yīng)對措施

（一）如何實現(xiàn)科研項目內(nèi)容的課堂化

一般來說，科研項目的研究內(nèi)容與本科實踐教學(xué)內(nèi)容還是有相當(dāng)大的差異的，如果完全不變地照搬過來，必然會導(dǎo)致學(xué)生無法理解，實踐教學(xué)無法正常開展。這就要求參與教學(xué)的教師要針對實踐課程的特點以及學(xué)生的認知水平，將科研項目研究任務(wù)進行適當(dāng)?shù)暮喕c分解，也就是所謂的“課堂化”。這需要考慮現(xiàn)有條件、學(xué)生的知識能力水平，有針對性地將科研項目的研究內(nèi)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(nèi)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(nèi)容，確定其簡化的程度，做到能力培養(yǎng)有的放矢。

（二）如何建立合理的評價機制

在科研項目驅(qū)動的實踐教學(xué)中，如果還按照傳統(tǒng)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(xué)生，特別是低年級的本科學(xué)生來說，即使對科研項目的研究內(nèi)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(jié)果。因此在考核方式上，應(yīng)注重過程性考核，摒棄傳統(tǒng)的“一考定成績”做法。實踐環(huán)節(jié)的過程性考核應(yīng)該是一種注重實踐過程中能力培養(yǎng)的評價體系，以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果作為評價的唯一依據(jù)，良好的學(xué)習(xí)效果表現(xiàn)為學(xué)生的創(chuàng)新能力、解決復(fù)雜工程問題的能力得到有效提升，因此評價過程應(yīng)聚焦于學(xué)生實踐過程的完整性、創(chuàng)新性與可塑性，而不應(yīng)過分地看重實踐的結(jié)果。

（三）如何調(diào)動教師參與的積極性

對于科研項目驅(qū)動的實踐教學(xué)，學(xué)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(shù)教育過去存在“重理論，輕實踐，重科學(xué)，輕技術(shù)”的問題，實踐課程往往不受重視，承擔(dān)實踐教學(xué)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(xué)內(nèi)容是一個十分具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的工作，需要耗費教師大量的精力，需要投入比常規(guī)教學(xué)更多的硬件條件，因此只有建立從物質(zhì)到精神層面的獎賞制度才能有效地調(diào)動教師積極參與的熱情。此外，還應(yīng)引導(dǎo)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(dǎo)教師深入生產(chǎn)實踐、深入企業(yè)，接觸更多的工程問題，激發(fā)教師的科研熱情，積累科研經(jīng)驗，為實踐課程提供更多的素材，真正實現(xiàn)產(chǎn)教研融合，進而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

三、實施效果

第一，將科研項目與專業(yè)實踐教學(xué)相結(jié)合，極大地改善了實踐課程學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，提高了課程目標的達成度，很好地體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的工程認證理念。與傳統(tǒng)的實踐教學(xué)相比，學(xué)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(shè)計與研究等能力都得到了更加有效的鍛煉。此外，更多的學(xué)生參與具有一定挑戰(zhàn)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(guān)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(yè)學(xué)生在各級各類科技競賽，如材料創(chuàng)新設(shè)計大賽、大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品大賽、全國大學(xué)生焊接創(chuàng)新大賽等中均取得了不俗的成績。此外，近五年來，該專業(yè)本科生作為第一作者在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)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(xué)環(huán)節(jié)，可以不斷地從教學(xué)中發(fā)現(xiàn)靈感，拓寬研究思路。大學(xué)教師，特別是工科專業(yè)的教師，應(yīng)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(yè)教育的大學(xué)教師，不但要善于教書育人，善于科學(xué)及工程技術(shù)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(xué)環(huán)節(jié)結(jié)合起來，通過師生間不斷的思想交流與碰撞，不但學(xué)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(xué)有機結(jié)合，不但可以有效提升課程目標的達成度與畢業(yè)要求指標點的達成度，還可以有效提升教師自身的教學(xué)、科研與工程實踐能力，既體現(xiàn)了“以本為本”的教學(xué)理念，又實現(xiàn)了教學(xué)與科研的共生與共長。

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