提升专业认可度的“过程装备与控制工程概论”的教学改革与实践

段振亚，郭蓉蓉，曹 兴，任 侠

（青岛科技大学 机电工程学院，山东 青岛 266061）

引言

大学生专业认可度是指学生对所学专业的认可程度和满意度，高水平的专业认可度将对其工作后的身心健康、角色压力水平、工作态度及工作质量起决定性作用［1］。中国对本科生的培养一直很重视，随着新工科、国家一流专业以及工程教育专业认证等建设工程的推进，“以本为本”和OBE教学理念逐步地深入教师心中［2］，如何培养出具有爱国主义情怀的专业工匠已经成为关注的重点。而大学生对所报考专业的认可程度是影响毕业生是否能成为该领域“工匠”的关键。但现实是在校大学生对本专业的了解和认知程度比较低，甚至出现了过程装备与控制工程专业的部分学生认为未来职业是一线工人（车工或者焊工），而非是过程装备的设计者和使用者，进而就产生了强烈的转专业意愿，也不可能理解学习公共课对专业培养目标达成的作用，更谈不上对本专业的热爱。根本原因一是高考志愿多为父母或者专业机构代报；二是大一与大二均为公共课，进而导致学生与专业处于脱节状态。因此，如何构建有效的课程体系以增强专业认可度是亟待解决的问题。

近年来，不同的高校与专业采用有效的措施强化学生对本专业的了解和认知。目前普遍的做法是设置入学教育、认识实习等环节来加强学生对专业的了解［3］。随着工程教育专业认证工作的推进，一些高校也在通过设置专业导论课以提升学生的专业认知度［4-5］，但是每个高校在教学内容等具体实施细节上差别较大。南洋理工大学则鼓励学生经常到行业内考察和实际培训，坚持学校与社会共同培养人才，为学生提升专业认可度、规划未来职业生涯打造平台［6］。

青岛科技大学过程装备与控制工程专业，始建于1958年，前身为“化工设备与机械”，是最早设立的本科专业之一。目前为国家特色专业、国家级一流专业和工程教育专业认证通过专业（2018）。专业一直都非常重视如何提高本科生对本专业的认知度，进而提升其对本专业的热爱，提高毕业生的综合素养，结合近年来的专业建设和专业认证，构建了从大一到大四不间断地旨在强化学生对专业发展和专业领域内的复杂工程问题的求解的课程体系，即“过程装备与控制工程概论”（以下简称“专业概论”）（第1学期）、“认识实习”（第2学期）、“创新方法与创新设计”（第3学期）、“数学工程实践”（第4学期）、“专业课程设计”（第6学期）、“学科前沿讲座及文献检索”（第7学期）。

经过教学实践，在强化学生对专业认知方面的效果非常突出，而作为“敲门砖”在第1学期就开设的专业概论课，其作用和对学生的影响尤为重要，因此本文重点对专业概论课的开设、教学内容、考核方式与教学团队建设方面开展的教学改革与实践情况进行简要介绍，以期能对本专业以及相近工科专业在强化“专业认可度”的培养方面提供有益的帮助。

一、课程开设简介

青岛科技大学的专业概论课是2015年新增的专业必选课，设置在第1学期，20学时（1学分），旨在培养新生能够正确认识专业背景，理解专业内涵，熟悉专业培养目标、毕业要求以及课程体系的设置目的，在此基础上初步接触与专业相关的复杂工程问题，最后达到提高其专业认知度，进而激发学生对专业知识的学习热情，为培养专业工匠奠定基础的目的。经过八年的教学实践和改革，在教学内容、教学方法和教学队伍建设等方面，取得了较为丰富的经验和成果。

二、课程教学实践

（一）教学内容设置

一方面，近年来多个热门新专业迅猛发展，而过程装备与控制工程是老专业，且家长对专业内涵不了解，因此高考招生时学生和家长对其的认可度不高，导致第一志愿率普遍不高；另一方面，在没有进行教学改革和开设专业概论课之前，第1～4学期均为通识必修课或者学科基础课，因此大一与大二学生对本专业不了解，进而导致学习兴趣不高和转专业现象突出。鉴于此，经过不断摸索和教学实践，最终将专业概论课的教学内容确定为以下几部分。

1.专业内涵建设与发展现状，主要是结合本校的专业建设与发展历史、过程工业与过程装备内涵，使学生深度了解本专业在经济发展中的地位和作用，引导学生初步建立对专业的认知度和自豪感。

2.专业培养方案及其课程体系的解读，使学生了解本专业的培养目标、毕业要求与课程体系。初步建立自身的专业发展职业愿景，理解课程体系的设置对毕业要求达成的支撑关系，建立有目标的学习课程的意识。

3.学校及学院关于在校本科生的学习要求、转专业、免试攻读研究生等政策与文件的解读。

4.专题讲座，主要是安排2次专业主题前沿报告，报告内容为：控制技术在过程装备方面的应用与专业前沿技术专题，另外，邀请专业相关的知名企业负责人做一个职业与规划的报告。通过专题讲座，学生了解了本专业领域的科技创新与复杂工程问题。

5.创新实践与设计，在让学生了解与专业相关的创新大赛的基础上，借鉴“过程设备课程设计”的教学经验［7-8］，将一个班集体作为一个项目部（如图1所示），班长为项目经理，团支书为总工，由班长和团支书负责将学生以3～4人组成一个创新团队并设置组长，各小组成员按学号排序分配，不以专业成绩为衡量标准。

