工程教育專業(yè)認(rèn)證下培養(yǎng)金屬材料工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)體系研究

1、工程教育專業(yè)認(rèn)證下培養(yǎng)金屬材料工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)體系研究 摘要：為了提高金屬材料工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力，本文論述了目前本科高校金屬材料工程專業(yè)實踐教學(xué)體系建設(shè)的重要性。依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念，闡述了金屬材料工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中較為嚴(yán)重的問題；從提高理論課程教學(xué)與實踐教學(xué)之間的支撐度、擴(kuò)充實踐教學(xué)師資隊伍與實踐教學(xué)基地、完善專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量保障與評價機(jī)制三個方面作為出發(fā)點，提出了改良金屬材料工程專業(yè)實踐教學(xué)的措施，為提升金屬材料工程專業(yè)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力提供一種參考方式建議。 關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證,金屬材料工程,實踐教學(xué) 一工程教育專業(yè)認(rèn)證及其標(biāo)準(zhǔn)簡介 在 1989 年，來

2、自美國、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(tuán)體發(fā)起和簽署了一份協(xié)議，即華盛頓協(xié)議；該協(xié)議的內(nèi)容主要是針對國際上本科工程學(xué)歷（一般為 4 年）資格彼此間互認(rèn)方面相關(guān)的，確認(rèn)由簽約成員認(rèn)證的工程學(xué)歷基本類同，并建議畢業(yè)于任一簽約成員認(rèn)證的課程的人員均應(yīng)被其他簽約國（地區(qū)）視為已獲得從事初級工程工作的學(xué)術(shù)資格。在2022年，我國也加入了華盛頓協(xié)議，成為了預(yù)備成員；在 2022 年的年初接受了轉(zhuǎn)正考察，燕山大學(xué)和北京交通大學(xué)兩所高校代表我國成為華盛頓協(xié)議組織考察的觀摩教學(xué)單位。在 2022 年 6 月 2 日，我國成為了國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議華盛頓協(xié)議的正式會員。202

3、2 年 6 月，中國科協(xié)代表我國正式加入華盛頓協(xié)議，成為第 18 個會員國。通過認(rèn)證專業(yè)的畢業(yè)生在相關(guān)國家申請工程師執(zhí)業(yè)資格時，將享有與本國畢業(yè)生同等待遇。 加入華盛頓協(xié)議將對我國工程類后備人才的培養(yǎng)起到指導(dǎo)性作用。大學(xué)工程類本科教育培養(yǎng)出來的大部分學(xué)生應(yīng)該是在行業(yè)中充當(dāng)工程師這個角色，少部分學(xué)生從事科學(xué)研究方面，所以衡量工程類的大學(xué)生在本科階段是否得到了充分的培養(yǎng)，是否在實際動手能力方面得到充分的鍛煉，需要引入國際標(biāo)準(zhǔn)來加以衡量。在確立了國際標(biāo)準(zhǔn)之后，學(xué)生參照這個標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)，老師也按照這個標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)向和要求去指導(dǎo)自己授課，這樣的人才培養(yǎng)模式對解決我國工程實際應(yīng)用方面的需求問題將起到重

4、要的指導(dǎo)作用。 工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)注以產(chǎn)出導(dǎo)向（Outcome-Based Education，OBE）作為國際通用標(biāo)準(zhǔn)，然后通過專業(yè)的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制來進(jìn)行評價（Continuous QualityImprovement，CQI），華盛頓協(xié)議中對畢業(yè)生素質(zhì)的要求，也是我國普遍采用的認(rèn)證程序，其核心理念亦可總結(jié)為以下三點：1）以學(xué)生為中心。2）以目標(biāo)為導(dǎo)向。3）以持續(xù)改進(jìn)為機(jī)制。該理念強(qiáng)調(diào)過程性評價，以學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向的評價活動。OBE 教育理念代表著專業(yè)工程教育改革的指南針；OBE 教育理念可謂是從根本上打破了傳統(tǒng)的專業(yè)教育與考核的模式1-2 ；工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)重點突出畢業(yè)生掌握、分析和

