基于“工程教育认证”下材控专业实践教学模式探索

文/王健 李仁兴 徐文婷 陈扬 杨晓红

目前，工程教育认证已成为国际通行的工程教育质量保证制度，是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础，以学生为中心，成果导向和持续改进已成为专业工程教育的基本原则[1，2]。实践教学在材料成型及控制工程教学体系中占据重要地位，特别是在当前工程亟须培养复合型人才及中国工程教育专业认证的背景下，对材料成型及控制工程专业的课程实践教学内容进行系统规划，根据不同课程的内容，结合同一实验设备平台，针对重复交叉内容，采用阶梯式、融会贯通式的教学模式，提出更有效的优化整合方法和改革实践方法，有效实现学生工程实践与创新能力的培养[3-5]。本研究的目标是从培养应用型专业人才的角度出发，提出“工程教育认证”下材控专业的教学模式研究。

目前工科企业的人才需求和高校实际的人才培养模式存在一定的脱节，以笔者所在院校开设有10年的材料成型及控制工程专业为例，大多数学生实践能力不强，创新能力较弱。因此，本文从培养高素质应用型人才的角度出发，对材控专业的实践教学现状进行分析，找出目前实践教学中存在的问题，将工程教育专业认证理念引入，提出“工程教育认证”下材控专业的实践教学模式改进措施，以提高学生的自主学习意识和综合能力，为学生毕业后从事相关工作打下坚实的基础。

一、实践教学中存在的问题与趋势

实践教学真实感较强，这是任何理论教学演示手段（动画等）无法替代的。实践教学是材料成型及控制工程专业课程教学的重要组成部分，对提升材料成型及控制工程专业的课程教学效果具有重要意义，但是要达到该专业实践教学和理论教学的良好效果相对较难。主要表现如下两个方面。

（一）实验设备条件限制

材料工程学院材料成型及控制工程专业，虽然每个基础实验室或专业实验室具备四台左右甚至近十台的大型实验设备，但往往要供2～4个班级的学生使用，而且往往受实践教学时间、场地、设备数量等多方面的限制，很难为每个学生提供全套的实验设备和充足的实验时间。同时因人数限制，教师在上课时往往顾此失彼，实践过程中的安全管理也是一个大问题。由于设备的采购成本较高，只能选择基本的实验进行重复性教学，也很难在有限的时间内让每个学生进行上机操作。同时实践教学设备更新慢，不能体现现代绿色成型技术所需的实验教学新要求，不利于培养学生对本专业领域的复杂工程问题的解决。

（二）实践教学内容缺乏整体规划和优化

各专业课开设的实验内容较单一陈旧，设计的实践环节内容多样性和功能新颖性程度不突出，实验课程之间缺乏合作沟通，不能将本专业相互联系的课程内容融会贯通，学生对整个专业缺乏整体的了解。各实践课程出现了内容交叉、重复及部分实践内容不适应培养目标等问题，整体上缺乏统一的规划和统筹。因此，在传统实践教学模式下培养的学生知识结构不够合理，创新意识和能力较弱，已经无法满足培养高素质技能型人才的需求。

材料成型及控制工程专业的理论性较强，学生只有在综合项目教学和毕业设计（论文）等阶段通过独立思考，自主设计实验方案，亲自动手实践，而不是被动观察与傻瓜式操作实验设备。探索阶梯式、贯通式的实践教学模式，对培养学生的创新思维能力、实际操作能力等综合能力都有一定的促进作用。毕业设计前期的实践教学项目可以为毕业设计做一些准备工作，可以让学生能更快地进入到毕业设计的状态。

二、材控专业实践教学模式探索

实践教学是实验设备管理、教学、实际操作一体化过程，受实验室设备、教师专业技能水平和教学方法等因素影响，任何一个环节出现问题，都很难达到理想的教学效果。“材料成型及控制工程”专业是江苏省的重点建设学科，也是江苏理工学院通过工程教育认证的第二个专业，该专业理论课较多，且抽象难懂，要达到应用型大学的培养目标，需解决以下问题：1.传统的实践教学模式已经不适合工程认证下“材料成型及控制工程”专业培养目标下学生的学习。因此，改进教学模式是亟待解决的问题；2.作为应用型大学，尤其是工科专业，学生的专业技能水平一定要过硬。因此，探索阶梯式、贯通式的多元化实践教学模式以及相关的考核方式、评价标准是亟须解决的另一问题。

基于我校材控专业的课程教学内容和工程教育认证的要求，本研究充分利用教学资源，实现学生全面了解材料成型及控制工程专业的培养目标，具体体现在教学模式的四个方面：1.进行专业基础课的实践教学；2.进行专业课的实践教学；3.进行企业实习和校内专业综合训练的实践教学；4.毕业设计（论文）的实践指导。根据“材料成型及控制工程”专业培养应用型人才的需要，提出一种阶梯式、贯通式的实践教学模式，将大学四年的实验实践教学分成“专业基础课实验→专业课实验→企业生产实习→实训实验→综合项目教学→毕业设计（论文）”等6个层次，由低到高分阶段，各具特色的阶梯式实践教学体系，每个阶梯层次的侧重点不同，层次间又互相衔接贯通。如图1所示的实践教学模式流程。

本项目是基于“工程教育认证”下材控专业进行研究探索的。教学模式的实施途径如下：1.改进教学模式，促进材料成型及控制工程专业阶梯式实践教学模式改革与创新；2.突出学生工程实践与创新思维能力的培养。结合同一实验设备平台，针对重复交叉内容，提出更有效的优化整合方法和改革实践方法，学生自主设计方案，自行选择实践过程；3.以产、学、研基地为依据，充分利用合作企业的生产设备优势，实施项目教学和毕业设计环节。在工程教育专业认证指导下，实践教学教师组以上述教学模式进行人才培养实践。在实践教学中严格要求学生，全面考核学生的能力，随时随地为学生提供专业辅导，学生主观能动性得到了很大的提高，动手能力和专业能力也得到了发展。

此外，课程体系是一个开放、多元和动态调整的体系，因此课程体系和实践教学内容应该根据学校的定位，根据地方和国家经济发展的需求，在保持相对稳定的同时不断与企业保持交流、沟通、更新和完善。一方面，利用产学研合作企业的设备优势，让学生到企业进行现场教学，或外聘企业有丰富经验的工程技术人员担任兼职教师，有针对性的开设专题讲座和报告，并参与到专业课的实践教学、综合项目教学和毕业设计等实践性教学环节。另一方面，以“参赛”来促进学生创新能力的培养，提高学生的积极性和工程意识。也可将教师的科研项目和企业需求引入实验教学内容中，保持实践教学内容的前瞻行，提升学生开展实验研究的积极性。同时，丰富教学手段，建立多元和梯次的评价标准，持续改进教学，从多方面训练和培养学生综合实验分析和解决实际生产问题的能力。

三、结语

工程教育认证对于改进高校办学思维，规范人才培养方案，培养适应现代机械制造业所需要的应用型工程人才具有重要意义。实验实践教学是当前各院校理论认知教学的主要方式，而且是培养学生创新思维能力、实际操作能力等综合能力的有效学习手段，更是材料成型及控制工程相应岗位必须掌握的工作技能。当然也会为后续该专业相应理论课程知识的学习打下坚实的基础。将大学四年的各个实验实践教学分成不同层次，由低到高分阶段，各阶段又相互衔接，融会贯通的实践教学模式具有重要的先导意义以及现实意义。