新工科背景下“引企入教”课程改革思路

黄月芹 秦 臻 孙 颖

（柳州工学院机械工程学院,广西 柳州 545616）

1 前言

新工科建设将人才培养质量的核心放在工程实践能力和创新能力提升方面，应用型人才培养是面向区域或行业经济社会发展需要，主要为区域经济发展作贡献，其注重的是知识的综合应用，要求具有较强的实践技能及创新性、能解决复杂工程的实际问题、掌握社会或行业需要的专业技能。在新工科背景下，应用型人才培养应以“工程能力本位与创新能力培养”作为人才培养目标的主要价值取向，需要依靠应用型课程改革来落实。当前新技术、新方法层出不穷，各种新的测试方法和手段不断涌现，对于“工程测试技术”这一实践性和应用性很强的课程，显然不能“用今天的课去讲昨天的问题”，教学内容如果跟不上技术创新和工艺创新就会落后，对于人才的培养便不符合社会及企业的需求。本文结合当前新工科背景，以现代科技发展和技术需求为导向，以学生的工程实践能力和创新能力为培养目标，对当前“工程测试技术”课程中出现的教学问题进行分析研究，引导技术性强、实践性强、工业积累程度较高的企业深度参与教学改革，探索校企合作联合开展教学方法改革及实践，包括优化课程内容及体系结构、丰富课堂教学模式、构建实验教学新体系、强化师资队伍建设、完善课程考核等方面。

2 当前课程教学存在的问题

本文从“工程测试技术”课程本身的特点及教学过程出发，分析课程目前存在的一些问题。

2.1 课程学习内容抽象，对学生储备知识要求高

“工程测试技术”课程内容涉及高等数学、大学物理、电工电子学、控制等多门学科理论知识，要求学生具有较好的理论基础。同时，该课程的实践性较强，学生在脱离实践应用的背景下在课堂上被动接受一系列晦涩难懂的理论知识，会使得学生的学习感受较差，容易出现学习厌倦，课堂教学效果极差[1]。学生也不知道学习该课程有何用处，自主学习的积极性差。

2.2 教材内容更新速度跟不上知识技术更新速度

在技术发展如此迅速的当今社会，知识技术更新速度越来越快，测试的新方法、新技术、新理论更新速度极快，很多测试的新方法、新工艺在现代教学中没有得到充分的体现。同时，现代的大数据、人工智能、遥感探测等新兴技术与测试新技术相互融合，这些新的测试方法、新测试技术并没有实时引入到教学中，教材内容没有及时更新，教学内容落后于生产实际，学生所学的知识与毕业工作所要运用的知识脱轨，毕业生要经过很长时间才能适应工作[2]。

2.3 实验条件限制，实验设备资源匮乏

目前在该课程实验课中，由于实验资源的缺乏，实验内容少，基本只涉及应力应变实验，平且实验仍然是验证性实验，实验设备固定，实验方法单一，学生只需要照着操作说明书按步骤操作就能完成实验，没有独立思考的空间，学生的主观能动性受到极大限制[3]。在现代测试技术中，合格的测试技术人才应该是能够根据实际情况自己设计测试方案，能够独立分析问题，解决测试过程中所遇到的问题。显然，传统的教学已不能满足现代工程测试技术人才培养要求，改革迫在眉睫。

3 “引企入教”建立产学研工程实践能力培养体系

新工科背景下，应用型工程测试人才需具有较强的动手能力及分析解决复杂问题的能力，光靠书本理论知识及课堂培养是远远达不到社会和企业的用人需求的，需要学校与企业联合共同培养。因此，以培养面向新型测试应用型人才为目标，探索“工程实践能力+创新能力”培养的校企合作模式和培养体系迫在眉睫，以培养学生的工程实践能力、测试工程设计能力、工程创新能力和社会适应能力为目标，校企双方完善产学研工程实践教学体系，做到做学结合，在企业真实工作环境下培育学生的实际工程能力[4]。

3.1 校企联合指导学生实践课程

依托校企协同，与多家专业课程相关企业建立长期的合作关系，可以把企业生产车间搬入校园或是在校外建立实习实训基地，校企双方共同制定人才培养方案、共同负责学生的实践教学，并以企业考核标准对学生实践成效进行评价[5]。企业人员全程参与人才培养过程，实现师资及资源共享，完善管理，逐步完善工程能力培养体系，在多方协作的作用下使学生的工程实践能力不断提升。

