羅民華 董偉霞 李月明 汪永清 陸琳

[摘 要]文章通過分析工程教育專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn)對實踐教學(xué)的要求，針對原專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題，闡述了景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)無機非金屬材料工程專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問題的能力為核心，從專業(yè)課程企業(yè)實踐教學(xué)、整合及增設(shè)專業(yè)綜合設(shè)計性及創(chuàng)新性實驗、加強實踐平臺、實踐指導(dǎo)教師隊伍的建設(shè)等方面所進行的專業(yè)實踐教學(xué)改革。

[關(guān)鍵詞]工程教育認證;實踐教學(xué);無機非金屬材料工程;復(fù)雜工程問題

[中圖分類號] G642.0 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）10-0043-04

工程教育專業(yè)認證，是工程教育質(zhì)量保障體系的重要組成部分，是連接工程教育界和工業(yè)界的橋梁，是注冊工程師制度建立的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。其具有國際實質(zhì)等效性的認證體系、認證標(biāo)準(zhǔn)和認證方法，對于工科專業(yè)本科教學(xué)的促進和推動作用越來越明顯。

認證通用標(biāo)準(zhǔn)由7個部分、36條指標(biāo)組成，適用于所有工程專業(yè)[1]。其中，5.3條規(guī)定了工程實踐與畢業(yè)設(shè)計（論文）占總學(xué)分比例的要求（大于或等于20%），解釋了培養(yǎng)學(xué)生的是實踐能力、創(chuàng)新能力、工程意識、協(xié)作精神以及綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力，指出對畢業(yè)設(shè)計（論文）的指導(dǎo)和考核應(yīng)有企業(yè)或行業(yè)專家參與。7.1條中后半條規(guī)定了與企業(yè)合作共建實習(xí)和實訓(xùn)基地，在教學(xué)過程中為學(xué)生提供參與工程實踐的平臺。關(guān)于12條學(xué)生畢業(yè)要求，分別考查工程知識、能力、通用技能、工程態(tài)度四個方面。突出的重點是畢業(yè)生對于復(fù)雜工程問題的解決，必須深入分析、運用工程原理，建立合適的模型，處理好涉及多方面的技術(shù)與工程因素及可能相互有一定沖突的多方關(guān)系。對于復(fù)雜工程問題的解決能力，不僅需要全面扎實的理論知識功底，更需要工程實踐能力的積累。這正是工程教育專業(yè)認證通用標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于實踐教學(xué)的指標(biāo)制定的更為重要的考量[2]。

實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的重要環(huán)節(jié)，對于學(xué)生能否達到畢業(yè)要求非常重要。在工程實踐的教學(xué)中，必須要能夠培養(yǎng)學(xué)生各方面的綜合能力與素質(zhì)，讓學(xué)生能最終解決復(fù)雜工程問題[3]。

一、實踐教學(xué)中存在的問題

然而，在目前實踐教學(xué)中往往存在著一些共性的問題，阻礙了學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)，直接影響了學(xué)生畢業(yè)要求的達成，這些問題主要有以下幾方面。

（一）教學(xué)觀念重科研輕教學(xué)，重理論輕實踐

在教學(xué)觀念上，許多學(xué)校還是把課堂傳授知識作為首要任務(wù)，而把實踐教學(xué)作為課堂教學(xué)的補充形式。一旦課堂教學(xué)與實踐教學(xué)發(fā)生沖突時，往往以“犧牲”實踐教學(xué)為代價。“重科研輕教學(xué)，重理論輕實踐”在很多高校都看得到。

（二）傳統(tǒng)實驗教學(xué)中存在模式單一、驗證性實驗占比過高等問題

傳統(tǒng)實踐教學(xué)體系沒有基于OBE理念設(shè)計，沒有突出培養(yǎng)學(xué)生“解決復(fù)雜工程問題”的能力。傳統(tǒng)實驗教學(xué)已然不能完全適應(yīng)當(dāng)前新時代高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新型、綜合型人才的需求，存在模式單一、內(nèi)容陳舊、操作步驟刻板、命題性演示實驗內(nèi)容過多、驗證性實驗占比過高等問題，既限制了學(xué)生主動參與實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)造力，又降低了實驗教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新性。實驗教學(xué)獨立性不強，依附于理論教學(xué);實驗過程中教師怎么講，學(xué)生就怎么做，學(xué)生處于被動接受知識的狀態(tài);實驗教學(xué)模式以基礎(chǔ)規(guī)范性實驗為主，實驗?zāi)Ｊ絾我?，開放性和創(chuàng)新性的實驗教學(xué)項目極為有限。

