基于工程教育专业认证和本科教学评估的工程训练教学研究与探索

郑勐　张晓晖　黄军勤　刘玮　徐瑾　张红勇

摘  要：针对工程教育专业认证和本科教学水平评估提出的“以学生为中心”的教学理念，构建“以学生为本”的工程训练教学体系，建立动态的、开放的和学科交叉融合的工程训练教学项目库，在教学过程中，根据项目驱动教学方式和特点，以目标为导向，从教学内容、方法进行了探索和研究，建立了工程训练教学持续改进的平价体系，使工程训练教学对专业认证和教学评估形成更有力的支撑。

关键词：专业认证;工程训练;教学体系;评价体系

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：2096-000X（2019）15-0016-03

Abstract： According to the "student-centered" concept from the Engineering Education Accreditation and Undergraduate Teaching Evaluation System， we have constructed a "student-oriented" engineering training and teaching system， and established a dynamic， open and interdisciplinary engineering training teaching project. At the same time， we explore and optimize the content and summarize the method suitable for fresh student during the process of teaching. And create evaluation system for Engineering Training and Teaching with continuous improvement. All of them make Engineering Training and Teaching course provide strong and useful support for Engineering Education Accreditation and Undergraduate Teaching Evaluation.

Keywords： engineering education accreditation system; engineering training; teaching system; evaluation system

我国专业教育认证通用标准，反映了各种层次和类型的工程人才在知识、能力和素质方面具备的竞争优势和发展潜力，有利于不同类型和不同服务面向的学校，发挥各自的办学优势和人才培养特色。“以学生为中心”、“目标导向”和“持续改进”，是工程教育专业认证的基本理念，本科教学评估从评估方案设计理念到具体指标，也坚持“以学生为本”，保障学生基本权益。

教育部对实验教学示范中心的职能要求是“提升大学创新人才培养能力，加强实践育人工作……主要任务是坚持立德树人，聚焦国家人才战略和社会发展需求，……紧扣高等学校人才培养目标，开展实验教学研究，创新实验室管理机制，探索引领实验教学改革方向，共享优质实验教学资源，以高水平实验教学支撑高质量人才培养工”（教高厅〔2016〕3号）。目前在工程训练教学中，多数学校仍然沿用传统以课程为中心的教学体系，虽然很多学校也进行了有益的探索和实践，如以项目驱动教学法、产学研相结合等，取得了一定的成效，但没有形成一套系统的教学体系和方法，在教学内容上也没有突破性进展。因此，研究与探索一种适应工程教育专业认证和本科教学评估的工程训练教学模式是当前工程教育的迫切需要。

一、构建“以学生为中心”的工程训练教学体系

创新源于实践，确立学生在工程实践中的主体地位，才能充分发挥学生学习的主动性与自主性。在工程训练教学中，秉持“以学生为中心”的教育理念，根据学校“培养思想素质好、基础扎实、实践能力强、具有创新精神的高素质应用型人才”的定位，结合不同专业的培养目标，构建以学生为中心的工程训练教学体系，在学生的实践能力培养和提高上对专业认证给予有力支撑。

现在执行的“培养学生基本工程素养的基础工程实践，使学生具备初步工程综合应用能力的综合工程实践与应用，以及培养学生专业特长与创新意识的特色与创新实践”的分层次、多模块工程训练体系，如图1所示。经过多年的教学实践，该体系起到了学生大学学习与实际工作起步的桥梁作用，在学生的工程实践能力和综合素质培养中收到了较好的成效。但是，随着社会发展对人才培养需求的变化，应对原有的教学体系赋予更丰富的内涵。

