王敏杰 王莉 韓永軍 曹云麗 馮云曉

［摘 要］立德樹人是高校為國塑才的根本任務(wù)。把學(xué)生作為教育的中心，緊抓工程教育專業(yè)認證的機會，基于OBE理念，通過化學(xué)工程與工藝專業(yè)基礎(chǔ)課“試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”教學(xué)設(shè)計與課堂模式的改革，融入德育案例，加強課程思政載體作用，促進學(xué)生在知識、能力與德育等方面的全方位提升，提高學(xué)生解決問題的能力，實現(xiàn)課程育人目標。

［關(guān)鍵詞］立德樹人；工程教育專業(yè)認證；試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理；課程思政；人才素質(zhì)

［中圖分類號］G41文獻標志碼：A

在國際上，工程教育專業(yè)認證是一種被普遍認可的工程教育質(zhì)量保證制度，可以實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認。在我國，由該領(lǐng)域的教育工作者、相關(guān)行業(yè)專家同專門職業(yè)、協(xié)會一起對工程教育專業(yè)進行認證，對高校工程類專業(yè)進行標準化評估，能夠提高工程教育質(zhì)量。我國工程教育的發(fā)展離不開對工程教育專業(yè)的認證，其是提高國際影響力、競爭力與認可度的必選途徑［1］。

1 工程教育專業(yè)認證背景

《華盛頓協(xié)議》（Washington Accord）是一項針對本科工程教育的國際互認協(xié)議，是在1989年發(fā)起并簽署的，發(fā)起人為美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個國家的民間工程專業(yè)團體。這一協(xié)議的目的是針對一般四年制工程教育進行學(xué)位資格互認，由各簽約成員國確認已認證的工程教育學(xué)位，并提出從任何一個國家畢業(yè)的畢業(yè)生，在其他國家或地區(qū)，都應(yīng)該被認為具有了從事工程工作的學(xué)歷。在2013年6月19日，我國成為《華盛頓協(xié)議》第21個預(yù)備成員國，并于2016年6月2日成為第18個正式協(xié)議成員國。這表明，我國的工程教育質(zhì)量已經(jīng)在世界范圍內(nèi)獲得了公認；可以為工科專業(yè)的畢業(yè)生提供一張具有國際互認水平的“通行證”，為他們未來走向世界奠定了堅實的基礎(chǔ)。它標志著我國的工程教育開始走向世界。

據(jù)統(tǒng)計，我國每年培養(yǎng)的工程人才總量巨大，但與畢業(yè)生總數(shù)相比，高等教育中的工程教育質(zhì)量仍然相對較低，尤其是在尖端創(chuàng)新人才的儲存和培養(yǎng)方面，創(chuàng)新工程技術(shù)人才的培養(yǎng)和儲備相對較差，難以適應(yīng)智能制造工業(yè)4.0時代的要求。這是由多種因素造成的：首先，高校專家的培養(yǎng)，如工程和技術(shù)技能，總是以“學(xué)術(shù)”為導(dǎo)向，重理論、輕實踐的教學(xué)模式弱化了工科學(xué)生解決工程實際問題的能力；其次，在評估機制方面，我國高校工程教育起步較晚，注冊工程師認證體系的標準中缺乏國際公認的認證體系。

2022年7月15日，中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會發(fā)布的《工程教育專業(yè)認證標準》成為中國高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量評估領(lǐng)域的最新標準，同時也是落實管理與評估分離、促進第三方組織參與教育管理的重要舉措［2］。

2 “試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”在當前課程教學(xué)中存在的問題

2.1 傳統(tǒng)的講授型教學(xué)模式

目前，傳統(tǒng)教學(xué)模式在高校的課堂授課中仍然占有很大的比重，而且在各學(xué)科和各層次的學(xué)校中得到了廣泛運用［3］。教師給學(xué)生灌輸知識，但學(xué)生卻只能被動接受。這門課程理論多、難度大、枯燥乏味，讓學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的動力，難以產(chǎn)生良好的學(xué)習(xí)效果［4］。此外，教師的任務(wù)是完成課程教學(xué)和實現(xiàn)教材目標，課程內(nèi)容過于理論化、機械化，不適合“試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”等實踐課程，弱化了學(xué)生將理論融入實踐的能力，使學(xué)生難以將所學(xué)知識與實際問題相結(jié)合。

