新工科背景下“引企入教”課程改革思路

黃月芹 秦 臻 孫 穎

（柳州工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院,廣西 柳州 545616）

1 前言

新工科建設(shè)將人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心放在工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力提升方面，應(yīng)用型人才培養(yǎng)是面向區(qū)域或行業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，主要為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展作貢獻(xiàn)，其注重的是知識(shí)的綜合應(yīng)用，要求具有較強(qiáng)的實(shí)踐技能及創(chuàng)新性、能解決復(fù)雜工程的實(shí)際問(wèn)題、掌握社會(huì)或行業(yè)需要的專業(yè)技能。在新工科背景下，應(yīng)用型人才培養(yǎng)應(yīng)以“工程能力本位與創(chuàng)新能力培養(yǎng)”作為人才培養(yǎng)目標(biāo)的主要價(jià)值取向，需要依靠應(yīng)用型課程改革來(lái)落實(shí)。當(dāng)前新技術(shù)、新方法層出不窮，各種新的測(cè)試方法和手段不斷涌現(xiàn)，對(duì)于“工程測(cè)試技術(shù)”這一實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，顯然不能“用今天的課去講昨天的問(wèn)題”，教學(xué)內(nèi)容如果跟不上技術(shù)創(chuàng)新和工藝創(chuàng)新就會(huì)落后，對(duì)于人才的培養(yǎng)便不符合社會(huì)及企業(yè)的需求。本文結(jié)合當(dāng)前新工科背景，以現(xiàn)代科技發(fā)展和技術(shù)需求為導(dǎo)向，以學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)當(dāng)前“工程測(cè)試技術(shù)”課程中出現(xiàn)的教學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析研究，引導(dǎo)技術(shù)性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、工業(yè)積累程度較高的企業(yè)深度參與教學(xué)改革，探索校企合作聯(lián)合開(kāi)展教學(xué)方法改革及實(shí)踐，包括優(yōu)化課程內(nèi)容及體系結(jié)構(gòu)、豐富課堂教學(xué)模式、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系、強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)、完善課程考核等方面。

2 當(dāng)前課程教學(xué)存在的問(wèn)題

本文從“工程測(cè)試技術(shù)”課程本身的特點(diǎn)及教學(xué)過(guò)程出發(fā)，分析課程目前存在的一些問(wèn)題。

2.1 課程學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象，對(duì)學(xué)生儲(chǔ)備知識(shí)要求高

“工程測(cè)試技術(shù)”課程內(nèi)容涉及高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電工電子學(xué)、控制等多門(mén)學(xué)科理論知識(shí)，要求學(xué)生具有較好的理論基礎(chǔ)。同時(shí)，該課程的實(shí)踐性較強(qiáng)，學(xué)生在脫離實(shí)踐應(yīng)用的背景下在課堂上被動(dòng)接受一系列晦澀難懂的理論知識(shí)，會(huì)使得學(xué)生的學(xué)習(xí)感受較差，容易出現(xiàn)學(xué)習(xí)厭倦，課堂教學(xué)效果極差[1]。學(xué)生也不知道學(xué)習(xí)該課程有何用處，自主學(xué)習(xí)的積極性差。

2.2 教材內(nèi)容更新速度跟不上知識(shí)技術(shù)更新速度

在技術(shù)發(fā)展如此迅速的當(dāng)今社會(huì)，知識(shí)技術(shù)更新速度越來(lái)越快，測(cè)試的新方法、新技術(shù)、新理論更新速度極快，很多測(cè)試的新方法、新工藝在現(xiàn)代教學(xué)中沒(méi)有得到充分的體現(xiàn)。同時(shí)，現(xiàn)代的大數(shù)據(jù)、人工智能、遙感探測(cè)等新興技術(shù)與測(cè)試新技術(shù)相互融合，這些新的測(cè)試方法、新測(cè)試技術(shù)并沒(méi)有實(shí)時(shí)引入到教學(xué)中，教材內(nèi)容沒(méi)有及時(shí)更新，教學(xué)內(nèi)容落后于生產(chǎn)實(shí)際，學(xué)生所學(xué)的知識(shí)與畢業(yè)工作所要運(yùn)用的知識(shí)脫軌，畢業(yè)生要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間才能適應(yīng)工作[2]。

