新工科及专业认证背景下实践教学体系与平台建设

吴何畏 孙艳玲 康慧

摘   要：本文以地方高校机械设计制造及其自动化专业为例，介绍了在新工科建设和工程教育专业认证背景下，以工程实践创新能力为导向，以加强实践环节、促进理论教学、突出能力培养、提高教学质量为目标的建设思路。文中探索了面向工程教育专业认证的人才培养方案，构建了符合新工科要求的实践教学体系，搭建了高水平的综合实践教学平台，优化培养模式、优化实验体系和优化实验结构，提出了贯穿本科四年的“认识—理解—聯想—创造”的工程教育培养模式，实现了与课程体系的融合。本文中主要观点和做法，有一定的推广价值和借鉴意义。

关键词：新工科  工程教育专业认证  机械设计制造及其自动化  实践教学

中图分类号：G642                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（a）-0207-03

Abstract：This article takes local colleges and universities' mechanical design and manufacturing and automation majors as examples， and introduces the engineering practice innovation ability as the guidance under the background of the new engineering construction and engineering education professional certification， in order to strengthen the practice link， promote theoretical teaching， highlight ability cultivation， improve The construction idea of teaching quality as the goal. This article explores the talent training program for engineering education professional certification， builds a practical teaching system that meets the requirements of new engineering disciplines， builds a high-level comprehensive practical teaching platform， optimizes the cultivation model， optimizes the experimental system and optimizes the experimental structure. The four-year "cognition-understanding-association-creation" engineering education training model has realized integration with the curriculum system. The main ideas and practices in this article have certain promotion value and reference significance.

Key Words： New engineering; Engineering Education Professional Certification; Mechanical design manufacturing and automation; Practical teaching

教育部高等教育司于2017年2月提出的“新工科”，为高等工程教育改革提供了全新的视角。推进应用型高校实践人才培养的发展由量的扩张向质的提高转变，是“新工科”建设的重要趋势[1]。

1  引言

实践教学是工科教学过程中的重要环节，是巩固理论教学内容、培养学生实践能力、开拓学生创新思维的重要途径[2]，实践教学质量是衡量办学水平的重要标志之一。目前的实践教学基本以课程实验为主，辅以课程设计、创新项目、教学实习、学科竞赛等活动，这些实践教学活动，内容上未根据整个学科或专业领域内的重要知识点进行系统部属，也未充分考虑大学四年不同阶段学生的特点和教学过程的特点。实验基本上以课程对应安排的实验为主，虽强调综合性但重点考虑还只是课程本身内容的综合，对工程实践教育进行改革，加强学生创新精神和实践能力培养，已经成为当前本科教育十分迫切而主要的任务。

2019年，湖北文理学院在机械设计制造及其自动化专业启动了工程教育专业认证，本文依托该专业，在“新工科”和专业认证背景下，围绕人才培养模式、实践教学体系和实践平台建设展开研究，对当前应用型人才培养做一些有益的探索。

2  主要做法

2.1 建立面向工程教育专业认证的人才培养模式

以工程教育专业认证为契机，建立贯穿本科四年的“认识—理解—联想—创造”的工程教育模式，明确工程实践本科人才培养目标定位和培养规格，掌握工程人才成长规律，建立工程教育教学实践规范和操作样式，建立面向工程教育专业认证的人才培养方案，将“以学生为中心，以培养学生掌握专业基本技能和要求”[3]的实践教学理念转变成“以培养学生为中心，以强化学生基本技能、综合技能、创新能力和工程意识为核心”的新型实践培养计划，使学生毕业即能满足就业岗位技能的要求。

2.2 构建符合“新工科”要求的实践教学体系

实践教学体系改革的研究是本项目的主导。以“加强实践环节，促进理论教学，突出能力培养，提高教学质量”为目标，构建一种多元化、密集型实践能力培养体系。如图1所示。

充分整合专业所有实践活动方式和内容，以整个专业知识及其发展趋势为背景，不单为某门课程服务，注重培养学生的工程试验技能（包括方案制定、方法选择、实验设计、信息获取、实验操作、数据处理、现象分析、障碍排除、结果评价、……等）。以综合实验课、系列开放实验、课程设计、学科竞赛、大学生创新创业训练等系列化、整体性的有效的学生实践活动为平台，逐步构建多层次、多阶段、多种类别的实践创新体系。

