陳紅兵，何輝波，馬永昌，羅書強(qiáng)，李 麗＊

（西南大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院，重慶 400716)

0 引言

培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力是工程教育的重要任務(wù)，這是工程教育界形成的一種普遍共識(shí)。我國于2016 年加入《華盛頓協(xié)議》[1，2]。該協(xié)議是一種國際互認(rèn)協(xié)議，它是一種全球工程教育界認(rèn)可的工程教育質(zhì)量保障制度，是實(shí)現(xiàn)國際互認(rèn)的前提條件[3]?！耙詫W(xué)生為中心”“成果導(dǎo)向”和“持續(xù)改進(jìn)”是工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念。工程教育專業(yè)認(rèn)證要求專業(yè)開設(shè)的課程、專業(yè)的師資隊(duì)伍、專業(yè)的辦學(xué)條件等都必須圍繞培養(yǎng)學(xué)生的能力能夠?qū)崿F(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成這一核心任務(wù)進(jìn)行配置，而且還要建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，以確保教育質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)和提升?！豆こ探逃J(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》要求課程設(shè)置能夠有力地支持畢業(yè)要求的實(shí)現(xiàn)，并且要求實(shí)踐環(huán)節(jié)至少占總學(xué)分的20%以上[4]。2020 年，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)成為我校第一個(gè)通過認(rèn)證的專業(yè)，分析總結(jié)改革舉措，期望對(duì)兄弟院校有一定借鑒意義。

1 面向工程專業(yè)認(rèn)證的機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的主要問題

培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、工程綜合素質(zhì)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)等只有通過大量的實(shí)踐教學(xué)才能夠?qū)崿F(xiàn)。目前，工程教育實(shí)踐教學(xué)存在以下幾方面的問題[2，5-7]：

（1）實(shí)踐教學(xué)沒有得到足夠重視。在制定培養(yǎng)方案的過程中，很多高校實(shí)行“大類招生，重基礎(chǔ)、寬口徑”，實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)被大幅壓縮，導(dǎo)致學(xué)生親自動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)減少，實(shí)踐課以參觀和講解的形式居多。

（2）實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容更新滯后，沒有緊跟學(xué)科發(fā)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。一方面，基礎(chǔ)性的和驗(yàn)證性的教學(xué)內(nèi)容過多，這些教學(xué)內(nèi)容沒有緊密結(jié)合實(shí)際工程背景，無法有效地把解決復(fù)雜工程問題融入到實(shí)踐教學(xué)中，嚴(yán)重缺乏融合交叉學(xué)科知識(shí)的實(shí)踐項(xiàng)目。另一方面，實(shí)踐教學(xué)方法沒有與時(shí)俱進(jìn)，“微課”“翻轉(zhuǎn)課堂”“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)”“慕課（MOOC）”“虛擬實(shí)驗(yàn)”等沒有得到推廣應(yīng)用。

（3）部分實(shí)踐項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)的支撐作用較弱。有的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)沒有什么貢獻(xiàn)，而有的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)又缺乏足夠的實(shí)踐項(xiàng)目來支撐。另外，一些實(shí)踐項(xiàng)目的考核評(píng)價(jià)不科學(xué)、合理，難以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。

（4）教師的實(shí)踐經(jīng)歷不足。隨著高校人事制度的深度改革，大量實(shí)驗(yàn)教學(xué)崗位要求碩士或博士，往往這些應(yīng)聘者是從高校畢業(yè)就到高校就業(yè)了，缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2 工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的要求

工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)在課程體系設(shè)置中對(duì)工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）提出了具體要求[4]：首先，工程實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的學(xué)分合計(jì)占本專業(yè)培養(yǎng)方案總學(xué)分的20%及以上。其次，實(shí)踐教學(xué)課程的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容要符合培養(yǎng)要求，要充分利用企業(yè)的工程背景，廣泛開展校企合作、開展實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)，從而提高培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。再次，需要設(shè)置大量的、具有工程實(shí)際背景的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題，通過解決實(shí)際問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和解決實(shí)際工程問題的能力。最后，要積極邀請(qǐng)生產(chǎn)企業(yè)的高級(jí)工程師或技術(shù)專家參與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的指導(dǎo)和答辯工作。由此可以看出，實(shí)踐教學(xué)在工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中占有十分重要的地位。因此，需要結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，對(duì)以往開設(shè)的實(shí)踐課程進(jìn)行刪減或增加，更新實(shí)踐課程內(nèi)容，刪除落后的、過時(shí)的教學(xué)內(nèi)容，增加先進(jìn)的、最新的、符合學(xué)科發(fā)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行合理的實(shí)踐課程安排，明確實(shí)現(xiàn)方式，合理分配每門實(shí)踐課程的權(quán)重。確保實(shí)踐課程和畢業(yè)要求指標(biāo)具有嚴(yán)密的量化關(guān)系，才便于畢業(yè)要求的量化評(píng)價(jià)，這樣才能使實(shí)踐教學(xué)課程設(shè)置具有根本性的依據(jù)。

3 構(gòu)建面向工程專業(yè)認(rèn)證的實(shí)踐教學(xué)體系

3.1 制定面向工程專業(yè)認(rèn)證的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)