2.3 實(shí)驗(yàn)條件限制，實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源匱乏

目前在該課程實(shí)驗(yàn)課中，由于實(shí)驗(yàn)資源的缺乏，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少，基本只涉及應(yīng)力應(yīng)變實(shí)驗(yàn)，平且實(shí)驗(yàn)仍然是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備固定，實(shí)驗(yàn)方法單一，學(xué)生只需要照著操作說(shuō)明書(shū)按步驟操作就能完成實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有獨(dú)立思考的空間，學(xué)生的主觀能動(dòng)性受到極大限制[3]。在現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)中，合格的測(cè)試技術(shù)人才應(yīng)該是能夠根據(jù)實(shí)際情況自己設(shè)計(jì)測(cè)試方案，能夠獨(dú)立分析問(wèn)題，解決測(cè)試過(guò)程中所遇到的問(wèn)題。顯然，傳統(tǒng)的教學(xué)已不能滿足現(xiàn)代工程測(cè)試技術(shù)人才培養(yǎng)要求，改革迫在眉睫。

3 “引企入教”建立產(chǎn)學(xué)研工程實(shí)踐能力培養(yǎng)體系

新工科背景下，應(yīng)用型工程測(cè)試人才需具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力及分析解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，光靠書(shū)本理論知識(shí)及課堂培養(yǎng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到社會(huì)和企業(yè)的用人需求的，需要學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合共同培養(yǎng)。因此，以培養(yǎng)面向新型測(cè)試應(yīng)用型人才為目標(biāo)，探索“工程實(shí)踐能力+創(chuàng)新能力”培養(yǎng)的校企合作模式和培養(yǎng)體系迫在眉睫，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、測(cè)試工程設(shè)計(jì)能力、工程創(chuàng)新能力和社會(huì)適應(yīng)能力為目標(biāo)，校企雙方完善產(chǎn)學(xué)研工程實(shí)踐教學(xué)體系，做到做學(xué)結(jié)合，在企業(yè)真實(shí)工作環(huán)境下培育學(xué)生的實(shí)際工程能力[4]。

3.1 校企聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐課程

依托校企協(xié)同，與多家專業(yè)課程相關(guān)企業(yè)建立長(zhǎng)期的合作關(guān)系，可以把企業(yè)生產(chǎn)車間搬入校園或是在校外建立實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，校企雙方共同制定人才培養(yǎng)方案、共同負(fù)責(zé)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)，并以企業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生實(shí)踐成效進(jìn)行評(píng)價(jià)[5]。企業(yè)人員全程參與人才培養(yǎng)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)師資及資源共享，完善管理，逐步完善工程能力培養(yǎng)體系，在多方協(xié)作的作用下使學(xué)生的工程實(shí)踐能力不斷提升。

3.2 企業(yè)教師進(jìn)課堂

為了使學(xué)校所教與畢業(yè)所用貼合，學(xué)以致用，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極能動(dòng)性，提升課堂教學(xué)質(zhì)量，邀請(qǐng)企業(yè)、行業(yè)一線專家工程師到學(xué)校課堂進(jìn)行授課，將新理念、新方法、新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)注入課堂，將企業(yè)案例貫穿整個(gè)理論教學(xué)過(guò)程，既通俗易懂，又可以拓寬學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提升學(xué)生的工程能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

3.3 實(shí)行雙導(dǎo)師制度

實(shí)行“雙導(dǎo)師制”，校內(nèi)導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)課題以企業(yè)工程項(xiàng)目為基礎(chǔ)，學(xué)生深入企業(yè)一線進(jìn)行企業(yè)實(shí)習(xí)，開(kāi)展真刀實(shí)槍實(shí)戰(zhàn)性的項(xiàng)目工作。企業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作，包括答辯評(píng)價(jià)和成績(jī)?cè)u(píng)定。

