秦紅波 劉 巖 李智奇

（西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 陜西·西安 710071）

2016年6月我國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員，標(biāo)志著我國(guó)工程教育質(zhì)量及其認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)得到了國(guó)際同行的認(rèn)可，高等院校工程教育日益融入國(guó)際互認(rèn)體系，極大促進(jìn)了工程師資格的國(guó)際互認(rèn)和人才流動(dòng)[1]。在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，高校工程教育是以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)體系，對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、師資隊(duì)伍、支撐條件等方面的制定與持續(xù)改進(jìn)提出了明確的標(biāo)準(zhǔn)。這一革新對(duì)于包括儀器類在內(nèi)的傳統(tǒng)工科專業(yè)的建設(shè)和人才培養(yǎng)既是挑戰(zhàn)，也是發(fā)展的新機(jī)遇。然而，當(dāng)前儀器類專業(yè)部分課程的開展仍存在課程內(nèi)容與工程實(shí)際脫鉤、評(píng)價(jià)方法唯卷面成績(jī)、教學(xué)過(guò)程缺乏持續(xù)改進(jìn)等問(wèn)題，并在以介紹儀器儀表領(lǐng)域先進(jìn)科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)前沿課程上表現(xiàn)得尤為突出。筆者以所承擔(dān)的我校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)前沿課程為對(duì)象，結(jié)合參與本專業(yè)認(rèn)證工作的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)儀器類專業(yè)前沿課程的建設(shè)與教學(xué)改革需求進(jìn)行闡述并提出相應(yīng)建議，為促進(jìn)儀器類專業(yè)前沿課程的建設(shè)和發(fā)展提供參考。

1 專業(yè)前沿課程基本情況

《測(cè)量控制與儀器儀表新技術(shù)》是本專業(yè)為介紹儀器儀表及其測(cè)控系統(tǒng)領(lǐng)域最新理論、技術(shù)和研究前沿而開設(shè)的一門專業(yè)知識(shí)擴(kuò)展與提升課程，旨在介紹專業(yè)最新科學(xué)技術(shù)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索新知識(shí)、積極思考專業(yè)發(fā)展方向，并掌握最新信息獲取途徑與方法。為達(dá)成上述目標(biāo)，課程設(shè)置了教師講授、隨堂分組討論、小組展示及結(jié)課報(bào)告幾個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí)，結(jié)合所支持畢業(yè)要求中問(wèn)題分析、工程與社會(huì)、溝通和終身學(xué)習(xí)四項(xiàng)要求，課程在開展各教學(xué)環(huán)節(jié)過(guò)程中均采取了適當(dāng)?shù)拇胧┎⒃O(shè)置了對(duì)應(yīng)的考核點(diǎn)，以保證課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)能夠有效支撐畢業(yè)要求的達(dá)成。以支撐“終身學(xué)習(xí)”這畢業(yè)要求指標(biāo)為例，本課程除了講授最新專業(yè)知識(shí)和研究前沿，還“授人以漁”，提供包括科技數(shù)據(jù)庫(kù)、領(lǐng)域權(quán)威公眾號(hào)、知名機(jī)構(gòu)和科研小組等信息在內(nèi)的前沿知識(shí)信息庫(kù)。此外，在隨堂討論、小組展示和結(jié)課報(bào)告等環(huán)節(jié)考核中均引入前沿性、對(duì)專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)思考等打分點(diǎn)。以上措施和考核點(diǎn)可使學(xué)生能以講授內(nèi)容為基礎(chǔ)、專業(yè)信息庫(kù)為源頭、環(huán)節(jié)考核為驅(qū)動(dòng)，積極獲取最新專業(yè)知識(shí)和研究前沿現(xiàn)狀，并主動(dòng)思考專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