同时，建立以国际工程教育认证及卓越工程师为基准的实验教学质量评价标准。如图2所示。

2.3 建设综合实践教学平台

实践平台建设是教学实验的条件创造。本项目以人才培养方案研究和实验体系改革为先导，研究如何对原有的实验资源进行筛选与重组，整合及优化实验系统，建设具有综合功能、创新条件和开放机制的综合实践教学平台，实现专业实验自主化，项目实践兴趣化，工程实践实战化的建设目标。为培养具有实践能力和创新能力的人才提供优良的实验环境，形成以全国大学生先进成图技术与创新大赛、全国大学生机械创新设计大赛、全国三维数字化创新设计大赛、全国大学生工程训练大赛、全国大学生“西门子杯”中国智能制造挑战赛等学科竞赛为主体的，贯穿本科四年的专创融合人才培养。

3  存在的主要问题以及所采取的主要做法

3.1 所解决的主要问题

（1）如何构建符合学校定位，满足工程教育专业认证的人才培养模式，切实有效的激发学生创新意识和能力。

（2）如何从系统层面综合运用领域知识（专业、学科等），构建实践知识与技术、实践资源、实践活动和实践成果的实践创新能力培养体系，包括先进实践课程体系和实践教学方法建设，拓宽适合学生实践创新能力培养的有效活动载体和平台。

（3）由于我国工科教育长期受“重理论，轻实践，重科学，轻技术”的影响，任课教师也是如此，课堂教学中理论问题能讲得清晰，解决生产实际问题的能力却相对较弱;实验室里能出成果，转化为企业实际应用就有不少问题[4]。究其原因，是教师深入生产实践的机会太少。如何调动企业参与的积极性、主动性，建立校企合作的实践平台和创新基地，促使专业教师深入生产第一线，参与企业的产品预研、产品市场分析、产品创新与优化设计等核心技术工作，使之从“双门型”向“双师型”教师转变[5]，提升教师的工程实践能力、工程技术应用能力和创新能力，进而提高人才培养质量。

3.2 所采取的主要做法

（1）优化培养模式：以加强实践教学环节为重点，突出学生综合能力的训练与培养。改变了实践环节薄弱、实验内容单一的人才培养现状，通过加强和完善实践环节，优化了人才培养模式。

（2）优化实验体系：根据教学改革和教学内容的需求，科学地构建教学实验体系和安排实验教学内容，使本学科教学中的基础实验、技术基础实验得到进一步巩固和提高，使专业实验建设得到加强。改革现有的实验教学模式，重新规划和组织实验内容，建设一批与专业主干课程相对应的宽口径基础实验教学项目，与专业核心课程相对应的有教学科研价值和长期效应的专业实验教学项目。

（3）优化实验结构：整合优良实验资源，改革实验手段与方法，提高实验技术水平，综合考虑现有条件、当前需求、将来发展等各种因素，建设具有综合功能、创新条件和开放机制的综合实践教学平台，将课程讲授、实验课程、实习和毕业设计融为一体，为学生提供一个自主操作、自由发挥、安全可靠的实验研究空间。

在建设实验教学平台的基础上，搭建集基础训练、专业训练和科技创新训练为一体的创新平台和校外实习基地[6]，建立激励机制，不断拓展学生科技创新的教学和实践项目，增强学生的创新意识，提高创新设计能力。

4  结语

本文對实验教学的体系、结构、内容进行研究，提出了涵盖机械工程一级学科和二级学科方向（机械设计制造及其自动化、智能制造工程、机电一体化）的独立实验课程和相关实践平台的建设。提出了贯穿本科四年的“认识—理解—联想—创造”的工程教育培养模式。能够实现与课程体系的融合。新实验教学计划的制定、新实验大纲和实验指导书的编写，面对专业方向的独立实验课程的建设，都将对校内外其它工科专业起到引领和示范作用。

参考文献

[1] 徐亚利.“新工科”背景下基础工程模块化教学的探索[J].合肥学院学报：综合版，2019（2）：76-78.

[2] 孙科学，郭宇锋，肖建，等.面向新工科的工程实践教学体系建设与探索[J].实验技术与管理，2018（5）：239-241.

[3] 殷代印，曹广胜.基于现代工程教育体系的实践教学改革与实践[J].实验技术与管理，2013（10）：11-14.

[4] 毕红霞.新工科背景下实践平台体系建设——基于湖南工学院卓越工程师培养[J].广西质量监督导报， 2019（4）：228-229.

[5] 张应语，王磊.转型发展过程中应用技术大学“双师型”教师培养问题研究[J]. 山东高等教育，2019（5） ：63-65.

[6] 路琴，杨明，丁永前，等.面向新工科的机械工程实践教育体系平台构建思考与探索[J].高校实验室工作研究， 2018（2）： 98-100.