4 “引企入教”理論課程改革

新工科背景下，應(yīng)用型人才的培養(yǎng)離不開(kāi)持續(xù)不斷的課程改革，離不開(kāi)與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)手段，單從學(xué)校本身來(lái)思考教學(xué)改革具有片面性，更應(yīng)該是校企聯(lián)動(dòng)，以企業(yè)需求為導(dǎo)向，實(shí)施校企協(xié)同育人，實(shí)施“引企入教”[6]?！耙笕虢獭辈粌H需要行業(yè)專家、技術(shù)骨干深度參與課堂教學(xué)及實(shí)踐教學(xué)，還應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)，參與人才培養(yǎng)方案制定，參與修訂課程教學(xué)大綱，細(xì)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

4.1 企業(yè)專家參與課程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)

工程教育以行業(yè)需求為導(dǎo)向，應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)體系遵循圖1所示的工程教育認(rèn)證基本架構(gòu)，突出以學(xué)生發(fā)展為中心、以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心、以學(xué)習(xí)效果為中心，遵循“成果導(dǎo)向”的教學(xué)設(shè)計(jì)流程，貫徹持續(xù)改進(jìn)的機(jī)制?！肮こ虦y(cè)試技術(shù)”課程建設(shè)服務(wù)于現(xiàn)有人才培養(yǎng)體系，課程建設(shè)規(guī)劃參考工程教育認(rèn)證基本框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，課程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)測(cè)試類技術(shù)人員的能力要求及專業(yè)人才培養(yǎng)方案所描述的畢業(yè)要求，確立課程學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容、要求，圍繞工程能力本位與創(chuàng)新能力進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施和考核，對(duì)接學(xué)校及行業(yè)企業(yè)人才質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建自我評(píng)價(jià)體系和持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)學(xué)校輸出學(xué)生的工程能力、綜合素質(zhì)與企業(yè)人才需求相切合。

圖1 工程教育認(rèn)證基本架構(gòu)

4.2 與企業(yè)專家進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革

教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以比較先進(jìn)的、代表未來(lái)測(cè)試技術(shù)發(fā)展方向的企業(yè)工程案例穿插整個(gè)過(guò)程，強(qiáng)化工程應(yīng)用，弱化純理論的教學(xué)推導(dǎo)，按照“提出問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題”的方式進(jìn)行教材編寫(xiě)，將與授課內(nèi)容密切相關(guān)的工程案例貫穿于每一個(gè)章節(jié)中，各知識(shí)點(diǎn)以工程案例的方式進(jìn)行授課，配備大量的工程實(shí)例照片和原理圖，同時(shí)設(shè)置多個(gè)與章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的綜合工程案件?；诂F(xiàn)代的測(cè)試技術(shù)應(yīng)用，教學(xué)內(nèi)容補(bǔ)充基于MATLAB和LabVIEW平臺(tái)的虛擬仿真技術(shù)內(nèi)容，學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)及動(dòng)態(tài)圖形獲得最直觀感受，加深對(duì)課本知識(shí)的理解，同時(shí)可以利用虛擬開(kāi)發(fā)平臺(tái)獨(dú)立設(shè)計(jì)相關(guān)的測(cè)試案例，提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

4.3 課程考核方法、標(biāo)準(zhǔn)及考核機(jī)制

“引企入教”參照企業(yè)的考核標(biāo)準(zhǔn)。在新工科背景下，應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是能力本位，用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，因此，課程的考核應(yīng)參照職場(chǎng)的能力標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核。期末考核題目源于企業(yè)綜合性強(qiáng)的工程項(xiàng)目，學(xué)生根據(jù)所掌握的知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能，自主查閱文獻(xiàn)資料，完成綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案，并根據(jù)方案完成實(shí)驗(yàn)操作，完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測(cè)定和數(shù)據(jù)分析，最后以科技論文的格式提交論文。課程最終成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（包含大作業(yè)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)）與期末考核成績(jī)組成。

