李 梅 黃澤霞
(安徽大學電氣工程與自動化學院,安徽 合肥 230601)
《華盛頓協(xié)議》是由美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個國家共同發(fā)起和簽署的本科工程教育學位互認協(xié)議,其目的是使畢業(yè)生的工程教育水平與相關職業(yè)資格能夠互相認可[1]。2016年6月中國正式成為《華盛頓協(xié)議》的成員,2017年11月國家工程教育專業(yè)認證協(xié)會制定了適合本國國情的最新認證標準。標準強調工程實踐的教育水平和對行業(yè)、社會需求服務的適應性,以及國際競爭力的提升,在掌握理論知識水平的基礎上,更強調“工程”二字。工程教育專業(yè)認證對高校的專業(yè)建設既是機遇又是挑戰(zhàn),電氣工程與自動化專業(yè)經過數(shù)年的努力,于2018年申報本科工程教育專業(yè)認證,并順利通過。電氣與自動化基礎實驗教學中心作為電氣學院重要的實驗場所,肩負著基礎實驗的重任。在工程教育專業(yè)認證的背景下,基礎實驗教學中心對照認證標準,發(fā)現(xiàn)問題、查找問題,對于制約專業(yè)發(fā)展水平,影響人才培養(yǎng)質量的諸多不足之處,進行了一系列的建設和探索。文章通過以下幾方面的具體分析,探知工程教育專業(yè)認證對本科教學的意義,以供更多的學者對工程教育專業(yè)認證的必要性和先進性進行更深入的研究和探討。
工程教育專業(yè)認證更加強調學生的實踐水平,創(chuàng)新思維和解決工程問題的能力。為此中心對原有的課程體系進行了全方位的梳理和調整。在本科一年級增加開設專業(yè)認知實習課程,把它作為電氣類專業(yè)課的先導課程。在老師的指導下,學生實地參觀院校教學實驗室、科研實驗室及校外相關行業(yè)知名企業(yè)的后臺控制中心、生產車間等,了解本專業(yè)方向的生產實踐知識。學生在學習專業(yè)課程之前應對本專業(yè)領域、行業(yè)發(fā)展、就業(yè)趨勢等有初步的了解和認知,為學習專業(yè)課打下堅實的基礎。作為最早接觸的專業(yè)類課程,認知實習初步培養(yǎng)了本科生的實踐意識,激發(fā)了對工程項目的興趣,為學習方式從高中的被動學習轉變到本科的主動學習起到橋梁作用[2]。增設認知實習課程后,中心的專業(yè)實習更加完善,從認知實習到畢業(yè)實習,從簡單到復雜,從基礎到綜合全面覆蓋。結合中心的其他實訓課程,實踐類課程構成了一條完整的工程實踐培養(yǎng)路徑,如圖1所示。
圖1 中心工程實踐培養(yǎng)路徑
工程教育專業(yè)認證對學生的創(chuàng)新性提出了很高的要求,基礎實驗和綜合設計實驗對創(chuàng)新思維的要求是不同的,因此中心改變以往“一刀切”的模式,采用分層次培養(yǎng)的教學模式。中心對實驗室所開設的實驗課程進行重新篩選和重組,重新設置的實驗比例中,單純驗證性的實驗比例明顯減少,綜合性、設計性、創(chuàng)新性的實驗比例大幅增加,增至整個實驗課程的50%。如表1所示,對于基礎性實驗,以驗證、演示為主,采取老師現(xiàn)場授課,指導學生實驗的教學方法。對于綜合設計性實驗采用老師引導,學生半自主設計,自主完成,老師答疑的教學方法。對于創(chuàng)新性實驗則采用學生自主設計,獨立完成,老師適當引導的教學方法。
表1 數(shù)字電子技術實驗項目分層