（三）實習(xí)實訓(xùn)指導(dǎo)教師隊伍不穩(wěn)定

指導(dǎo)學(xué)生進行實習(xí)實訓(xùn)的教師一部分為專業(yè)課程教師，另一部分為專業(yè)實訓(xùn)教師。專業(yè)教師目前以科研為重。專業(yè)實訓(xùn)教師隊伍承擔(dān)實踐類課程的教學(xué)，大多只是工程師或工人，他們實踐指導(dǎo)任務(wù)繁重，很難有論文、專利、科研項目，根據(jù)高校現(xiàn)有的人事政策，他們的職稱難以晉升，編制難以解決。部分高校引進不了高端的實訓(xùn)師資，既有的師資也不穩(wěn)定。

（四）實踐教學(xué)平臺不足

校內(nèi)實踐平臺往往還是采用傳統(tǒng)的實驗設(shè)備、傳統(tǒng)的教學(xué)方法以及傳統(tǒng)的評價手段、傳統(tǒng)的管理方式，這些不足以培養(yǎng)及評價學(xué)生的綜合設(shè)計及創(chuàng)新能力，難以達到工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)。

校外實踐教學(xué)平臺的實踐教學(xué)效果欠佳：實習(xí)過程走馬觀花，缺少嚴(yán)格的過程管理和質(zhì)量監(jiān)控機制，流于形式，實習(xí)甚至變成參觀游覽;教學(xué)方式單一，實習(xí)時間較短，許多企業(yè)對大學(xué)生的教學(xué)實習(xí)與社會實踐活動不太支持。

二、基于工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)實踐教學(xué)改革

對比工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)，景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)無機非金屬材料工程專業(yè)已經(jīng)達到了5.3及7.1條標(biāo)準(zhǔn)的要求，改革主要著眼于圍繞畢業(yè)要求中的解決復(fù)雜工程問題，在實踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合運用各學(xué)科知識、協(xié)作、溝通等能力。原專業(yè)實驗教學(xué)當(dāng)中存在的單一性、驗證性及封閉性，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合運用知識解決問題能力方面存在不足，為此，我們進行了基于工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)實踐教學(xué)系列改革。

（一）專業(yè)課程的企業(yè)實踐教學(xué)改革

解決復(fù)雜工程問題，需要具備運用所學(xué)專業(yè)知識的能力。我們從著重培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，應(yīng)用知識分析問題、解決問題的能力出發(fā)，根據(jù)陶瓷工藝學(xué)、熱工過程及設(shè)備兩門核心專業(yè)課程內(nèi)容的特點[4-5]，對傳統(tǒng)課堂教學(xué)進行改革，將部分教學(xué)內(nèi)容直接放到企業(yè)去進行實踐教學(xué)。在企業(yè)的實踐教學(xué)中，將理論直接與實踐相融合，實施小組教學(xué)制，由企業(yè)懂理論、具有較好教學(xué)能力的資深工程師采用現(xiàn)場講解、學(xué)生提問、討論等靈活方式進行教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容根據(jù)企業(yè)實際情況精心進行教學(xué)組織安排，如表1所示。

改革考核機制，加強實踐部分成績的比例，具體考核成績的評定方法為：企業(yè)指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)按照優(yōu)（90）、良（80）、中（70）、及格（60）、不及格五個等級評分。如果企業(yè)指導(dǎo)教師評分為不及格者，那么學(xué)生本門課程不及格，要按照學(xué)校規(guī)定進行補考。學(xué)校指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生每次作業(yè)及學(xué)生的實習(xí)報告，按照優(yōu)（90）、良（80）、中（70）、及格（60）、不及格進行評分。評為不及格者，為本門課程不及格，學(xué)生要按照學(xué)校規(guī)定進行補考。課程實踐內(nèi)容成績=企業(yè)指導(dǎo)教師評分×50%+學(xué)校指導(dǎo)教師評分×50%。課程總成績=學(xué)校理論教學(xué)考試的成績×50%+實踐內(nèi)容成績×50%。

