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［摘要］培養(yǎng)合格的現(xiàn)代工程師已經(jīng)成為我國工程教育工作的重中之重。根據(jù)工程教育認(rèn)證的人才培養(yǎng)理念，依據(jù)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，確定了課程目標(biāo)，選擇了與課程目標(biāo)相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，并提出了“理實(shí)一體化”項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)。通過最近一次的課程考核和達(dá)成度評(píng)價(jià)可知，四個(gè)課程目標(biāo)中課程目標(biāo)4達(dá)成度最低，由此反映出學(xué)生的項(xiàng)目合作、溝通能力有待加強(qiáng)，與實(shí)際教學(xué)情況相吻合。

［關(guān)鍵詞］工程教育認(rèn)證；課程目標(biāo)；課程考核；項(xiàng)目教學(xué)

2015年，國務(wù)院了《中國制造2025》，希望在新的國際競爭環(huán)境、技術(shù)環(huán)境和國內(nèi)要素環(huán)境下，啟動(dòng)“制造強(qiáng)國”戰(zhàn)略，盡快提高我國制造業(yè)的發(fā)展水平[1]。制造業(yè)發(fā)展水平?jīng)Q定著我國成為工業(yè)強(qiáng)國的發(fā)展進(jìn)程，因此，培養(yǎng)合格的現(xiàn)代工程師已經(jīng)成為我國工程教育工作的重中之重。工程教育專業(yè)認(rèn)證起源于美國，旨在為相關(guān)工程人才進(jìn)入工業(yè)界從業(yè)提供預(yù)備教育質(zhì)量保證[2]。2016年我國正式成為《華盛頓協(xié)議》成員國，國內(nèi)諸多高校致力于通過工程教育專業(yè)認(rèn)證來提升高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量[3]，在工程教育專業(yè)認(rèn)證的實(shí)施的過程中，從人才培養(yǎng)模式、課程體系建設(shè)、教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了改革，并取得了一定的成果[4-6]。近年來，江蘇理工學(xué)院也積極參與了工程教育專業(yè)認(rèn)證，以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)為例，重新制定了人才培養(yǎng)方案，為了更好地提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，將《液壓與氣壓傳動(dòng)》中的“氣動(dòng)部分”，單獨(dú)拿出來作為一門“理實(shí)一體化”課程《氣動(dòng)及控制技術(shù)》。本文將基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的人才培養(yǎng)理念，從課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程考核與達(dá)成度評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐，使用學(xué)生能夠掌握氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和具備一定的實(shí)踐動(dòng)手能力，從而提高教育教學(xué)質(zhì)量。

一、工程教育專業(yè)認(rèn)證的人才培養(yǎng)理念

工程教育專業(yè)認(rèn)證的三個(gè)理念，如圖1所示，分別是：（1）以學(xué)生為中心（StudentCentering），在整個(gè)人才培養(yǎng)的過程中始終以學(xué)生為中心，開展教學(xué)活動(dòng)；（2）成果導(dǎo)向（Outcome-basedEducation）學(xué)生在畢業(yè)時(shí)需要達(dá)到相應(yīng)“畢業(yè)要求”，在畢業(yè)五年左右需要達(dá)到“培養(yǎng)目標(biāo)”；（3）持續(xù)改進(jìn)（ContinuousQualityIm-provement），正向支撐關(guān)系為“畢業(yè)要求”支撐“培養(yǎng)目標(biāo)”，“課程體系”支撐“畢業(yè)要求”，“師資隊(duì)伍”和“支撐條件”支撐“課程體系”，“持續(xù)改進(jìn)”是一個(gè)逆向的過程，“培養(yǎng)目標(biāo)”經(jīng)過合理性評(píng)價(jià)和達(dá)成分析后，用于“畢業(yè)要求”的持續(xù)改進(jìn)，“畢業(yè)要求”經(jīng)過達(dá)成度評(píng)價(jià)用于“課程體系”“師資隊(duì)伍”和“支撐條件”的持續(xù)改進(jìn)，“課程體系”經(jīng)過課程達(dá)成度評(píng)價(jià)用于課程體系”“師資隊(duì)伍”和“支撐條件”的持續(xù)改進(jìn)。《氣動(dòng)及控制技術(shù)》是課程體系中的一門強(qiáng)支撐課程，在人才培養(yǎng)體系中用于支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，這門課程需要師資隊(duì)伍、教學(xué)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件等支撐。

二、課程目標(biāo)

