基于工程教育认证的车辆专业实验室建设研究

2021-03-15魏永强侯军兴刘源

教育教学论坛 2021年3期

魏永强侯军兴刘源

[摘要] 建立一套基于工程认证标准的车辆专业基础实验室建设方案，通过相关实践教学的活动，为本校车辆工程专业的工程认证准备和实验室建设提供借鉴的经验，同时总结车辆工程专业基础实验室建设的效果和改进措施，为开展车辆专业工程认证提供实验和实践教学条件的支持，为我校理工科专业在工程教育认证方面的工作取得新的突破。

[关键词] 工程认证;车辆工程;实验室;实践教学

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2021）03-0045-04 [收稿日期] 2020-09-14

一、引言

中国工程教育专业认证协会（以下简称认证协会）成立于2015年10月，是由工程教育相关机构和个人组成的全国性社会团体，包括33个团体会员和部分个人会员，其对我国的工程教育认证工作进行组织和开展，为工程教育适应政府、行业和社会需求服务，以便提升我国工程教育国际竞争力，满足我国工程教育的改革和发展[1]。自2013年6月，我国加入国际工程教育互认协议——《华盛顿协议》，并成为预备会员以来，为了适应我国推进工业化的进度，建设创新型的国家，必须要有大量的高素质和创新型高科技人才进行支持。同时，随着大学本科的扩招，高等教育逐步进入大众化，高等教育的教学质量引起社会各界的广泛关注。为了推进我国高等教育的改革，迎接全球经济一体化的发展趋势和挑战，我国与国际接轨，实现高等教育学历互认的工程教育认证，保证我国高等教育在工程领域人才的培养质量，满足产业发展和服务国家经济社会发展与现代化的进程，迫切需要根据工程教育改革发展的趋势，不断完善和发展工程教育的认证体系，提高我国工程教育的国际影响力[2-4]。按照《关于接受2020年工程教育认证申请的通告》（工程教育认证通告〔2019〕第3号）的要求，有关专业提交了2020年度工程教育认证申请，中国工程教育专业认证协会和教育部高等教育教学评估中心受理了671个专业的认证申请，其中有402个专业通过了专业认证，我国工程教育专业认证也从最初的试验田走向大田耕作的模式，其中车辆工程专业有21所院校。截至目前，全国375所学校1679个本科专业通过了国家认证，其中车辆工程专业有效认证29所，包括“985”“双一流”的吉林大学和同济大学，河南科技大学和大连交通大学等省属一流本科院校以及厦门理工学院、福建工程学院等院校。

二、工程教育认证的重要意义

工程教育认证与高等院校的专业评估不同，专业评估主要是对高校整体教育教学质量的全面评价，而工程教育认证则从职业资格制度方面，要求从业者必须通过完整、规范的专业教育和训练，并具有一定的行业实践经历，能够通过相应的资格考试胜任对应的工作职责。可见，工程教育认证是面向未来从业者所具备规范的专业教育进行有效的综合性评价，为其提供基本可靠的质量保证。因此，工程教育认证是以学生为中心，突出强调学生的学习成果，并在《工程教育认证的标准（2018版）》毕业要求中明确列出十二项基本能力和素质，尤其是“持续改进”的认证理念，在认证前、认证中及认证后，突出教育教学和管理改革理念的持续深化，充分体现为学生全面发展服务的核心理念。郑州航空工业管理学院车辆工程专业于2015年经过教育部审批开始进行本科招生，2018年开始并入机械大类一本招生，其中2017年建立了车辆工程专业基础实验室。本专业旨在适应国家、河南省及其周边地区将汽车工业作为重点发展支柱产业的需要，培养德、智、体、美、劳全面发展，适应社会主义市场经济需要，具备车辆工程学科、机械学科及电气学科基础理论知识与应用能力，能在车辆工程领域从事与汽车有关的设计制造、检测维修、科学研究、产品开发及经营管理等方面工作，具有创新意识的复合型应用人才。