2 專業(yè)前沿課程建設(shè)與教學(xué)改革的建議

近年來(lái)，材料科學(xué)、人工智能等新興領(lǐng)域迅猛發(fā)展以及工程教育專業(yè)認(rèn)證的不斷深化在為儀器類專業(yè)的建設(shè)和教學(xué)帶來(lái)了新挑戰(zhàn)。作為專業(yè)知識(shí)擴(kuò)展與提升的專門課程，專業(yè)前沿課程建設(shè)與教學(xué)改革的需求也尤為迫切。作者結(jié)合自身對(duì)工程教育專業(yè)認(rèn)證理念的認(rèn)識(shí)和近來(lái)相關(guān)課程教學(xué)積累，就儀器類專業(yè)前沿課程建設(shè)和教學(xué)改革提出相關(guān)建議。

2.1 以學(xué)生獲得為基礎(chǔ)設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)與課程內(nèi)容

教學(xué)的對(duì)象是學(xué)生，學(xué)生對(duì)前沿知識(shí)和科技的獲得是設(shè)置課程內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)的重要依據(jù)。這就要求在前沿課程的教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)在以下幾個(gè)方面多做工作：

（1）破除傳統(tǒng)滿堂灌式教學(xué)方式，注重學(xué)生對(duì)課程的多環(huán)節(jié)參與。前沿課程主要以系列化講座的方式向?qū)W生講授儀器儀表專業(yè)領(lǐng)域的最新科研和工程成果，以豐富學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)，并基于此進(jìn)一步探究對(duì)專業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。如僅以教師講授、學(xué)生被動(dòng)接收的傳統(tǒng)方式進(jìn)行教學(xué)，一方面會(huì)降低學(xué)生主動(dòng)思考、探索的主動(dòng)性，另一方面在有限課時(shí)內(nèi)授課教師能介紹的專業(yè)前沿方向也相對(duì)有限。在課程實(shí)踐中需通過(guò)設(shè)置翻轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)來(lái)增加學(xué)生的課程參與度。首先，在授課中可預(yù)留出時(shí)間由教師所講授內(nèi)容引出前沿性話題來(lái)供學(xué)生小組討論，并形成討論記錄提交；其次，設(shè)置專門課時(shí)由學(xué)生分組就自己感興趣的專業(yè)前沿方向進(jìn)行PPT展示；最后，要求學(xué)生在小組展示內(nèi)容的基礎(chǔ)上形成系統(tǒng)的調(diào)研報(bào)告。以上環(huán)節(jié)可避免教師一言堂式教學(xué)，同時(shí)更大程度上擴(kuò)展課程內(nèi)容。

（2）立足專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，積極引入當(dāng)下科技熱點(diǎn)。技術(shù)前沿課程內(nèi)容應(yīng)以專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，將當(dāng)下最新理論、技術(shù)和方法展現(xiàn)給學(xué)生[2]。如課程內(nèi)容過(guò)分強(qiáng)調(diào)前沿性而忽略與學(xué)生已有知識(shí)的關(guān)聯(lián)，可能會(huì)造成學(xué)生理解困難、降低知識(shí)獲得度等問(wèn)題。同時(shí)，過(guò)分注重專業(yè)基礎(chǔ)又會(huì)影響課程的前沿性，讓學(xué)生有課程只是“炒冷飯”的感覺?；诖?，筆者建議前沿課程的內(nèi)容應(yīng)取材于當(dāng)下熱點(diǎn)科技成果和技術(shù)前沿，并最終落腳于學(xué)生已有的專業(yè)技術(shù)知識(shí)。以新型傳感器技術(shù)一節(jié)為例，在講授時(shí)可通過(guò)目前流行的可穿戴設(shè)備講起，漸次引入器件微型化、柔性化和集成化的發(fā)展方向，而后結(jié)合學(xué)生已有的傳感器原理知識(shí)講授對(duì)應(yīng)的 MEMS等技術(shù)手段和滲流理論等敏感機(jī)制，最后再介紹實(shí)現(xiàn)各類先進(jìn)傳感器的工藝和材料。以上內(nèi)容依次遞進(jìn)，以學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)的源頭激發(fā)前沿技術(shù)的清泉。