根據(jù)學(xué)校辦學(xué)定位、企業(yè)需求和專業(yè)人才的培養(yǎng)定位，制定了學(xué)生畢業(yè)5年左右的培養(yǎng)目標(biāo)，通過培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成分析確定了畢業(yè)要求，將12條畢業(yè)要求進(jìn)行了分解，每個(gè)指標(biāo)點(diǎn)由3至5門課程支撐，由畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)確定每門課的課程目標(biāo)。《氣動(dòng)及控制技術(shù)》的課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系，如表1所示，根據(jù)“一一對(duì)應(yīng)”原則，1個(gè)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)1個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，課程目標(biāo)分別與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，便于后期課程考核以及達(dá)成度計(jì)算。確定的課程目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：使學(xué)生掌握氣動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)、氣源裝置、氣動(dòng)元件和氣動(dòng)基本回路，能夠?qū)刂埔筮M(jìn)行分析，確定氣動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。課程目標(biāo)2：使學(xué)生能夠針對(duì)工況，選用氣動(dòng)元件及PLC控制器，考慮各種因素對(duì)氣動(dòng)控制回路的影響，設(shè)計(jì)氣動(dòng)控制回路，并編寫PLC程序。課程目標(biāo)3：使學(xué)生掌握氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)的基本步驟、原理和方法，能夠搭建氣動(dòng)控制系統(tǒng)，安全地開展實(shí)驗(yàn)，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。課程目標(biāo)4：使學(xué)生能夠運(yùn)用機(jī)械、氣動(dòng)、控制等方面的知識(shí)分析工程項(xiàng)目大作業(yè)要求，并分成若小組進(jìn)行溝通與交流，完成項(xiàng)目大作業(yè)。

三、課程教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)指定的課程目標(biāo)，選擇《氣動(dòng)及控制技術(shù)》的教學(xué)內(nèi)容，總共分為六個(gè)部分：1.緒論，包括氣動(dòng)技術(shù)簡介、發(fā)展歷程、應(yīng)用特點(diǎn)等；2.氣動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)，包括空氣的物理性質(zhì)、氣體的狀態(tài)變化、氣體的流動(dòng)規(guī)律等；3.氣源裝置及氣動(dòng)元件，包括氣源裝置、執(zhí)行元件、控制閥、附件等；4.氣動(dòng)基本回路，包括壓力控制回路、換向回路、速度控制回路等；5.氣動(dòng)控制與PLC編程，包括氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、PLC編程等；6.氣動(dòng)PLC一體化實(shí)例，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)、氣動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)、氣動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)等。教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如表2所示，課程目標(biāo)1對(duì)應(yīng)的是掌握基礎(chǔ)知識(shí)，確定設(shè)計(jì)目標(biāo)，因此與（一）（二）（三）和（四）章節(jié)內(nèi)容對(duì)應(yīng)；課程目標(biāo)2是使學(xué)生能夠設(shè)計(jì)氣動(dòng)控制回路，并編寫PLC程序，涉及到（四）和（五）章節(jié)的內(nèi)容；課程目標(biāo)3是使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理和方法，并能開展實(shí)驗(yàn)，涉及（四）和（五）章節(jié)的內(nèi)容；課程目標(biāo)4是使學(xué)生學(xué)會(huì)溝通與交流，完成項(xiàng)目大作業(yè)，涉及到（四）（五）和（六）章節(jié)的內(nèi)容。

四、“理實(shí)一體化”項(xiàng)目教學(xué)方法

（一）基本內(nèi)容。工程項(xiàng)目大作業(yè)基本內(nèi)容：根據(jù)研究對(duì)象的功能要求，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)作、功能、工況進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)氣動(dòng)控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)，并利用計(jì)算機(jī)仿真軟件對(duì)氣動(dòng)控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，選擇合適的氣動(dòng)元件，搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后以分組形式通過PPT進(jìn)行匯報(bào)演示。

（二）基本要求。使學(xué)生能夠掌握氣動(dòng)控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真、實(shí)驗(yàn)方法，并分組研討項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案、開展方式、成員分工等，根據(jù)研究對(duì)象的功能要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)的氣動(dòng)控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)。