三、工程教育认证的实施方案

根据《教育部工业和信息化部中国工程院关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》，结合河南省实际提出卓越工程师教育培养计划2.0实施方案。经过未来5年的持续努力，在河南省建设一批多主体的产教融合的工程实践教育基地和产业学院，体现产业发展和技术领域最新发展的新课程，以及产业行业发展迫切需要的新兴工科专业。对专业教师的培养发面，体现工程实践能力强、专业技术水平高，力求在相关工科专业领域实现工程教育认证或国际实质等效的专业认证，使河南省高校在工程教育人才培养方面得到全面提升。按照统筹布局“新的工科专业、工科的新要求”，通过强化传统工科专业建设中的升级改造和新兴工科专业的发展，实现交叉学科和交叉专业的孕育产生[5]。通过支持省内高校在新理念、新标准、新模式、新方法、新技术、新文化等方面探索建设工程教育，加快推进特色骨干大学和特色学科建设，助推黄河流域生态保护和高质量发展。强化以工程教育认证中要求的工程实践能力、设计能力、创新能力和解决工程问题的能力为核心，通过课程的通专融合、理实一体化等整合措施，优化建设多种形式的基层教学组织，全面开展“新工科”建设的实践和研究，为培养更多的创新型高素质人才提供更多的智力支撑。加强实验教学示范中心建设，推进综合性项目训练，开展大学生工程训练综合能力竞赛，全面提升学生在解决复杂工程问题方面的实践能力。依托学校的重点学科、重点实验室、协同创新中心，以及相关专业教师的重大科学研究项目，实现高校专业教师与本领域的行业人才的双向交流计划，共同搭建工科专业教师和行业人才的挂职锻炼、合作交流、产学研等工程实践平台。通过支持高校聘请企业工程技术人员兼职授课，开展行业企业对在校学生的职业素养培训。为了提升工科专业教师的工程实践经验，要求每5年累计不少于6个月到企业或工程一线实践的经历，尤其是对新入职的工科教师，应先实践再上岗，逐步实现专业教师的工程岗位实践经历全覆盖。实施对专业教师教学能力的提升，依托有关高校和行业企业培训机构，加强对工科教师工程实践能力的培训，全面提升其工程意识、产业敏感度和教学组织能力[6]。对工科领域的学生，注重培养其工程设计思维和明辨性思维，逐步提升其创新精神，树立创业意识，拓展创新创业的能力[7]。结合车辆工程专业在参加工程教育认证中的经验，结合理论实践一體化教学的理念，培养学生的动手能力和对专业基础实验实践的掌握，重点介绍了在开展工程教育认证工作中，对于实验室建设工作的重点及收获体会。

四、工程教育认证对专业实验条件的要求及建设实施方案

1.工程教育认证对专业实验条件的要求。根据《工程教育认证标准（2020版）》中“7支撑条件”的建设要求，针对机械类专业补充标准中“1.课程体系”的实践环节的内容要求，为了保证车辆工程的专业教学质量和专业后续发展，应该从学校层面提供充足的经费支持，一方面对本专业的高级人才进行引进，保证教师队伍的数量和梯度，并对教师的业务进修提供机会;另一方面要加快足够的车辆工程专业的教学设备和试验装备，在设备台套数量上满足学生普遍化的实验需求，同时要定期采购一些最新的功能部件和装置，满足学生个性化的兴趣培养。

2.郑州航空工业管理学院车辆工程专业基础实验室的建设实施。根据我院“以OBE理念推动人才培养”事业发展规划，为进一步促进车辆工程专业基础实验室建设工作，集教学与科研为一体，主要从事发动机燃油喷射、发动机高压共轨、发动机拆装等项目的实验室。实验室目前承担了车辆工程专业的“内燃机构造”“底盘构造”“发动机原理”等课程的实验教学任务，开设与工程认证标准相符合的实验课程，根据理论实践一体化教学的理念，培养学生的动手能力和对专业基础实验实践的掌握。截至目前，经过三年的项目实施过程，已经达到项目预期的目标，为我院车辆工程专业的实践教学提供了设备保障和仪器支持，保证了发动机拆装课程设计、底盘拆装课程设计和相关专业基础课程的实验内容的顺利开展。所采购的设备达到了相关的指标参数，经过安装调试和相关的技术培训，专任教师可以开出对应设备的实验课程，为车辆工程专业实践和实验教学的顺利开展提供了设备支持。