5、解決工程中復(fù)雜問題的能力，這就意味著專業(yè)在實踐教學(xué)過程中需要突出體現(xiàn)工程復(fù)雜問題的專業(yè)性和具體性，同時負(fù)責(zé)實踐教學(xué)的授課教師要將實際工程中的問題引入到實踐教學(xué)課程中。 二金屬材料工程專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)體系現(xiàn)狀 金屬材料工程專業(yè)在成立之后，該專業(yè)的實踐教學(xué)通過多年的建設(shè)后已經(jīng)形成了一套較為完善的教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。但是近年來，從金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生人數(shù)增長的趨勢來觀察，發(fā)現(xiàn)其與實踐教學(xué)培養(yǎng)質(zhì)量的匹配程度出現(xiàn)了不理想的狀況3-4 。總結(jié)上述現(xiàn)象主要表現(xiàn)在以下幾個方面。 （一）專業(yè)課的實驗教學(xué)相對單一。該專業(yè)下屬的專業(yè)課相關(guān)的實驗教學(xué)更多表現(xiàn)在演示性、驗證性兩個方面的實驗，實驗內(nèi)容相對單

6、一，而且數(shù)量有待增加，難以激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致學(xué)生不夠興奮、缺乏主觀能動性的投入，甚至有一定比例的同學(xué)表現(xiàn)出了敷衍了事的態(tài)度。另一方面，專業(yè)課相關(guān)的綜合性實驗，在一定程度上只是進(jìn)行流程相對簡單的金屬材料工程行業(yè)中的操作和訓(xùn)練，難以真正做到與實際企業(yè)的生產(chǎn)方式接軌，所以不利于有效培養(yǎng)學(xué)生獨立分析實際問題和解決實際問題的能力，同時也不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。 （二）專業(yè)課的實踐教學(xué)資源相對匱乏。金屬材料工程專業(yè)中，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是教學(xué)的重要有機(jī)組成部分，而實際情況是在高校里從事實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教師只有很小的比例是從企業(yè)工程師這個崗位轉(zhuǎn)過來的，與專業(yè)課相匹配的實驗教學(xué)更多的還是專業(yè)任課教

7、師或從事實驗崗位的教師擔(dān)任，其次學(xué)校實驗教學(xué)中心的設(shè)備或能夠從事的實踐教學(xué)內(nèi)容的豐富性相對較差，更多的是讓學(xué)生對課堂教學(xué)知識點加深一下理解。從現(xiàn)在的教師與學(xué)生的比例情況來看，教師數(shù)量相對較少，使得教師也難以暫時離開崗位去企業(yè)進(jìn)行掛職鍛煉和培訓(xùn)學(xué)習(xí)。 （三）專業(yè)課的實踐教學(xué)目標(biāo)不夠清晰。金屬材料工程專業(yè)中，某些專業(yè)課的實踐教學(xué)大綱中有些部分的教學(xué)目標(biāo)不夠清晰，導(dǎo)致學(xué)生參加這些實踐教學(xué)后的訓(xùn)練效果不佳，進(jìn)而衍生出學(xué)生的態(tài)度是對待實踐教學(xué)環(huán)節(jié)不夠重視。讓學(xué)生在專業(yè)課程理論學(xué)習(xí)后進(jìn)入設(shè)立在企業(yè)的教學(xué)實踐基地，如生產(chǎn)實習(xí)，由于目前的實際狀況是參加生產(chǎn)實習(xí)的學(xué)生數(shù)量較多而那些效益良好、生產(chǎn)車間狀況優(yōu)良的單

8、位為了不影響生產(chǎn)不愿意接待大批量的實習(xí)，而愿意接待生產(chǎn)實習(xí)的單位相對生產(chǎn)設(shè)備落后、效益不佳，所以導(dǎo)致學(xué)生參加生產(chǎn)實習(xí)后對本專業(yè)產(chǎn)生了一定的不良情緒。 （四）專業(yè)課的實踐教學(xué)目標(biāo)跳躍性較大。高校內(nèi)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、選擇科研導(dǎo)師進(jìn)入到課題組等，均在一定程度上對學(xué)生的實踐教學(xué)起到輔助性的動手訓(xùn)練的作用，但是效果不太理想，原因是學(xué)生參加的科研訓(xùn)練并不是學(xué)生從學(xué)習(xí)專業(yè)課中有所啟發(fā)的興趣延續(xù)，而是參加某些教師所申請的小型科研項目，從而從事的活動內(nèi)容可能與專業(yè)課程所教授的內(nèi)容脫節(jié)；另外加入到某些老師的科研梯隊中，更多的是服務(wù)博士、碩士研究生，在一定程度上接觸到科研，也沒有針對性地依據(jù)實踐教學(xué)的要求訓(xùn)