中心打破了傳統(tǒng)以老師授課為主的實驗教學方式,秉承“以學生為主導”的理念[3,4],較之以往的實驗過程,學生們的主動性被調動起來,自主性更強,參與度更高,重新配置的實驗課程使學生的工程實踐能力得到了一定的提升。
傳統(tǒng)實驗課程的評價方法往往以最后一次考試成績和平時成績的綜合為最終考核成績,考核方式單一。平時成績的認定是一個含糊且不具體的評價過程。為了使學生能夠更好的學習知識點,提高工程實踐的水平,讓老師能夠更好的了解學生對知識點的掌握情況,中心對課程的評價體系做了改革,采用基于OBE工程教育模式的考核方式[5]。根據(jù)每個學生的個體差異,制定出個性化的評定等級,將每次實驗項目的知識點與教學目標對應,讓每次實驗達成一定的教學目標,而教學目標又關聯(lián)到畢業(yè)指標點,支撐了畢業(yè)要求。如此以來,老師不僅可以掌握學生每次實驗的學習程度,還可以了解到每個學生的每項教學目標的完成程度。中心研發(fā)了教學目標達成度錄入系統(tǒng),可以直觀的看出每個學生在實驗中的不足之處,從而對教學過程進行及時修正和改進。
在完成基本的實驗教學以外,中心采用自愿報名,逐級篩選的模式,選拔基礎知識扎實、實踐水平高的學生參加專業(yè)競賽,如全國大學生電子設計大賽、安徽省單片機設計大賽等。參賽以來,學生多次取得了全國性和地方性獎項。好的參賽成果給學生們起到一個激勵和示范的作用,同學們對專業(yè)知識的學習熱情更加高漲,對解決復雜工程問題更感興趣。與此同時,中心依托協(xié)同創(chuàng)新科研平臺,鼓勵本科生參與科研項目的研究,此舉開拓了學生的學術眼界和視野,也提升了學生的實踐創(chuàng)新能力,并使得科研成果可以服務地方社會[6]。
實驗室的管理水平關系到實驗教學質量的高低,工程教育專業(yè)認證對課程的要求顯著提高,相應實驗室建設水平也要進一步提升。因此中心抓住機遇、以評促建,對實驗室建設進行了多方面的整合和規(guī)范。
2.1.1 完善管理制度,明確管理職責
實行學校、學院、中心三級管理體系。校設備處為主管實驗室工作的機構,負責實驗室的建設和管理工作,包括實驗室的建設、改造、升級、實驗室安全、實驗室資產管理平臺終端信息維護。教務處協(xié)助設備處對實驗室課程進行了信息管理。學院負責中心培養(yǎng)方案的規(guī)劃,課程大綱的制定、監(jiān)督,實驗室隊伍的建設等各項工作。中心負責開展和實施具體的實驗室工作。各級單位分別制定了本部門的規(guī)章制度、工作職責和工作流程。中心不僅包含學校層面的管理體制,同時制定了適合中心要求的管理制度。中心各級人員要嚴格執(zhí)行各項規(guī)章制度,維護中心各項工作的有序進行。
2.1.2 教學工作統(tǒng)一標準,做到規(guī)范化、流程化、檔案化
中心對實驗教學所涉及到的各門課程做到“三個統(tǒng)一”:統(tǒng)一教學大綱模板,統(tǒng)一考核標準,統(tǒng)一實驗報告樣式。實驗課前,授課教師提供實驗運行表給實驗員,授課教師和實驗員根據(jù)實驗運行表協(xié)同合作將實驗課程錄入實踐教學平臺,進行信息化管理。實驗課中,授課教師和實驗員共同完成“實驗室使用記錄”“實驗室工作人員記錄”“學生簽到表”“安全巡查表”等。實驗結束后,實驗報告由實驗員統(tǒng)一按照實驗課程進行收取,并整理歸檔,最后保存到學院實驗教研室。中心按照這一系列的規(guī)范流程運行以來,實驗教學開展井井有條,實驗技術人員工作效率得到顯著提升,新進教師縮短了適應期,實驗室優(yōu)良的傳統(tǒng)和經驗得到發(fā)揚和繼承[7]。
