工程教育專業認證下工科教學探討

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［摘要］經濟與教育全球化的發展促進了國際工程教育領域專業資格與學歷教育互認體系的建立。在研究目前影響力最大的《華盛頓協議》與工程教育專業認證標準的基礎上，提出了運用系統方法改進工科教學的一系列措施，以按照國際標準培養工程人才，提高工科專業教學質量。

［關鍵詞］工程教育專業認證；華盛頓協議；工科教學；系統方法

一《華盛頓協議》與我國工程教育專業認證

《華盛頓協議》[2]的核心內容是可比性和等效性。可比性指的是用于工程教育專業認證的體系具有可比性，等效性則說明經認證的專業培養的畢業生獲得的能力是等效的。而其核心思想是以產出導向為原則，以全體學生為中心，以質量持續改進為根本目的。這里的產出指的是教育產出，關注的重點在于學生到底學到了什么，表明了該協議衡量教學效果的依據和標準。以學生為中心一方面是指以學生能力的培養和達成為中心，另一方面則說明其是針對全體學生的合格性評價，而不是少數優秀的學生或抽樣的學生。我國工程教育專業認證貫徹了“以人為本”的評價理念，以“能力導向”為指導思想，以“工程專業執業”為目標，“以學生為中心”制訂了相關標準。

二現行工科教學中存在的問題與成因

1課程各自為政，缺乏統一的體系設置

長期以來，我國工科教育專業劃分過細，且存在學科壁壘問題，與目前國家產業結構調整、科學技術跨學科發展不相適應。具體到某一專業，均或多或少地存在課程各自為政、課程設置體系與實施缺乏系統性、統一性和前瞻性的現象。學生只見局部不見整體，距離成為專業工程技能強、知識面寬泛的綜合性人才的目標還有一定的距離。

2以教師為主，忽視學生的中心地位

在傳統的教學理念中，教師是主體，課堂上能讓學生參與的互動環節較少，也沒有更多的時間留給學生思考，甚至根本就沒想到要預留思考與拓展的空間。即使有問題提出，也多是教師自己的設問，往往還沒等學生反應過來，教師已給出了答案，學生的主體和中心地位無法得到充分的尊重與實施，取而代之的是被動接受和學習惰性的出現。

3對實踐教學重視不足，教學效果不佳

雖然近些年各大高校都對實驗室建設加大了投入力度，但開出的實驗項目更新的步伐卻沒有緊跟上，更無從提及要求學生運用所學知識與技能解決實際工程問題。再者，目前高校教師多是從學校到學校的引進模式，新進教師尤其是工科教師工程實踐經驗較為欠缺，為學生開出的實踐性課題有相當比例與工程實際的要求不相吻合。另外，一些實習和見習多流于形式，導致工科專業培養的學生與實際就業單位的要求相去甚遠。

三運用系統方法改進工科教學

將某一工科專業的教學視為一個整體，結合工程教育認證、運用系統方法[3]對其進行研究改進，可在以下幾方面展開工作。

1系統性的課程體系調整

綜合考慮課程相互之間的聯系與地位，明確各種課程與不同能力培養目標之間的對應關系，進而設置系統性的課程體系：公共基礎課程注重培養學生的人文素養和數理基礎，人文社科類通識教育課程和數學與自然科學類課程各占15%；工程基礎課程和專業基礎課程注重培養學生將數學和自然科學應用于本專業的能力，專業類課程著重培養學生系統設計和實現能力，共占比30%。同時，加大最能體現工程實踐能力培養的工程實踐與畢業設計環節所占比重到20%。

2系統方法應用于具體課程

對于課程體系中的某一門具體課程，強調先從系統級的高度來審視該門課程在專業及學科培養體系中的地位，同時又將這門課程看成一個有機系統，注意各部分課程內容在系統中的位置，理順章節要點之間的相互聯系，分析各知識點在學生畢業要求達成方面的作用。如此一來，即使是單個教學模塊，呈現給學生的也是有機整體中的一部分，避免學生學習時“只見樹木不見森林”狀況的出現。

3加強教師隊伍建設

雖然“以教師為中心”的教學理念早已被“以學生為中心”所取代，但這并非教師作用弱化的借口。在數量上達到滿足教學工作需求的同時，更應注重的是教師隊伍的質量，即要強調教師的教學水平、專業水準、工程經驗等能力，尤其是工程能力[4]。除對現有教師進行相應培訓外，還可從企業里吸收一些有實踐經驗的人士加入教師隊伍，專兼職均可，以利于培養更符合社會需求的工程人才。