企業(yè)教師通過面試提問考核給出成績，所提的問題為企業(yè)實際生產(chǎn)中的問題，由此促進學(xué)生將書本上的理論知識用來分析、解決企業(yè)中的實際問題，這直接培養(yǎng)了學(xué)生綜合運用所學(xué)的專業(yè)知識解決問題的能力。

（二）多學(xué)科綜合設(shè)計及創(chuàng)新實驗的整合

綜合應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力，特別是多學(xué)科、多課程知識的綜合應(yīng)用能力，是解決復(fù)雜工程問題的重要能力。為了達到此目的，專業(yè)實踐教學(xué)進行了三個遞進層次的綜合實驗改革。

第一個層次是課程內(nèi)的整合實驗，即單課程內(nèi)的綜合實驗整合。將課程內(nèi)單一知識、原理、方法、技術(shù)的驗證性實驗，分別整合成綜合設(shè)計型實驗占主要的專業(yè)基礎(chǔ)及綜合實驗（一）（二）（三）系列，主要是著眼于提升學(xué)生綜合應(yīng)用本課程知識的能力。

第二個層次是多課程的綜合實驗整合，將硅酸鹽巖相學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、陶瓷工藝學(xué)、材料物理性能、建筑陶瓷工藝學(xué)及測試技術(shù)等課程的相關(guān)知識，結(jié)合工程實踐，整合成一門專業(yè)綜合實驗課程，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用多課程知識的能力。實驗項目為坯體的制備燒成及性能檢測，具體內(nèi)容為：坯體（建筑瓷、日用瓷、多孔陶瓷、特種陶瓷）配方設(shè)計、配料、成型、干燥、燒成、樣品觀察（檢測），在四種坯中選做1種（推薦選做日用瓷坯體）。檢測的項目有：坯料可塑性測定;坯體干燥線收縮率測定;白度、氣孔率、吸水率、體積密度的測定;真密度測定;陶瓷抗折強度的測定;熱穩(wěn)定性測定等。

第三層次在第二層次綜合實驗課程的基礎(chǔ)上，進一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，增設(shè)了一門專業(yè)創(chuàng)新實驗課程。將學(xué)生分成若干小團隊的形式，每個團隊開展一個做釉的小課題，具體內(nèi)容為：在透明釉、乳濁釉、結(jié)晶釉、銅紅釉或其他釉中選做1種，進行配方設(shè)計、配料、制備釉漿、上釉、干燥、燒成、樣品觀察，并根據(jù)釉料種類進行（檢測）白度、光澤度、透光度、顯微硬度等的測定，同時對釉的性能進行綜合評判，具體安排如表2所示。從選題、確定實驗方案、進行實驗、實驗樣品檢測到實驗總結(jié)報告，全由團隊自主完成。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生綜合設(shè)計、創(chuàng)新能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生團隊協(xié)作、溝通交流等能力。

專業(yè)綜合實驗與專業(yè)創(chuàng)新實驗整合了單一的、分散的各專業(yè)（基礎(chǔ)）課程實驗項目，使之有機融合到實踐中，達到了工程教育認證培養(yǎng)學(xué)生具有綜合應(yīng)用知識的能力、創(chuàng)新能力的要求，融合的課程及相關(guān)實驗項目如表3所示。重新梳理各實驗、實踐課程教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合應(yīng)用知識能力的專業(yè)綜合實驗及專業(yè)創(chuàng)新實驗為核心的、專業(yè)（基礎(chǔ)）實驗與實踐有機融合的新型實驗（實踐）教學(xué)體系（如圖1所示）。

（三）創(chuàng)新（創(chuàng)業(yè)）實踐能力培養(yǎng)的全覆蓋

改變目前只有少數(shù)學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的現(xiàn)狀，按照工程教育認證的理念，實施專業(yè)導(dǎo)師制，全覆蓋所有學(xué)生，所有大二、大三學(xué)生必須進入導(dǎo)師實驗室進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐，以全面提升所有學(xué)生的創(chuàng)新能力。我們將進一步在實際操作中總結(jié)經(jīng)驗，完善考核評價機制，考慮在培養(yǎng)方案修訂中加入課程體系，以便長期實行規(guī)范化操作。