转变思想，改革传统工程训练“老师讲、学生听，老师指导、学生操作”的传统模式，实现从“以课程为中心”到“以学生为中心”的教学模式的转变，将“以学生为中心”的理念贯穿到教学全过程，建立基于OBE（Outcomes-based Education）的工程训练教学体系如图2所示。根据各专业需求，将原有三层次课程教学内容重新整合，建立动态知识库，知识点在横向可扩展内容，纵向可延伸层次。将现有实训项目内容整理归类，增加知识点，贯穿于项目中，建立从初级-中级-高级的动态开放项目库。引入项目开发方法论，将科学与工程相结合，指导学生如何从知识转变为产品，使学生在宏观上了解工程应用的普遍规律，掌握项目开发的基本流程和方法，建立图2系统化、结构化思维模式。知识库与项目库互相穿插、互相融合，在项目开发方法论的指导下，开展OBE模式学习。

二、以目标为导向，改进教学内容和方法，聚焦学生能力培养

传统工程训练教学以课程为中心，教学内容和方法很难动态满足专业认证和本科教学评估对本科生培养的要求。以目标为导向，改进教学手段、内容和方法，聚焦学生综合能力培养。解决工程训练让学生学什么，为什么让学生学这些，让学生如何学等问题。教学内容和方法要随着教学体系的改变而做相应的调整，注重对学生解决工程问题能力的培养、工程背景下社会责任感的培养、职业道德和规范的培养、团队协作精神的培养、终身学习能力的培养，探索一种与之相适应的“教学内容个性化定制-教学手段体现项目的综合性-发掘学生自主能力”工程訓练教学新模式，以培养目标和毕业要求作为教学的导向，确保工程训练对本科教学的支撑效果。

（一）教学内容

专业认证和本科教学评估体现了各行各业对各类工程人才的要求，培养能够适应社会需求，具有一定工程素养、创新意识、能够终身学习的人才，是工程训练教学的改革方向，教学内容必须按照不同专业、不同年级个性化设置。扩展教学模块的数量，在原有第一层次教学内容的基础上，增加原工程技术综合实践课与专业特色实践课涵盖的知识点课程，针对不同专业设置教学内容时能够个性化组合，各模块的课时根据不同专业的要求设置。

1. 知识库

针对各专业需要，将原三层次课程教学内容与项目开发重新整合，包括模块的增减与时间分配。分为具备基础性、普及性、通识性、趣味性、专业性等特点的课程模块，将以上内容作为工程实践教学体系的知识库，可以自由组合，适应不同专业不同年级的个性定制。对知识库中的学习强调知识点与各类工具的掌握，各模块内容根据教学改革的方向可以动态调整。

2. 项目库

运用既有独立又有统一的综合项目驱动式教学手段，使学生体验完整的工程经历，将知识的学习贯穿于工程体验中。在初级阶段，基础工程训练将原有的各模块独立完成教学内容转变为各模块相互关联、统一完成一个项目式任务;中级阶段，在教师的引导下，学生自主设计完成完整的项目;在高级阶段，结合科研、竞赛等进行综合项目开发、集成，强调各类知识的集成与应用，自主设计完成项目。各阶段的项目通过不断开发积累，形成开放的、可持续丰富的项目库。

3. 项目开发方法论

项目的开发不是盲目的，而是在一定理论指导下，引导学生寻找项目开发的共性，探求项目开发的规律，掌握项目开发的方法。增加项目教学指导课程，从理论上科学指导学生，使学生掌握项目开发的基本流程和方法。通过科学原理在工程中多方面的应用，了解技术进化规律和路线，培养学生发现问题、解决问题、运用知识的能力，以及创新思维。同时将知识库、项目库应用于教学过程中，教师引导与学生自主实践有机结合，形成启发与指导、讨论与总结的互动教学方法，培养学生协作精神和解决实际问题的综合能力，将知识的运用与工程项目实施相结合。

（二）教学方法

教学方法应体现“学生是知识的创造者，以学生为主体”的教学理念，充分发掘学生的自主性。

1. 知识库学习方法

通过设立工程问题的情境、选择与确定需要解决的问题核心、小组讨论与提出解决问题的方案、在实践中尋求和验证解决问题方法、最后得出结论的完整过程和步骤，启发和培养学生自主学习和创新意识，锻炼学生独立分析与解决工程问题的能力。