工程認證對實驗室的管理水平要求更加高效化、智能化。實驗設備的管理直觀反應出實驗室的管理水平。中心聯(lián)合學校集中對實驗室所用設備進行了統(tǒng)一管理,中心所用的1 000臺設備均進入實驗資產管理平臺,如圖2所示。系統(tǒng)由實驗員和實驗室主任分級管理,登錄專用賬號,即可查詢設備信息,包括名稱、型號、廠家、價格、領用日期、存放地點、運行狀態(tài)等信息。資產管理平臺不僅能夠對實驗室設備進行信息化管理,還能夠對實驗室信息進行維護,對實驗設備進行定期清查和盤點。資產管理平臺的建設提升了實驗室管理的效率,解決了傳統(tǒng)紙質檔案的歸檔問題,信息查詢更加方便快捷。
圖2 實驗資產管理平臺
中心鼓勵高層次、高學歷的優(yōu)秀碩士、博士畢業(yè)生進入實驗教師隊伍,采用事業(yè)編制和非事業(yè)編制相結合的方式,面向校內外公開招聘一批能夠勝任且經驗豐富的實驗技術人員,建立起一支多元化、有梯度、高水平的實驗教師隊伍[8]。教師崗位設置更加細化,設立了實驗教學崗、實驗技術維護崗、教學研究崗。崗位劃分明確,職責制定清晰,按照不同的崗位制定相應的考核量化標準,教師所在崗位之間在一定條件下可以轉換,以促進教師以最佳狀態(tài)來履行崗位職責。
秉承“以人為本”的管理理念,靈活采用獎勵機制,鼓勵實驗教師研發(fā)和工程相關的新實驗和新設備。對于在本崗位做出突出業(yè)績和貢獻的教師,中心在學校獎勵的基礎上再予獎勵,獎項的設置做到少而精,既能在一定程度上打破平均主義的消極狀態(tài),又能激發(fā)教師的主動性。在科研創(chuàng)新方面,過去實驗教師對科研的參與度非常低,對一些發(fā)展前沿的科學技術了解不多,這就背離了工程教育的初衷,因此中心大力提倡和鼓勵實驗教師參與科研項目,如一般科研課題、專項基金、重點項目等,此外,定期請行業(yè)專家來中心做專題講座,傳授經驗。
開展形式多樣的培訓,組織實驗技術人員參加全國高校實驗教學儀器展和實驗室技術培訓。鼓勵實驗技術人員參加跨學科、跨平臺、跨學校的交流學習。中心定期舉辦實驗教學改革和實驗室建設研討會,促進教師交流最新的工程研究成果。此外,定期選派優(yōu)秀的骨干教師去國內外一流高校和科研機構進行學習,并納入出國培訓體系[9]。截至目前,中心已有多名教師攻讀了博士學位和完成公派研修。通過一系列的培訓、進修、交流等活動,一定程度上提高了中心教師的實驗創(chuàng)新能力和專業(yè)研究水平。
電氣工程與自動化基礎實驗教學中心,作為電氣學科類的基礎實驗教學機構要適應高校工程教育發(fā)展的變化,跟上工程認證的步伐,努力做出改革和創(chuàng)新。從實驗教學建設,到實驗室管理,再到實驗教師隊伍的培養(yǎng),中心進行了全方位的探索,基本做到了契合工程教育專業(yè)認證的教育理念,提高了本科工程教育的質量,培養(yǎng)了學生的實踐創(chuàng)新意識和創(chuàng)新水平。工程教育專業(yè)認證對電氣基礎實驗教學中心的建設和發(fā)展起到積極的促進作用。雖然電氣與自動化專業(yè)通過了工程教育專業(yè)認證,但中心建設還存在不足之處。工程教育專業(yè)認證不是一個一勞永逸的認證,它是可持續(xù)的認證體系,是一個長期的過程,這就需要廣大高校師生共同努力和探索,需要實驗中心建設持續(xù)改革和進步。