图1 创新实践与设计团队管理体系

如图1所示的管理体系中，指导教师不针对每个具体的组员，而是负责总体管控，即平时召集班长、团支书和组长以会议的形式进行任务布置、解答问题以及审核创新题目是否属于专业范畴。项目的进展完全由班集体统一协调，充分遵循“以学生为中心”的教学理念，各个组长负责本小组创新项目的任务安排和计划进度，最终以书面报告和PPT报告的形式进行提交，并进行现场汇报和答辩，使学生亲身感触专业的复杂工程问题。改革后的课程在使学生最大限度地得到全面、系统的工程设计训练与技能培养的基础上，强化了学生之间的团队协作精神。

（二）课程考核方式

专业概论课的考核由课堂出勤与互动效果（20%）+创新实践与设计（80%）两部分组成。前者考核学生出勤与课堂互动情况，采用分类符号标识法进行考查。后者则是针对创新实践的成果以小组的形式进行考核，具体采用尺规表法进行考核，具体考核内容由：（1）选题与专业符合度（10%）；（2）报告撰写情况（40%）；（3）现场答辩情况（20%）；（4）团队合作（10%）；（5）个人表现（20%），共计5个分项组成。考核时由指导教师组成的考核小组通过审阅提交的技术报告、图纸、创新设计实物，结合创新小组的现场PPT汇报和答辩情况，对（1）、（2）、（3）和（5）分项给出成绩，而第（4）分项，即团队协作能力则由各组组长在汇报前评定完毕，且需要每个成员在得分表上签字确认。

（三）课程教学团队构成

鉴于专业概论课为本科生第一次接触专业知识以及其对学生对专业认可度影响的重要性，专业组成了实践能力强和教学效果突出的教学团队：由专业负责人担任课程教学与建设负责人（负责专业内涵及发展历程的教学），成员由系主任（主要负责培养方案与课程体系）、机电工程学院教学办负责人（在校学习阶段的政策解读）、专题讲座负责人（包括2名科研能力突出的具有高级职称的教师和知名企业的技术责任人）、新生班主任和专职教师（负责一个班级的创新实践活动）组成。

三、课程教学实践效果

自2015年设置“概论”课程以来，结合专业开展的其他教改措施，其在以下两个方面取得了很好的教学实践效果。

（一）本科生的专业认可度大幅度提升，转专业学生人数大幅下降

图2是2013—2020年本专业转出学生情况。2013—2015年每年有不低于2名的学生转出，且人数相对稳定。自2015年开始增设“专业概论”课以后，2016年降低为1名，随后几乎没有学生转出。其中，2019年有2名学生转出，在追踪调查中发现是转入了本学院的“机械工程”卓越班。这些数据从侧面说明“专业概论”课的设置以及随后的教学改革与实践能够有效提升本科生的专业认可度。近年来的问卷调查结果表明，学生对本专业的认可度明显提升，在深度了解本专业的发展历史、未来就业优势与职业前景后，也对本专业具备了一定程度的热爱和自豪感。

图2 课程体系改革后转专业情况分布

（二）建立了良好的学习与科技创新氛围

近年来，本专业的学习风气和参加科技创新比赛的氛围非常好，本科生的创新能力和团队协作能力也得到了大幅度提高，主要体现在：（1）每年机电工程学院本专业的科技保研名额都占据绝对优势，例如2019年学院共计4个名额，本专业占据了2个（学院共8个本科专业）；（2）本科生获得大学生各类创新比赛的数量和获奖等级在不断提高；（3）本科生获得的科研成果数量和质量不断上升，自2017年开始，每年都有本科生作为第一作者的SCI检索文章发表，其中典型代表是2017级本科生冯少华以第一作者身份在中国粉体技术、International Journal of Chemical Reactor Engineering（SCI）发表科技论文2篇。2019级本科生马浩元以第一作者身份分别在Energy和Energy Reports发表论文共计2篇。

结语

在国家级一流专业、工程教育专业认证建设实施过程中，针对如何有效地提升青岛科技大学过程装备与控制工程专业在校本科生的专业认可度，为培养又红又专的专业工匠奠定了良好的思想和专业技术基础。近年来，笔者所在专业在培养方案、课程体系设置以及课程教学改革方面进行了持续的教学改革与教学实践工作，并取得了一些成果。本文则主要就“专业概论”课的设置及教学改革方面进行了简要的介绍，在总结经验的同时，针对强化专业认可度，在以下方面开展有益的探讨和实践：（1）探讨专家教师担任专业本科生班主任对本科生学习和发展的影响。由于师资力量的不足、非一线教师职称评审时对班主任经历有硬性要求等多种因素的影响，有相当比例的班主任不是由专业教师担任，而针对新生，及时有效地让其了解本专业对其以后的学习和职业规划非常重要，如何解决该问题值得深入思考。（2）“专业概论”课是必须开设在第1学期的，但是大一新生进行创新实践时在工程制图、控制编程等方面的能力比较缺乏，其创新实践的实际效果就会削弱。目前笔者等的做法是让学生能够初步了解专业领域内的复杂工程问题即可，在接下来的学期内其课题可以在优化和提高后作为创新比赛的基础。如何更加有效地提高创新实践的质量和效果是一个需要解决的问题。（3）目前尚未有该门课程在线网上辅助教学平台或者资源，需进一步进行课程建设。