工程教育专业认证下实践教学体系与模式探索

摘  要：针对社会对卓越工程师需求的现状，实践教学改革应该促进学生工程意识、工程能力和工程素养的提升，以满足社会发展对工程技术人才的需求。通过对应用型高校电子信息科学与技术专业实践教学体系和模式研究探索，对实践教学目标体系、内容体系和评价体系进行架构，实施“课堂+实践+社会+网络”的“四维一体”的立体化实践教学模式。依据工程教育专业认证标准，提出实践教学改革“知行合一、工学结合，全方位、全覆盖、全过程”的理念和“一个定位、两个转变、三个层次、四个维度、五个结合、六个目标”的教学改革思路，为一流专业建设和工程认证背景下的课程建设提供参考和应用实践。

关键词：工程教育专业认证;实践教学理念和思路;实践教学体系;实践教学模式;四维一体

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）08-0063-05

Abstract： In view of the current situation of social demand for excellent engineers， the reform of practical teaching promotes the improvement of students' engineering consciousness， engineering ability and engineering literacy， so as to meet the needs of social development for engineering and technical talents. Through the research and exploration of the practical teaching system and mode of electronic information science and technology specialty in application-oriented colleges and universities， the practical teaching goal system， content system and evaluation system are structured， and the "four-dimensional integrated" practical teaching mode of "classroom+practice+society+network" is implemented. According to the certification standards of engineering education， this paper puts forward the concept of practical teaching reform of "unity of knowledge and practice， combination of work and learning， all-round， full coverage and whole process" and the teaching reform idea of "one orientation， two transformations， three levels， four dimensions， five combinations and six goals"， to provide reference and application practice for curriculum construction under the background of first-class professional construction and engineering certification

Keywords： engineering education professional certification; practical teaching ideas and ideas; practical teaching system; practical teaching mode; four-dimensional integrated mode

2021年9月，习近平总书记在中央人才工作会议上强调：“要培养大批卓越工程师，努力建设一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍。”随着科学技术的发展，新兴技术的普遍应用，社会分工的不断细化，工程师已经逐渐渗透到各行各业，并且成为社会、经济发展的重要驱动力。尽管我国工程教育培养规模居于世界前列，但是工程教育创新、人才培养质量与建设创新型国家战略目标和现实需求存在巨大差距，工科生实践能力差是不争的事实。工程师的培养主要是通过学校教学并在工程实践中锻炼成长起来的，大学应该是工程师的摇篮。

2021年泰山学院（简称“我校”）确定为省级应用型本科高校建设首批支持单位，学校制定了应用型高校建设方案。电子信息科学与技术专业（以下简称“本专业”）作为国家级一流本科专业建设点，积极响应学校应用型人才培养的要求，依据工程教育专业认证的标准，本专业人才培养方案进行了重新修订。在人才培养方案修订过程中，关注了目前实践教学中存在的问题，对本专业实践教学体系和模式的构建进行了探索。

一  分析实践教学存在的问题

我们对原有的实践教学进行了分析，主要发现以下问题。

首先，原有的实践教学体系不够完善，没有清晰的目标体系。没有考虑工程教育专业认证的需求，实践教学与毕业要求的关系不紧密，实践教学的目标往往只考虑知识目标和能力目标，而忽视了素质目标，在工程意识、工程能力、工程素养方面的目标不够清晰。

其次，实践教学内容和教学方法不尽合理。实践教学一般是和本校的实践环境相关的，因此，实践教材往往不太适合本校实际，理论教学与实践教学结合度不够。实践教学局限于校内环境，实践基础设施等教学资源滞后，导致实践内容不能紧跟时代发展，有些实践内容比较随意，与相关行业发展实际脱离，不利于学生工程意识、工程能力和工程素养的提升。

再有，实践教学的过程简单、评价手段单一。学生不理解实践教学的目的，不重视实践操作，不接触社会，学生社会实践、服务社会的意识和工程实践能力不足。

二  实践教学改革的理念和思路

（一）  实践教学改革理念

依据工程教育专业认证标准，专业人才培养方案制定的毕业要求应覆盖12条，包括以下内容：工程知识、对复杂工程问题的分析、设计/开发、研究、现代工具的使用、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理和终身学习。可以看到，毕业要求的内容均与复杂工程问题相关。未来教育强调“4个C”——批判性思维（Critical thinking）、沟通（Communication）、协作（Collaboration）和创造力（Creativity）。大学教育不应该仅传授知识，而应该将知识与工程实践结合，让学生在走出校门之前就建立工程意识，形成一定的工程能力。因此，针对实践教学存在的问题，确定了实践教学改革的理念：知行合一、工学结合，全方位、全覆盖、全过程。