2.2 課件與教案理論性過強、缺少試驗實例分析

現(xiàn)有課程中有許多理論、公示、計算和結(jié)論缺乏與試驗相關(guān)的實證分析。通常情況下，教師會在“試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”課程中，對大量理論知識、公式運用進行講解，然后介紹相應(yīng)的模型和解決方法，但很少涉及相應(yīng)的專業(yè)案例分析。由于該課程的數(shù)學(xué)性與科學(xué)性，目前的實例數(shù)量還遠遠不夠，無法將知識應(yīng)用到實際問題中。即使學(xué)生上課認真聽講、記筆記，且在課堂教學(xué)前后都達到了學(xué)習(xí)目標和要求，但仍難以運用所學(xué)知識進行研究與實踐，相應(yīng)的“實事求是”等課程思政元素更加匱乏［5］。因此，有必要強調(diào)理論和實踐應(yīng)用與課程內(nèi)容的聯(lián)系，在理論學(xué)習(xí)中增加案例分析。教師對專業(yè)的某些實際問題進行解釋和分析，可以幫助學(xué)生更好地了解課程中知識的主要內(nèi)容，加強他們的記憶力，提高他們的主觀分析能力，從而判斷測試設(shè)計的合理性，鍛煉學(xué)生數(shù)據(jù)分析與試驗設(shè)計的實踐能力［6］。

2.3 課堂教學(xué)缺乏師生互動、反饋不足

在實際課堂教學(xué)中，學(xué)生課前預(yù)習(xí)不足或者教師缺乏課程導(dǎo)入，加之學(xué)生對該門課程的知識儲備有限，與教師之間交流較少，導(dǎo)致其課堂探討問題的主動性與時間也相對較少，嚴重阻礙了學(xué)生參與課堂教學(xué)探討與互動的主動性。課堂上教師與學(xué)生的互動很少，教師只關(guān)注講課，學(xué)生很難參與課堂互動，這使得學(xué)生聽課時不專注，不能緊跟教師的講課節(jié)奏，甚至產(chǎn)生厭倦情緒。長期以來，教師習(xí)慣于講授概念、方法與理論，導(dǎo)致機械的單程式傳授教學(xué)占據(jù)了學(xué)生大量課堂時間。使得學(xué)生對課堂討論缺乏興趣，進一步降低了學(xué)生和教師之間的互動頻率，不利于促進學(xué)生在課堂上的積極性和獨立性，加劇了課堂缺乏師生互動、反饋不足等問題［7］。

2.4 課程考核模式單一

當前，無論對于學(xué)生還是教師，期末考試或課程大作業(yè)仍是本門課程評價的主要方式。這種評價模式注重知識點和理論的掌握以及方法的運用，忽略了對學(xué)生實際水平和實踐能力的培養(yǎng)。這種單純的封閉式評價方式的弊端是“重知識輕能力”［8］。學(xué)生只會關(guān)注成績，在課堂上只注重理論知識的記憶，抄寫筆記，不會對知識進行靈活運用。此外，這種考核模式缺乏過程評價監(jiān)督與考核評價，只能在短時間內(nèi)評估該課程，背離了對學(xué)生創(chuàng)造力和動手能力進行全面考核的初衷。

3 工程教育專業(yè)認證下“試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”課程思政改革策略

試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課。該課程是一門介紹工程技術(shù)和科研試驗中常用的試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理方法的課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以對科學(xué)實驗的實驗方案設(shè)計以及通過試驗得到的數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)合所學(xué)習(xí)的理論知識，對實驗進行處理，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能以及對科學(xué)進行分析的能力。教師在教學(xué)過程中，應(yīng)通過改革教學(xué)設(shè)計，挖掘“實事求是”“愛國主義”等思政元素，并將其有效融入課程，最終實現(xiàn)學(xué)生知識、能力與德育素養(yǎng)的全面發(fā)展。

3.1 產(chǎn)出導(dǎo)向進入課堂

產(chǎn)出導(dǎo)向（Outcome-based Education，OBE）理念是指以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為中心，設(shè)計專業(yè)教學(xué)模式、實施教學(xué)方法，通過對比畢業(yè)生能力要求標準，對學(xué)校教育的效果進行評價。產(chǎn)出導(dǎo)向的重點在于教育的成果，即“教育產(chǎn)出”，而不是教師教了什么，即“教育輸入”。這就要求教師在該課程中構(gòu)建“反向設(shè)計，正向施工”的教學(xué)設(shè)計基本思路，以學(xué)生在畢業(yè)時能夠達到的標準為出發(fā)點，設(shè)計相應(yīng)的培養(yǎng)方案與課程大綱，滿足家庭、學(xué)校與用人單位等利益相關(guān)者的需求與期待，構(gòu)建課程體系，匹配合適的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法。構(gòu)建課程體系離不開學(xué)生、師資配置和教學(xué)資源的支持。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，由培養(yǎng)、畢業(yè)要求和課程體系形成的全過程教學(xué)鏈有利于更好地提高學(xué)生的綜合能力，而且能夠按照學(xué)生的終身學(xué)習(xí)需求，合理地安排和開展教學(xué)，為學(xué)生提供優(yōu)秀的文化素養(yǎng)、社會理想、工程倫理、法律理念等新觀念。拓展與課程專業(yè)相關(guān)的知識與技術(shù)，這需要借助課程教育來完成。因此，通識課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課和實踐教學(xué)等課程體系中的每一門課程都應(yīng)該對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果發(fā)揮其應(yīng)有的作用［9］。