9、練自己的能力。 三工程教育專業(yè)認(rèn)證下學(xué)生創(chuàng)新能力提高的教學(xué)改革探索 針對上述金屬材料工程專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)體系現(xiàn)狀，以工程教育專業(yè)認(rèn)證的導(dǎo)向作為指導(dǎo)，同時按照工程認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)中對實驗條件的要求等，可以從以下三個方面來提高學(xué)生創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)改革。 （一） 增加本專業(yè)的理論課程與實踐教學(xué)課程之間的支撐程度。依據(jù)工程認(rèn)證的導(dǎo)向指引，實踐教學(xué)體系必須建立在與之對應(yīng)的理論課程體系之上，同時明確建立實踐教學(xué)體系的目的和針對性，以此作為切入點來對培養(yǎng)方案進(jìn)行改革，從而加強(qiáng)實踐教學(xué)體系與理論教學(xué)體系之間的支撐度。本專業(yè)的課程開設(shè)要根據(jù)學(xué)校的特色平臺和發(fā)展政策以及服務(wù)地方發(fā)展地區(qū)特色作為主要目標(biāo)，

10、根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，建立核心課程結(jié)構(gòu)體系，以圍繞核心課程體系開設(shè)選修課程、同時以主要核心課程作為中心來開設(shè)實踐教學(xué)體系；在理論教學(xué)方面和選拔師資建設(shè)方面要將更多的精力投入在支撐度高與專業(yè)背景領(lǐng)域貼合度高、實用價值高的課程領(lǐng)域。開設(shè)金屬材料工程專業(yè)的二級教學(xué)單位應(yīng)制定出詳細(xì)的計劃，然后階段性出去通過走訪或調(diào)研針對本專業(yè)相關(guān)的科研單位、企業(yè)等，同時去該領(lǐng)域相對發(fā)達(dá)的區(qū)域進(jìn)行調(diào)研，主動了解和掌握金屬材料工程專業(yè)的需求發(fā)展趨勢，能夠為本專業(yè)的特色研究做出鋪墊，同時依據(jù)本校畢業(yè)生的就業(yè)情況以及結(jié)合社會動態(tài)分析對本領(lǐng)域企業(yè)未來幾年對不同種類工程技術(shù)人員的需求，以此來修訂本專業(yè)實踐教學(xué)培養(yǎng)方案；之后再以修訂后的培

11、養(yǎng)方案來指導(dǎo)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)，做到實踐教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)與本專業(yè)行業(yè)需求相統(tǒng)一的對應(yīng)性。同時，根據(jù)工程認(rèn)證理念，以學(xué)生為中心，充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，以此來改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，在大三第二學(xué)期進(jìn)行的生產(chǎn)實習(xí)中，通過在學(xué)校播放與專業(yè)相關(guān)的行業(yè)錄像帶讓學(xué)生對企業(yè)的狀況有一定認(rèn)知，在生產(chǎn)實習(xí)過程中，能夠給予學(xué)生一定的時間充分參與到生產(chǎn)領(lǐng)域中，讓學(xué)生真正做到學(xué)以致用?？蒲蟹?wù)于教學(xué)，在專業(yè)課程設(shè)計方面，授課教師可以根據(jù)自己的研究課題與教學(xué)相關(guān)性緊密的部分作為學(xué)生的課程設(shè)計的內(nèi)容，讓學(xué)生通過設(shè)計流程、實驗操作、結(jié)果分析和實物呈現(xiàn)的過程，以此來提高學(xué)生的動手能力、分析能力和創(chuàng)新能力。 （二）增大建設(shè)實踐教學(xué)師