（二）  实践教学改革思路

实践教学改革的基本思路概括为：“一个定位、两个转变、三个层次、四个维度、五个结合、六个目标”。如图1所示，具体表述为以下内容。

一个定位，即实践性环节促进学生工程能力发展的定位。

两个转变，即由被动接受型学习向自主探索型学习的转变、由知识传授向能力培养的转变。

三个层次，即工程意识、工程能力、工程素质。

四个维度，即课堂、实践、社会、网络。

五个结合，即校内与校外相结合、现实与虚拟相结合、知识与创新相结合、线上与线下相结合、共性培养与个性发展相结合。

六个目标，即社会担当、知行合一、自主探索、实践创新、团队合作、职业素养。

三  实践教学体系构建

实践教学体系在人才培养方案中占有非常重要的地位，本校电子信息科学与技术专业在制定人才培养方案时实践性环节达到了31.8%，覆盖了从大一到大四的全过程。本文着重探讨了本专业实践教学目标体系、实践教学内容体系和实践教学评价体系的构建。

（一）  实践教学目标体系

实践教学目标体系决定着实践教学内容的界定、教学模式的选择和评价标准的确定。实践教学目标应该基于行业需求，围绕工程意识形成、工程能力培养和工程素质养成，来设计学生应达到的知识、能力、素质标准。每一个实践环节都应该有其教学目标，并且是实践教学目标体系的一部分，所有的实践性环节的实施支撑实践教学总目标的达成。

我们认真研究了工程教育认证毕业要求的12条，认为可以归纳为工程意识、工程能力和工程素质三个大的方面，并将其扩展为“社会担当、知行合一、自主探索、实践创新、团队合作、职业素养”，作为实践教学目标体系，如图2所示。

社会担当：具有国家认同、国际视野，具备较好的人文社会科学素养和较强的社会责任感。

知行合一：能够将理论知识应用于电子信息领域的复杂工程问题的分析、设计、开发和研究，具有动手实践的能力。

自主探索：学会学习、勤于反思，具有主动学习和适应发展的能力。

实践创新：具有创新思维、批判质疑、勇于探究的科学精神，能够使用现代技术工具处理复杂工程问题。

团队合作：能够与团队成员有效沟通、交流、合作，各司其职，共同完成项目。

职业素养：遵守职业规范、工程伦理，能够正确理解工程对环境、健康、安全、法律以及社会可持续发展的影响。

（二）  实践教学内容体系

实践教学内容体系是实践教学目标体系的具体化，将实践教学的目标落实到每一个实践教学内容中。通过各个实践环节合理配置，使得学生获得完整的、系统的工程能力和素质。实践教学内容体系应该涵盖从大一到大四全方位、全覆盖、全过程，由浅入深、由简单到复杂、由认知到综合，各实践环节支撑对应实践教学目标。参照工程教育认证标准，新修订的电子信息科学与技术专业人才培养方案中对毕业要求进行了进一步修订，依据实践教学目标体系确定了三层次的实践教学内容体系，见表1。

第一层次——工程意识的形成。

对于大学新生，可以通过社会实践、劳动实践、工程认知实践、志愿服务等，引导学生认识国情、服务社会，提高社会责任感。在通识课中增加实践性环节，培养学生人文社会科学素养。另外，把专业课中的实验设置为独立实验，并通过增加实验学时，加大设计性和综合性实验，强化学生理论联系实践的意识，并通过实验加深对理论的理解。

第二层次——工程能力的培养。

从第二学期开始，每学期都设置了实训、课程设计等实践环节。单片机原理与应用课程设计、模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、EDA技术课程设计等，提高了学生相关课程的综合知识应用能力，让学生能够初步具备复杂工程问题的设计和分析能力。金工实习、电子工艺实训、电路板设计与制作、计算机安装与维护实训等实习实训环节增强学生主动学习、自主探索和动手实践的能力。

第三层次——工程素质的养成。

高年级学生面临走向社会，应该培养学生一些职场应具备的素质。其中团队合作在职场中是非常重要的，通过电子创新与实践、专业综合实践、企业项目实训、学科竞赛等团队合作项目，让学生体会坦诚相待、共同奉献、协同合作的团队精神，提高学生专业知识综合应用能力。我们在新的培养方案中还增加了“1+X”证书职业培训，让学生从职业发展考虑选择一个适合自己的方向考取高级证书;毕业实习、毕业设计（论文）都要求学生要真正在实际工程中发现问题、解决问题，从而养成一定的职业素养，为就业提供保障。