2. 教学项目设计方法

项目是培养学生能力的载体，是教学目的实现的关键。初级阶段的项目，应该以基础工程训练为目的，并将各模块内容有机结合，让学生掌握模块内容的同时，了解不同工种是零件生产的组成单元，每个零件是产品的组成单元，每个单元的质量会影响最终产品的质量。在中级阶段的项目设计中，则需考虑通过项目的完成过程，培养学生整体设计能力，查询资料的能力、学习新知识的能力、创新能力、文档的撰写和整理能力、团队协作能力以及和外界进行技术沟通能力等，将知识的学习和能力的培养贯穿于工程体验中。在高级阶段，可自主设计开发完成一个具备一定功能的项目（模块化学习、制作）或者在前期学生项目的基础上进行二次开发或多次开发，也可在网上开源的条件下进行深度开发或者将前期学生不同功能项目集成，使不同功能模块的产品集成为一个更具复杂功能的项目。

三、建立工程训练可持续发展的评价体系

工程训练效果的评价是不断改进教学内容和方法、及时修正教学中存在的问题、提高教学质量的根本保证，评价的内容和方法根据需要有不同的侧重点。工程教育专业认证和本科教学评估更注重学生综合能力培养的效果评价。传统的、封闭的评价体系已不适应工程训练教学发展的要求，如何建立一套开放的、动态的、推动工程训练教学在学生工程能力和工程素质培养方面持续改进的评价体系，形成工程训练教学对专业认证和本科教学评估的有力支撑，也是需要解决的重要问题。

只有不断反馈和评价教育教学工作的效果，发现需要改进的教学环节并进行及时修正，才是保持和提高培养质量的根本保证。以往的教学评价体系重视的是静态的、封闭的质量保证体系建设，而专业认证和本科教学评估的持续改进理念，则是在推进动态的、开放的质量保证评价体系建设。

（一）学生自我评学

在工程训练教学环节中，使学生明确教学目的和教学内容，实训结束时学生自我评学。学生是学习的主体，是整个工程训练过程的参与者，在他们事先已经了解“需要学什么”，学习过程结束后对学习效果进行自我评价，客观反映学生的学习成果。形成一种课内的评价循环机制，为教学内容、时间、手段和方法的改进提供依据。

（二）同行专家评价

聘请学院的教师和专业带头人以及校内外同行专家对工程训练教学的过程、内容、方法和手段进行诊断，评价教学过程中存在的问题。形成课程内部循环、反馈及自我修正的过程。通过这种方法反馈信息，发现教学内容、教学手段和教学过程存在的问题。

（三）用人单位评价

人才培养的效果评价最有发言权的是用人单位。通过用人单位的反馈，了解用人单位对毕业生能力的认可度，提出改进意见。通过这种课程外部的教学效果评价体系的建立，为课程体系的设置、教学内容的增减、教学重点的设置提供依据，能更好的推动工程训练教学持续改进。

（四）综合评价

结合学生的评学、同行专家的诊断和用人单位反馈意见，针对不同层面存在的问题，研判轻重缓急，提出改进思路和改进措施。它们之间的相互关系如图3所示。

为了更有效地发挥工程训练在专业认证和本科教学评估中的支撑作用，需要各位同仁共同努力，不断试新。探索从“以课程为中心”到“以学生为中心”工程教育教学模式，遵循“以学生为中心”、“目标导向”和“持续改进”的教育理念，坚持知识、能力与素质全面发展，在科学求真、人文达善、艺术尚美、工程务实的基础上，通过原有实践平台的内涵建设与升级，充分发挥学生工程实践的主动性与自主性，走出一条适合各学校各专业有特色的工程训练之路。

参考文献：

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