12、資隊伍與實踐教學(xué)基地的程度。金屬材料工程專業(yè)的師資力量和設(shè)備硬件設(shè)施是實踐教學(xué)體系構(gòu)建的核心。專業(yè)可以聘請一定比例的工程實踐經(jīng)驗豐富、理論授課能力強(qiáng)的企業(yè)工程師作為授課教師，同時也可以派從事實踐教學(xué)的專職教師接受培訓(xùn)，要求能夠熟練掌握課程實驗設(shè)備的操作與維護(hù)，在上崗之前具備相關(guān)的崗位技能證書。在校內(nèi)實踐教學(xué)基地建設(shè)方面，可以聘請來自企業(yè)的具有實踐經(jīng)驗的工程師擔(dān)任建設(shè)組成員，同時也可以更多的尋求與附近專業(yè)相關(guān)的企業(yè)的合作，可以作為校外專業(yè)課程實踐基地；也可以與設(shè)有類似專業(yè)的高水平兄弟院校合作，一些綜合性大實驗可以在對方的工程訓(xùn)練中心進(jìn)行。要求專業(yè)課實驗開出率在 90% 以上，綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新

13、性實驗課程占到總實驗課程比例的 60% 以上，每個實驗要有足夠的實驗臺套數(shù)和較高的利用率，基礎(chǔ)實驗每組學(xué)生人數(shù)不能超過 2 兩人，專業(yè)實驗每組學(xué)生人數(shù)不能超過 3 人，大型儀器設(shè)備每組實驗學(xué)生人數(shù)不能超過 8 人。以學(xué)生為中心，讓學(xué)生在去企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)之前，可以通過調(diào)整專業(yè)課程實驗教學(xué)的大綱內(nèi)容，以此來規(guī)范學(xué)生的實際操作規(guī)范，為后續(xù)的實習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。 （三）完善金屬材料工程專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量保障與考核評估體系。由于實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的每個過程直接影響著實踐教學(xué)的整體質(zhì)量，可見二者之間的密切程度，所以要想提高實踐教學(xué)的質(zhì)量，則要建立與之相匹配的合理的實踐教學(xué)質(zhì)量管理、評價與控制的機(jī)制；有些教師不愿

14、意承擔(dān)實踐教學(xué)任務(wù)，原因就是學(xué)期末工作量的計算方法與理論課授課不一致，所以有必要在學(xué)校層面建立實踐教學(xué)質(zhì)量保障機(jī)制和評價機(jī)制，應(yīng)該設(shè)立實踐教學(xué)督導(dǎo)組和考核組，成為學(xué)校教務(wù)處對實踐教學(xué)過程進(jìn)行督導(dǎo)和監(jiān)控的有機(jī)組成部分，該小組也可以收集、整理和分析學(xué)生反饋的實踐教學(xué)信息，從而進(jìn)一步完善全校的實踐教學(xué)質(zhì)量保障機(jī)制。以工程認(rèn)證的理念為依據(jù)，以學(xué)生為中心，建立公平有效的考核評價機(jī)制可以提高學(xué)生的專業(yè)技能和應(yīng)用動手能力；同時考核評價機(jī)制也應(yīng)讓學(xué)生參加討論與評價的過程中，從而體現(xiàn)學(xué)生的核心地位，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度也會變得更加積極主動。實踐教學(xué)過程應(yīng)相對變得更加公開化，可通過實踐活動的完成情況、答辯情況等不同階段組成來進(jìn)行綜合考評，而不是像以往只是通過報告的方式；采取團(tuán)隊的整體形勢進(jìn)行考核，這樣的方式也有利于小組內(nèi)成員之間的交流與協(xié)作，不僅可以提高個人的實踐能力，而且可以提高個人與團(tuán)隊的合作能力。通過這種在團(tuán)隊內(nèi)彼此之間協(xié)作的方式可以激發(fā)出學(xué)生的創(chuàng)新思維、提高團(tuán)隊的凝聚力，同時在考核過程中可以建立校內(nèi)、校外兩個方面的綜合考評體系。根據(jù)綜合考評體系給出的意見，可以有效改善現(xiàn)有的實踐教學(xué)方式。 四結(jié)語 金屬工程材料專業(yè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是與專業(yè)的理論教學(xué)一起培養(yǎng)學(xué)生成為本行業(yè)的合格人才為目標(biāo)的，本文以國際工程教育專業(yè)認(rèn)證中的要求