5 “引企入教”實(shí)驗(yàn)課程改革

“工程測(cè)試技術(shù)”課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是重點(diǎn)改革對(duì)象。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)遵循企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，又要符合教學(xué)規(guī)律的要求，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及實(shí)驗(yàn)室資源整合按照可擴(kuò)展、開(kāi)放式、創(chuàng)新性、實(shí)用性、服務(wù)性原則進(jìn)行。具體的研究?jī)?nèi)容為以下幾點(diǎn)。

5.1 設(shè)立校企綜合實(shí)驗(yàn)室

在現(xiàn)有的工程測(cè)試實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上通過(guò)學(xué)校內(nèi)部采購(gòu)或者校企雙方積極開(kāi)展橫向課題研究等方式來(lái)擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)室科研設(shè)備，實(shí)現(xiàn)資源共享。通過(guò)企業(yè)深度參與為學(xué)校提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備，同時(shí)學(xué)校為企業(yè)提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，企業(yè)實(shí)驗(yàn)室不僅可以作為學(xué)生課程實(shí)驗(yàn)研究，參加企業(yè)項(xiàng)目的場(chǎng)地，同時(shí)也是企業(yè)培訓(xùn)員工、進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)的重要場(chǎng)地[7]。

5.2 與學(xué)院機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行資源整合

機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展及智能程度的高低離不開(kāi)測(cè)試技術(shù)，特別是傳感器技術(shù)。通過(guò)利用焊接、搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人等實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅能夠掌握工業(yè)機(jī)器人的工作原理，而且還能夠掌握位置、速度、加速度、力等物理參量的測(cè)試，學(xué)會(huì)電阻、電容傳感器、光傳感器、紅外測(cè)試系統(tǒng)、激光測(cè)試系統(tǒng)等各類傳感器的工作原理和實(shí)際應(yīng)用，掌握電橋、調(diào)制、解調(diào)信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大等基本信號(hào)分析與處理方法。

5.3 構(gòu)建層次化實(shí)驗(yàn)課程體系

實(shí)驗(yàn)課程大致可以分為四個(gè)體系（見(jiàn)表1）：必做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，自主選做實(shí)驗(yàn)，自主開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)，網(wǎng)絡(luò)自選實(shí)驗(yàn)（MATLAB、LabVIEW等虛擬軟件）。企業(yè)深度參與合作編寫(xiě)、完善實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板等一系列、一整套實(shí)驗(yàn)文件材料。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容源自企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程控制、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷等企業(yè)工程項(xiàng)目，項(xiàng)目緊扣課程內(nèi)容，與理論知識(shí)結(jié)合度高，包含知識(shí)點(diǎn)多。

表1 “工程測(cè)試技術(shù)”層次化實(shí)驗(yàn)課程體系

5.4 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，制定開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的管理辦法

由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)、學(xué)時(shí)限制的原因，可以采取開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的方式，實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)時(shí)間與空間開(kāi)放、教學(xué)內(nèi)容開(kāi)放、教學(xué)方式開(kāi)放，實(shí)驗(yàn)室校企合作共享，企業(yè)人員可以到學(xué)校進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，學(xué)生也可以到企業(yè)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

6 總結(jié)

本文針對(duì)目前“工程測(cè)試技術(shù)”課程中出現(xiàn)的問(wèn)題及難題，結(jié)合當(dāng)前新工科背景下合格應(yīng)用型人才的需求，提出“引企入教”對(duì)工程測(cè)試技術(shù)課程進(jìn)行課程改革與研究，通過(guò)與行業(yè)專家共同商討課程建設(shè)，共同參與課程內(nèi)容改革，尤其是將企業(yè)實(shí)際測(cè)試案例搬到課堂上，設(shè)立校企綜合實(shí)驗(yàn)室，整合校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室資源，構(gòu)建層次化實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)體系，通過(guò)一系列課程改革切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用測(cè)試?yán)碚撆c技能來(lái)分析與解決實(shí)際工程問(wèn)題，培養(yǎng)工程能力與創(chuàng)新意識(shí)。