工程專業(yè)認(rèn)證制度明確要求專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該符合學(xué)校的定位、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要；培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該體現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)時(shí)能夠達(dá)到的基本能力要求[4]。而且，具體的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)能夠支撐培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，專業(yè)的課程設(shè)置必須能夠充分支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成和培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，通過深入理解培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系三者之間的相互關(guān)系，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)制定恰當(dāng)?shù)漠厴I(yè)要求，根據(jù)畢業(yè)要求構(gòu)建恰當(dāng)?shù)恼n程配置。本專業(yè)以工程教育專業(yè)認(rèn)證制度的要求為指導(dǎo)，結(jié)合學(xué)校的定位和本地區(qū)的制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，制定了實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，見表1。

表1 機(jī)械類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)

3.2 構(gòu)建全周期、多層次、多模塊化的實(shí)踐教學(xué)體系

在以往的實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)置過程中，實(shí)踐環(huán)節(jié)的開設(shè)通常沒有全盤考慮。根據(jù)制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)以及學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀，打破原有的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，重新編制符合機(jī)械學(xué)科發(fā)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容；結(jié)合新工科、智能制造等行業(yè)發(fā)展背景設(shè)置一系列全新的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容[6]。比如智能制造生產(chǎn)線、機(jī)器人（工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、機(jī)器人維修）專題實(shí)踐、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、數(shù)字化工廠項(xiàng)目、高端數(shù)控機(jī)床維修項(xiàng)目、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（機(jī)器視覺、智能傳感器、工業(yè)以太網(wǎng)）、工業(yè)軟件及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（ERP/MES/DCS 等）、增材制造（3D 打?。?、激光加工等實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。眾所周知，學(xué)習(xí)知識(shí)應(yīng)遵循循序漸進(jìn)的原則，從基礎(chǔ)到高級(jí)，從單一到綜合，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，使學(xué)生逐步掌握適應(yīng)崗位要求的工程能力[2]。以校內(nèi)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐為主，以校外實(shí)習(xí)為輔，構(gòu)建全周期、多層次、多模塊化的實(shí)踐平臺(tái)，如圖1 所示。

圖1 全周期、多層次、多模塊化的實(shí)踐教學(xué)體系

3.3 建立科學(xué)、合理的實(shí)踐教學(xué)考核方式

目前，實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核通常缺乏科學(xué)的、合理的方式方法?，F(xiàn)有的考核方式比較單一，缺乏系統(tǒng)性、科學(xué)性、多樣性、不能精確地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而且，以往的考核方式及成績(jī)記錄方式存在不合理之處，與畢業(yè)要求分解指標(biāo)沒有形成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。綜上，實(shí)踐教學(xué)考核方式應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行改革[7-9]。

（1）加強(qiáng)對(duì)學(xué)習(xí)過程的考察。需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐過程的全程評(píng)價(jià)，包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、考勤、實(shí)驗(yàn)操作、課堂提問等。

（2）增加考核方式的多樣性。除了實(shí)驗(yàn)報(bào)告，還應(yīng)當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)操作能力、分析問題的能力、解決問題的能力、溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方面的評(píng)價(jià)。

（3）側(cè)重考核解決實(shí)際問題的能力。讓學(xué)生參與科研項(xiàng)目以及一些復(fù)雜的、綜合性的實(shí)踐項(xiàng)目、各種科技創(chuàng)新比賽等等，重點(diǎn)考核學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，從而不斷提高實(shí)踐動(dòng)手能力。

（4）加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)能力和溝通能力的培養(yǎng)。團(tuán)隊(duì)能力和溝通能力是工程教育專業(yè)認(rèn)證中一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。比如，通過項(xiàng)目制的方式讓學(xué)生組隊(duì)參加完成一些科技創(chuàng)新項(xiàng)目或者課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，使學(xué)生學(xué)會(huì)與其他團(tuán)隊(duì)成員以及老師之間的溝通和交流，從而加強(qiáng)溝通能力培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)能力建設(shè)。

3.4 加大實(shí)踐教學(xué)投入及學(xué)生獲獎(jiǎng)情況

隨著智能制造、機(jī)器人、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，“機(jī)器換人”是制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，為了緊跟時(shí)代的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，我們必須及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，增加相關(guān)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，才能夠培養(yǎng)真正符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的人才。近年來，我校對(duì)機(jī)械專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)條件進(jìn)行了大量投入，2021年建成的新工科實(shí)驗(yàn)大樓有25000m2，采購的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備約2000 萬元，并且相繼開設(shè)了相關(guān)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目。近3 年，學(xué)生參加各類科技競(jìng)賽活動(dòng)，獲得國家級(jí)一等獎(jiǎng)7 項(xiàng)，省部級(jí)一等獎(jiǎng)22 項(xiàng)，省部級(jí)二等獎(jiǎng)48項(xiàng)。在2021 年，第七屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽中榮獲金獎(jiǎng)。第十四屆“高教杯”全國大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，榮獲個(gè)人全能一等獎(jiǎng)2 項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)等。

4 結(jié)語

基于工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，分析總結(jié)了工程教育實(shí)踐教學(xué)的不足之處，結(jié)合本校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的現(xiàn)狀，構(gòu)建了符合工程教育專業(yè)認(rèn)證要求的實(shí)踐教學(xué)體系。對(duì)機(jī)械專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)考評(píng)方式等進(jìn)行改革，打造全周期、多層次、多模塊化的實(shí)踐教學(xué)體系。