（三）教學(xué)方式、方法。通過課堂演示對(duì)計(jì)算機(jī)仿真軟件進(jìn)行演示操作，并將每個(gè)班分成若干組，每組3至5人，設(shè)置組長1名，組員若干名，組長統(tǒng)籌安排組內(nèi)任務(wù)，組長與組員間協(xié)同工作，完成項(xiàng)目大作業(yè)，最后每組派1名同學(xué)進(jìn)行PPT進(jìn)行匯報(bào)演示。在《氣動(dòng)及控制技術(shù)》課程中，實(shí)施“理實(shí)一體化”項(xiàng)目教學(xué)方法能夠有效提高學(xué)生的課堂興趣，將課堂將解、實(shí)驗(yàn)操作、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目執(zhí)行等有機(jī)融合，能夠明顯提升教學(xué)質(zhì)量，如圖2所示為江蘇理工學(xué)院機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)場和項(xiàng)目大作業(yè)答辯現(xiàn)場。

五、課程考核與達(dá)成度評(píng)價(jià)

（一）課程的考核。針對(duì)四個(gè)課程目標(biāo)進(jìn)行考核，課程目標(biāo)與課程考核環(huán)節(jié)關(guān)系，如表3所示。考核方式：實(shí)行過程考核、大作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和期末考試進(jìn)行考核，其中，過程考核包括書面作業(yè)和課堂表現(xiàn)，大作業(yè)包括項(xiàng)目報(bào)告和現(xiàn)場答辯考核。成績評(píng)定：總評(píng)成績由過程考核成績、大作業(yè)、實(shí)驗(yàn)考核成績和期末考試成績組成，占比分別為15%、15%、20%和50%。

（二）達(dá)成度評(píng)價(jià)。課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)包括課程分目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)，以及課程總目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)，具體計(jì)算方法如下：課程分目標(biāo)達(dá)成度=支撐該課程目標(biāo)平均得分之和支撐該課程目標(biāo)目標(biāo)總分課程總目標(biāo)達(dá)成度=課程目標(biāo)1×39%+課程目標(biāo)2×39+課程目標(biāo)3×13%+課程目標(biāo)4×9%根據(jù)江蘇理工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)最近一次考核成績，課程目標(biāo)1的書面作業(yè)平均得分為5.5、課堂表現(xiàn)的平均得分為1.2、期末考試的平均得分為23.2，經(jīng)過計(jì)算可得課程目標(biāo)1達(dá)成度=5.5+1.2+23.239=0.767同理，可計(jì)算得出課程目標(biāo)2達(dá)成度為0.815，課程目標(biāo)3達(dá)成度為0.835，課程目標(biāo)4的達(dá)成度為0.701，總目標(biāo)的達(dá)成度為0.789，根據(jù)“木桶原則”課程目標(biāo)4達(dá)成度最低，可以看出在最近一次課程教學(xué)過程中，學(xué)生的項(xiàng)目合作、溝通能力有待加強(qiáng)，與實(shí)際教學(xué)情況相吻合。

六、總結(jié)

本文基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的人才培養(yǎng)理念，針對(duì)《氣動(dòng)及控制技術(shù)》這門課程進(jìn)行改革，根據(jù)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，制定了課程目標(biāo)，選擇了與課程目標(biāo)相適應(yīng)教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，提出了“理實(shí)一體化”項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，并對(duì)課程考核和達(dá)成度評(píng)價(jià)進(jìn)行了相應(yīng)改革，根據(jù)最近一次達(dá)成度評(píng)價(jià)結(jié)果可知，課程目標(biāo)4達(dá)成度最低，反映出學(xué)生的項(xiàng)目合作、溝通能力有待加強(qiáng)，與實(shí)際教學(xué)情況相吻合。

參考文獻(xiàn)

［1］丁斌,劉昌年,李毅心,等.“中國制造2025”下西方工匠精神培育對(duì)我國的啟示［J］.產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2020(2):101-102.

［2］田亞楠,劉婉妮.工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下民辦高校電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐［J］.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2019(10):113-114+118.

［3］蘭大為,赫文秀,趙悅,等.工程教育專業(yè)認(rèn)證視域下化工原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革之如何培養(yǎng)應(yīng)用型人才［J］.廣東化工,2019(18):167-168.

［4］謝方.基于工程教育認(rèn)證理念下的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式探索［J］.輕工科技,2020(3):133-134.

［5］張春紅,臧文瓊,張靜.工程技術(shù)教育認(rèn)證下的高職數(shù)學(xué)課程體系建設(shè)［J］.黑龍江科學(xué),2020(1):88-89.

［6］曹榮敏,吳迎年,付興建,等.基于工程教育認(rèn)證的自動(dòng)化專業(yè)核心課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)［J］.教育教學(xué)論壇,2020(13):86-87.

作者:劉凱磊 康紹鵬 何慶 陳宇 談衡 單位:江蘇理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院