（3）課程教學(xué)應(yīng)融入學(xué)生非技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)。在工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的畢業(yè)要求中，對(duì)專業(yè)學(xué)生工程與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、溝通、終身學(xué)習(xí)等七方面的非技術(shù)素養(yǎng)提出了要求[3]。這些非技術(shù)素養(yǎng)在專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)過(guò)程中往往得不到充分的重視，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)與社會(huì)工程實(shí)際緊密程度不高，影響學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)知深度和認(rèn)可程度。對(duì)于專業(yè)前沿課程，一方面可安排企業(yè)工程師或產(chǎn)品經(jīng)理為學(xué)生講授專業(yè)知識(shí)在最新技術(shù)中的應(yīng)用狀況，拉近專業(yè)知識(shí)與工程實(shí)際的距離；另一方面通過(guò)各教學(xué)環(huán)節(jié)驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)探究專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等的關(guān)系，掌握獲取最新知識(shí)和學(xué)術(shù)前沿的手段，為自身的不斷發(fā)展提供助力。

2.2 以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向開展課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)

課程目標(biāo)是教學(xué)大綱中要求學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)應(yīng)產(chǎn)出的成果，表現(xiàn)為相關(guān)專業(yè)知識(shí)和非技術(shù)素養(yǎng)的提升。課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)通過(guò)學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出來(lái)衡量課程教學(xué)效果，其評(píng)價(jià)結(jié)果是后續(xù)教學(xué)活動(dòng)持續(xù)改進(jìn)的重要依據(jù)。

傳統(tǒng)課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)多以卷面成績(jī)?yōu)橹鳎鑼⒃嚲砀黝}目與課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)，出現(xiàn)了教師命題工作量增加、學(xué)生非技術(shù)要素難以準(zhǔn)確考核等問(wèn)題。這一方式顯然不能滿足專業(yè)前沿課程目標(biāo)的達(dá)成評(píng)價(jià)要求。在前沿課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)著重考核學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)和訓(xùn)練所能產(chǎn)出的專業(yè)素養(yǎng)提升，如專業(yè)視野的擴(kuò)展、未來(lái)發(fā)展的思考、信息庫(kù)的建立以及表達(dá)溝通等。在課程各教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)時(shí)也應(yīng)設(shè)置與之對(duì)應(yīng)的指標(biāo)點(diǎn)，以準(zhǔn)確衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出?？捎么胧┌ǎ?/p>

（1）在課程隨堂討論環(huán)節(jié)可設(shè)置討論參與度和效果兩個(gè)指標(biāo)點(diǎn)。前者由學(xué)生自我互評(píng)，后者由教師依據(jù)學(xué)生所提交討論記錄的深度和廣度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（2）在小組展示環(huán)節(jié)可設(shè)置內(nèi)容前沿性、信息檢索與總結(jié)效果、PPT制作與展示效果以及小組成員貢獻(xiàn)度四個(gè)指標(biāo)點(diǎn)。前三個(gè)指標(biāo)點(diǎn)由授課教師和學(xué)生代表根據(jù)小組展示情況現(xiàn)場(chǎng)打分，以考核學(xué)生對(duì)專業(yè)前沿的認(rèn)知水平，使用專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)并陳述有效結(jié)論的能力及在社會(huì)規(guī)范和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的意識(shí)；小組成員貢獻(xiàn)度則由小組內(nèi)部根據(jù)成員在展示環(huán)節(jié)的工作量進(jìn)行相互評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果將作為根據(jù)小組展示成績(jī)確定成員個(gè)人成績(jī)的權(quán)重。

（3）結(jié)課報(bào)告環(huán)節(jié)考核在小組展示環(huán)節(jié)指標(biāo)點(diǎn)的基礎(chǔ)上再增加報(bào)告撰寫規(guī)范度指標(biāo)，以衡量學(xué)生是否具備理解和撰寫專業(yè)報(bào)告的能力。

此外，面向?qū)W生產(chǎn)出的評(píng)價(jià)方法也是保證課程目標(biāo)有效支撐對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求的重要保障。工程教育專業(yè)認(rèn)證是以產(chǎn)出為導(dǎo)向來(lái)制定包括畢業(yè)要求在內(nèi)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，將學(xué)生產(chǎn)出評(píng)價(jià)時(shí)時(shí)貫徹在專業(yè)課程各個(gè)環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)中，也是有效支撐學(xué)生畢業(yè)要求的必然過(guò)程。課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)的方式、環(huán)節(jié)和結(jié)果均應(yīng)與課程所支撐的畢業(yè)要求緊密結(jié)合，這一要求對(duì)于專業(yè)前沿課程也必然適用。