3.车辆工程专业基础实验室的后期规划。（1）虚拟仿真的理实一体化和虚拟仿真技术。“汽车构造”理论课与实验课融为一体，有利于提高学生学习的参与度和融入度，使学生系统全面地掌握车辆结构和工作原理，增强了学生的科研创新能力，取得了良好的教学效果[8-11]。在对目前发动机和底盘拆装平台进行课程设计时，包括发动机构造原理与拆装模块、汽车底盘构造原理与拆装模块两部分。若对车辆实体进行拆装会需要大量的零部件教具与仪器设备，不能充分满足学生的学习需求，降低了学生的学习兴趣。通过对虚拟实验教学平台进行构建，可以加强实验操作的简便性与快捷性，还可以让学生从多种视角进行观察与反复拆装，有效加强了课程的趣味性、真实性和生动性，提升了学生的学习兴趣，还节省了教学费用。（2）新能源新技术引入课程，提高人才培养质量。近年来，在倡导绿色环保的时代背景下，新能源汽车逐步进入市场，与其相配套的新能源汽车的相关工业技术也迎来了新的发展机遇，受到了更多的关注，同时对新能源汽车工程方向人才的需求也在逐步增加[ 12，13 ]。比如随着新能源汽车产业规模的扩大，其中的后续废弃动力电池的流向与回收问题引起了广泛关注，通过向本专业学生开设“新能源汽车与节能技术”课程，在新能源汽车的工作原理、特点和重要性方面进行详细阐述，结合国内外新能源汽车技术的发展现状，以期让车辆工程专业的学生在新能源技术方面可以把握最新的研究发展动向。从增加实验教学环节、完善大学生创新活动平台两个方面进行后续新能源汽车工程方向实践教学体系的改革，力图有效激发大学生的实践学习兴趣，提高大学生的实践动手能力，进而提高人才培养质量[ 14-16 ]。（3）车辆工程学科通过将计算机、电子信息和5G通信等不同学科实现交叉融合，应用于车辆工程领域的无人驾驶和智能交通方面。车辆工程专业属于机械工程一级学科的重要分支，具有很强的工程实践性，专业研究的内容涵盖了汽车的设计、制造、维修和营销等各个环节，相关领域存在大量的基础科学研究与工程实践等不同学科的交叉内容和热点研究问题[ 17 ]。为了保证每部分内容既结合专业基础又紧跟科技发展的前沿，需要专业教师进行分工协作和有效协同，对章节内容按照不同的课程小组，结合郑州航院三类负责人的制度，建立专业课程组，对相关的学科交叉内容及时交流，保证课程教学知识点的适当拓展和通俗易懂。同时结合交叉学科方面知识点的教学效果，以及专业教师的研究课题和学校的航空背景，开展具有较强综合性、实践性和创新性的科研探究课程，不断提高专业教师的知识体系更新，引起学生对专业交叉问题的学习兴趣。（4）企校合作教育模式，实现“订单式”培养。为了加强本专业学生专业素质和后续就业竞争力的提升，通过采用校企合作模式，结合相关企业对人才素质的需要指标，综合利用学校和企业在教育资源和培养环境的优势，保证课程教学和学生在企业实践的有效结合，使学校和企业共同参与专业人才的不同环节，满足不同行业领域对专业复合应用型人才的需求，实现以未来应用和就业为导向的“订单式”人才培养[ 18，19 ]。（5）新冠肺炎疫情常态化下实践教学的转化模式。2020年1月，新冠肺炎疫情暴发以来，学校认真贯彻党中央、国务院和教育部的指示精神，除了认真组织开展线上教学，完善线上教学质量保障机制外，还通过钉钉群、騰讯会议和学习通等网络平台和软件，促进在线教育实现跨越式发展，进行“线上+线下”混合式教学必将是后疫情时代的教育教学方式[ 20 ]。对于车辆工程专业的实践教学，车辆工程系通过录制发动机拆装视频，并和网上与发动机相关的视频进行整合，采用在线实践教学的视频录制与国家虚拟仿真实验教学项目工作网相结合，顺利完成在线实践课程的网上教学工作。

五、结语

结合工程教育认证的最新要求和郑州航院的专业发展规划，以及四年一贯制培养方案，建立一套基于工程认证标准的车辆专业基础实验室建设方案，通过相关实践教学的活动，为相关专业的工程认证准备和实验室建设提供借鉴经验。同时，总结实验室建设的效果和改进措施，为开展车辆专业工程认证提供实验和实践教学条件的支持，使我校理工科专业在工程教育认证方面的工作取得新的突破。

（课题组成员：魏永强、侯军兴、刘源、蒋志强、高长银）

参考文献

[1]王红军.樊晓雪.地方高校机械类专业工程教育认证的思考和实践[J].高教学刊，2017，（4）：27-28，31.

[2]支希哲，韩阿伟.高等工程教育专业认证的问题及对策[J].中国高校科技，2015（4）：44-47.

[3]马晓君，苏贵章，李春江，等.基于专业认证体系的高等工程教育资源整合[J].中国科技信息，2015（8）：143-144.

[4]胡文龙.工程专业认证背景下的高校教师教学发展[J].高等工程教育研究，2015（1）：73-78.

[5]刘颖.本科院校工程教育专业认证工作研究分析[J].教育教学论坛，2015（23）：53-54.

[6]刘锁兰，孔立智.工程教育认证对高校教师创新能力培养的探讨[J].教育教学论坛，2016（40）：18-19.

[7]王万强，张俊芳，陈国金.基于“工程教育专业认证”的工程训练教学模式的研究与实践[J].教育教学论坛，2016（23）：150-151.

[8]侯军兴，魏永强，刘源，等.虚拟与现实一体化“车辆构造”课程教学实践探索[J].新课程研究（中旬刊），2018（8）：50-51.

[9]潘公宇，江浩斌，刘志强，等.车辆工程专业虚拟仿真实验教学平台的设计[J].实验技术与管理，2017，34（4）：1-5.

[10]江浩斌，潘公宇，杨晓峰，等.车辆工程虚拟仿真实验教学体系与平台的构建[J].实验室研究与探索，2017，36（6）：114-117，146.