3.2 以學(xué)生為中心

把學(xué)生當作中心點，以學(xué)生在畢業(yè)時能夠達到的水平為著力點，進行教學(xué)安排以資源配置，通過對學(xué)生及工作單位進行滿意度調(diào)查，對專業(yè)進行評價。這就要求教師必須把學(xué)生看作課堂教育過程中最主要的實體。在傳統(tǒng)課堂中，教師通常是課堂的主體，在規(guī)定的時段和場所進行相應(yīng)的課堂教學(xué)。在實施教學(xué)計劃時，教師往往以“灌輸”的方式進行教學(xué)，這就會忽略了學(xué)生作為本體的創(chuàng)造性與主動性。

針對上述情況，教師在講授基礎(chǔ)知識的同時，還要講解掌握知識點的方式和解題的技巧，做到授人以漁而不是授人以魚。師生之間的互動交流以及知識的傳遞，能夠逐步打破傳統(tǒng)封閉課堂教學(xué)在時間、空間和內(nèi)容上的限制，逐步完成教學(xué)模式的轉(zhuǎn)換。在這一前提下，教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的主體意識，積極引導(dǎo)學(xué)生從被動的理解轉(zhuǎn)向主動地學(xué)習(xí)，從而激發(fā)他們的積極性和創(chuàng)造性。讓學(xué)生有機會在自身興趣和教師的指導(dǎo)下獲得知識，這不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，也能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、調(diào)查和解決問題的能力。同時，教師應(yīng)將學(xué)生放在核心位置，認真地聆聽學(xué)生的訴求，根據(jù)學(xué)生的身心發(fā)展需求調(diào)整教學(xué)模式和進度。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生個體差異，通過對話式、案例式、啟發(fā)式、情景式、比較式、互動式等多種教學(xué)方法，以全體學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為著眼點，實行有針對性的差別教育，讓每一位學(xué)生都可以發(fā)揮自己的長處，以期得到最好的發(fā)展［10］。

目前，多媒體是課堂教學(xué)中的一個重要角色，對于“試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”課程中不易理解的知識點，教師可以錄制相應(yīng)的微課視頻，便于學(xué)生在課前預(yù)習(xí)。并根據(jù)學(xué)生反饋情況進行及時完善，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而獲取優(yōu)秀的學(xué)習(xí)成果。

3.3 互動式教學(xué)提高學(xué)生課堂參與度的同時融入課程思政

在傳統(tǒng)的課堂中，學(xué)生對課堂教學(xué)的參與度很低，對此，教師可以采用以互動教學(xué)為主的課堂模式?；谛〗M討論與案例分析，使學(xué)生積極參與課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，增強學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣，提高其德育素養(yǎng)。所謂分組討論，就是事先把學(xué)生分為若干個討論組，并指定一位組長，在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)匯報小組討論結(jié)果。案例分析，是教師在課堂上參與師生之間關(guān)于專業(yè)案例的互動討論，并結(jié)合前期知識點，審查和驗證該知識點在應(yīng)用方面的學(xué)習(xí)成果。例如，在學(xué)習(xí)緒論環(huán)節(jié)時，融入我國數(shù)學(xué)家對該課程統(tǒng)計分析的貢獻，增強學(xué)生的民族自豪感，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、投身科學(xué)的信念和愛國主義情懷［11］。

4 結(jié)語

推進工程教育專業(yè)認證，以產(chǎn)出導(dǎo)向為理念，對“試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理”課程進行設(shè)計，以學(xué)生為中心，融入課程思政元素，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和評價方式等方面進行改革與完善，使學(xué)生在畢業(yè)時能夠達到化學(xué)工程與工藝專業(yè)的培養(yǎng)目標。強化以學(xué)生為本的主體性，將“句號”課堂轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢柼枴闭n堂，促使學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，由傳統(tǒng)被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動獲取。同時，通過建立有效的“評價—反饋—改進”閉環(huán)機制，形成持續(xù)改進的質(zhì)量保證機制，不斷提高高校的人才培養(yǎng)質(zhì)量與競爭力。

參考文獻

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