2.3 以課程評(píng)價(jià)結(jié)果為依據(jù)的持續(xù)改進(jìn)

持續(xù)改進(jìn)是工程教育專業(yè)認(rèn)證堅(jiān)持的重要抓手，依據(jù)課程評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行課程持續(xù)改進(jìn)是認(rèn)證體系下課程建設(shè)和改革的重要內(nèi)容[4]。這里的課程評(píng)價(jià)在考慮課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)結(jié)果的同時(shí)，還應(yīng)參考學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)以及評(píng)價(jià)方法的反饋信息。具體而言，課程持續(xù)改進(jìn)可包括以下兩個(gè)方面：

（1）依據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行的持續(xù)改進(jìn)。課程的持續(xù)改進(jìn)應(yīng)首先從課程目標(biāo)達(dá)成情況入手，尋找學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)后存在的達(dá)成情況不理想、能力尚有欠缺的考核點(diǎn)，并在后續(xù)課程建設(shè)和教學(xué)改革中進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)。在改進(jìn)過(guò)程中應(yīng)注意區(qū)分造成達(dá)成度情況不理想的具體因素是來(lái)自于教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)的不足還是評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)置的不合理。教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)的不足是影響課程目標(biāo)達(dá)成度的顯性因素，其對(duì)課程目標(biāo)的不完全覆蓋或支撐效力不足均會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出。這一問(wèn)題需要授課教師及課程組及時(shí)分析評(píng)價(jià)結(jié)果，查漏補(bǔ)缺，優(yōu)化課程內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)執(zhí)行方式。評(píng)價(jià)指標(biāo)的不合理設(shè)置則是影響課程目標(biāo)達(dá)成度的隱形因素，其不合理性多表現(xiàn)為指標(biāo)點(diǎn)與教學(xué)環(huán)節(jié)匹配性不足，導(dǎo)致教學(xué)環(huán)節(jié)不能有效支撐評(píng)價(jià)指標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)而影響課程評(píng)價(jià)結(jié)果。這一問(wèn)題的解決關(guān)鍵在于準(zhǔn)確分析各教學(xué)環(huán)節(jié)所能實(shí)現(xiàn)的學(xué)生產(chǎn)出，從而在后續(xù)改進(jìn)中設(shè)置與之匹配的目標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo)點(diǎn)。

（2）依據(jù)學(xué)生評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行的持續(xù)改進(jìn)。獲取學(xué)生評(píng)價(jià)可在結(jié)課報(bào)告中要求學(xué)生給出課程的主觀評(píng)價(jià)，如最喜歡哪些環(huán)節(jié)，哪些內(nèi)容吸引力不足，教學(xué)執(zhí)行方式需要進(jìn)行哪些改進(jìn)等。通過(guò)了解學(xué)生對(duì)課程的主觀感受，分析新時(shí)代學(xué)生對(duì)專業(yè)前沿課程需求的變革，并隨之改進(jìn)課程教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)。提升甚至是替換學(xué)生普遍反映吸引力較低的課程內(nèi)容，引入互聯(lián)網(wǎng)理念和新媒體模式，都可能是專業(yè)前沿課程需要進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)的內(nèi)容。

3 結(jié)語(yǔ)

專業(yè)前沿課程需要結(jié)合自身特點(diǎn)，融入工程教育專業(yè)認(rèn)證所堅(jiān)持的以學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)為抓手的理念，開展全面、持續(xù)的建設(shè)和改革。本文基于本校所設(shè)置儀器類專業(yè)前沿課程的基本情況，論述了專業(yè)前沿課程在教學(xué)內(nèi)容與環(huán)節(jié)、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)及課程持續(xù)改進(jìn)上應(yīng)注意的問(wèn)題和改進(jìn)措施，為工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下儀器類專業(yè)前沿課程的提升提供了參考，也對(duì)其他專業(yè)同類型課程發(fā)展起到借鑒作用。