4系統方法融入課堂教學

在課堂教學中突出學生的主體地位[5]，采用“無形滲透”和“有機結合”相輔相承的教學方法，改善課堂教學效果。具體措施如下。（1）滲透融合型教學利用工科專業教師參與各種實際項目和科研課題的優勢，不斷將最新的研究成果與課程教學內容相融合，化有形于無形之中，使學生明白所學知識與實際應用之間的聯系。目前已有不少教師將自己的科研成果以各種方式呈現在課堂上，也有教師直接將課堂搬到實驗室進行教學，取得了不錯的效果。（2）拓展型教學思考是理解、創新和發展的基礎，而大學課堂貴在啟發與反思，結合實際應用對學生進行啟發與思維拓展，是課程知識點的延伸，不僅能提升學生應用學科知識并將理論與實際相關聯的能力，還可打破課內、課外的界限，變句號課堂為問號課堂，引導學生通過多種方式探索問題的解決途徑。（3）層次遞進型教學在將實際應用與課程教學中的知識點相結合時，要注意二者結合的緊密度和層次度，進行逐次遞進型教學。如若實際應用關聯了教學內容中的多項知識點，可將其視為一個系統，講解單個知識點時，只涉及與此知識點相關的系統中的單個或多個模塊。最后，再從整體性的角度將其組合起來分析整個系統的性能，使學生體會到由局部到整體、從簡單到復雜、逐層遞進的層次感。

5實踐環節強調工程性

對實踐教學環節的改進舉措如下。（1）合理設置實驗課程進一步壓縮理論教學學時，加強實驗環節的占比，減少基礎型（驗證型）實驗項目的數量，增加拓展提高型、綜合應用型及創新型實驗項目所占比例[6]。同時，選擇合適的課程，試行以項目為導向的方式并將系統方法融入其中。另外，探索將故障診斷與排除納入教學范疇之內，注重培養學生分析解決問題的能力、工程實踐能力及團隊協作能力。（2）引入仿真，虛實結合針對合適的實驗課程，引入相關仿真軟件，搭建網絡虛擬實驗室，以拓展教學空間。當然，在計算機上的模擬始終代替不了實驗室的實物操作，可考慮讓學生做預習時先完成軟件仿真，再進入實驗室進行實物操作，即所謂“軟硬兼施，虛實結合”，更好地發揮二者各自的優勢。（3）開放實驗室，提倡學生參與各類科技活動提高開放實驗室比例，引導感興趣的學生參與教師的科研項目或由教師指導的各類科技實踐活動，并探索對表現突出者予以適當獎勵的新途徑。此外，還可積極開拓新型實驗室開放模式，例如24小時開放實驗室、口袋實驗室等，使學生的實踐練習不受時空限制，既能加強對學生動手能力的培養，又能提高設備的利用率，達到雙贏效果。（4）加強與企業的聯系，提高實習成效充分利用各種資源，積極與學生專業對口的企業聯系，開拓學生課外實習基地建設，適時邀請企業界工程技術人員來校交流，定期派出教師到企業考察學習，取長補短，同時探索與企業聯合培養、定向培養等幫助學生就業的新模式，使得高校培養的學生更加契合社會實際的需求。（5）重視課程設計、專業設計與畢業設計課程設計、專業設計和畢業設計等是工科專業教育中重要的實踐教學環節，尤其畢業設計是對學生四年來知識、能力的大檢閱，也是其進入工作角色之前在學校的最后一個實踐環節，必須引起足夠的重視。要糾正工科學生畢業設計論文化、實際設計模擬化等不良問題，引進企業界工程技術人員參與指導畢業設計，豐富設計類選題，加強對學生的指導，使其在設計的過程中真正受益，從而提高工科教學質量。總之，以上針對現行工科教育中呈現出來的部分問題，結合工程教育認證，提出將系統方法的思想應用其中以期改善、提升工科教育質量。在今后工作中，我們將繼續貫徹以學生為中心、以產出導向為原則、以能力導向為標準的理念，促進工科教育的持續改進，培養更多對國家和社會有用的人才。

參考文獻：

[1]林健.工程教育認證與工程教育改革和發展[J].高等工程教育研究，2015(2)：10-19.

[2]姚韜，王紅，佘元冠.我國高等工程教育專業認證問題的探究———基于《華盛頓協議》的視角[J].大學教育科學，2014(4)：27-32.

[3]李曉靜，劉紅月，李曉飛.運用系統方法將EDA融入數字電子技術課程教學[J].實驗室研究與探索，2018,37(1)：211-214.

作者：李曉靜 于曉 高雅娟 單位：天津理工大學電氣電子工程學院