（四）加強實踐體系的平臺建設(shè)

從規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)，新方法、新技術(shù)的采用（仿真、虛擬實驗、多媒體、手機APP等），符合OBE理念評價學(xué)生實踐效果指標(biāo)體系的建設(shè)，平臺實踐指導(dǎo)教師隊伍的建設(shè)，開放實踐平臺的建設(shè)等方面，重點建設(shè)國家實驗示范中心及陶瓷工程實訓(xùn)中心，加強校外實踐基地的建設(shè)與管理，規(guī)范校外實踐學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價。

（五）培養(yǎng)工程實踐能力強的實踐指導(dǎo)教師隊伍

考慮到新引進博士往往缺乏工程實踐鍛煉，我們建立了引進教師到企業(yè)實踐的制度，規(guī)定每位新引進的博士教師必須到外地企業(yè)實踐鍛煉6個月，以實踐報告的形式進行考核，每位實踐教師必須達標(biāo)。同時，規(guī)定了專業(yè)課程教師必須參與實驗實踐教學(xué)，通過這種方式培養(yǎng)了一支工程實踐能力很強的隊伍。按照工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)5.3的要求，聘請行業(yè)專家參與實踐教學(xué)，進一步加強了實踐指導(dǎo)教師的隊伍建設(shè)。

三、結(jié)束語

近幾年來的實踐教學(xué)改革取得了明顯效果：培養(yǎng)的學(xué)生實踐動手能力強，學(xué)生的綜合設(shè)計及創(chuàng)新能力得到了普遍提高，具備了較好的解決復(fù)雜工程問題的能力;同時也培養(yǎng)鍛煉了一支工程實踐能力強的實踐指導(dǎo)教師隊伍，調(diào)動了教師參與實踐教學(xué)的積極性;部分實踐教學(xué)改革成果已推廣到本校的熱能與動力工程專業(yè)及外院系的工科專業(yè)。

在實踐教學(xué)改革中，也存在一些問題：企業(yè)受市場變化影響較大，因此改革還存在企業(yè)實踐指導(dǎo)教師隊伍不穩(wěn)定的問題;專業(yè)教師重科研輕教學(xué)、重理論輕實踐的觀念還需宏觀政策的引導(dǎo)改進;基礎(chǔ)課程實踐教學(xué)、人文社科課程實踐、第二課堂實踐等如何與專業(yè)實踐融合而構(gòu)成一個有機的整體，涉及多個不同的教學(xué)部門及學(xué)生管理部門，需要學(xué)校相關(guān)部門進行協(xié)調(diào)。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 工程教育專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn).中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會[S].2019：11.

[2] 陳利華，趙津婷，劉向東. 從工程教育認證視角重構(gòu)第一課堂實踐教學(xué)體系[J].中國大學(xué)教學(xué)， 2015（12）：60-67.

[3] 李睿，曹榮敏，于鏑.培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題能力的新工科實踐教學(xué)研究[J].教育教學(xué)論壇， 2020（13）：84-85.

[4] 李家駒，繆松蘭，馬鐵成，等. 陶瓷工藝學(xué)[M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社， 2006.

[5] 孫晉濤. 硅酸鹽工業(yè)熱工基礎(chǔ)[M]. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社， 2005.

[責(zé)任編輯：陳 明]

[收稿時間]2020-06-21

[基金項目]江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究課題 “新工科背景下工程教育認證理念的陶瓷材料工程國家級實驗示范中心改革建設(shè)”（編號：JXJG-18-11-14），景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)教學(xué)改革研究課題“適應(yīng)新工科及工程教育專業(yè)認證下的陶瓷工程實訓(xùn)（實習(xí)）改革”（編號：TDJG-19-Y57），景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)教學(xué)改革研究課題“陶瓷墻地磚工廠設(shè)計概論立體化教材建設(shè)研究”（編號：TDJG-19-Y14）。

[作者簡介]羅民華（1971-），男，江西崇義人，博士，教授，陶瓷材料工程國家級實驗教學(xué)示范中心主任，主要從事無機非金屬材料科研及實驗實踐教學(xué)研究。