3.2 企业教师进课堂

为了使学校所教与毕业所用贴合，学以致用，增强学生学习的积极能动性，提升课堂教学质量，邀请企业、行业一线专家工程师到学校课堂进行授课，将新理念、新方法、新技术、新模式、新业态注入课堂，将企业案例贯穿整个理论教学过程，既通俗易懂，又可以拓宽学生的知识结构，提升学生的工程能力，激发学生的学习热情。

3.3 实行双导师制度

实行“双导师制”，校内导师和企业导师共同指导毕业设计，毕业设计课题以企业工程项目为基础，学生深入企业一线进行企业实习，开展真刀实枪实战性的项目工作。企业导师负责毕业设计指导工作，包括答辩评价和成绩评定。

4 “引企入教”理论课程改革

新工科背景下，应用型人才的培养离不开持续不断的课程改革，离不开与时俱进的教学手段，单从学校本身来思考教学改革具有片面性，更应该是校企联动，以企业需求为导向，实施校企协同育人，实施“引企入教”[6]。“引企入教”不仅需要行业专家、技术骨干深度参与课堂教学及实践教学，还应该从实际出发，参与人才培养方案制定，参与修订课程教学大纲，细化实践教学内容，强化学生的工程实践能力。

4.1 企业专家参与课程建设规划设计

工程教育以行业需求为导向，应用型本科高校人才培养体系遵循图1所示的工程教育认证基本架构，突出以学生发展为中心、以学生学习为中心、以学习效果为中心，遵循“成果导向”的教学设计流程，贯彻持续改进的机制。“工程测试技术”课程建设服务于现有人才培养体系，课程建设规划参考工程教育认证基本框架进行设计，课程建设规划设计应根据地方产业结构对测试类技术人员的能力要求及专业人才培养方案所描述的毕业要求，确立课程学习目标、内容、要求，围绕工程能力本位与创新能力进行教学设计、实施和考核，对接学校及行业企业人才质量标准构建自我评价体系和持续改进机制，实现学校输出学生的工程能力、综合素质与企业人才需求相切合。

图1 工程教育认证基本架构

4.2 与企业专家进行教学内容改革

教学内容应以比较先进的、代表未来测试技术发展方向的企业工程案例穿插整个过程，强化工程应用，弱化纯理论的教学推导，按照“提出问题—分析问题—解决问题”的方式进行教材编写，将与授课内容密切相关的工程案例贯穿于每一个章节中，各知识点以工程案例的方式进行授课，配备大量的工程实例照片和原理图，同时设置多个与章节内容相关的综合工程案件。基于现代的测试技术应用，教学内容补充基于MATLAB和LabVIEW平台的虚拟仿真技术内容，学生通过自己动手实验及动态图形获得最直观感受，加深对课本知识的理解，同时可以利用虚拟开发平台独立设计相关的测试案例，提升学生的工程实践能力和创新能力。

4.3 课程考核方法、标准及考核机制

“引企入教”参照企业的考核标准。在新工科背景下，应用型人才的培养是能力本位，用知识解决实际问题的能力，因此，课程的考核应参照职场的能力标准进行考核。期末考核题目源于企业综合性强的工程项目，学生根据所掌握的知识、实验技能，自主查阅文献资料，完成综合性实验的设计方案，并根据方案完成实验操作，完成实验结果的测定和数据分析，最后以科技论文的格式提交论文。课程最终成绩由平时成绩（包含大作业、实验成绩）与期末考核成绩组成。

5 “引企入教”实验课程改革

“工程测试技术”课程是实践性很强的课程，实验环节是重点改革对象。实验教学内容应遵循企业生产实际，又要符合教学规律的要求，实验室建设及实验室资源整合按照可扩展、开放式、创新性、实用性、服务性原则进行。具体的研究内容为以下几点。

5.1 设立校企综合实验室

在现有的工程测试实验室中现有设备的基础上通过学校内部采购或者校企双方积极开展横向课题研究等方式来扩充实验室科研设备，实现资源共享。通过企业深度参与为学校提供实验设备，同时学校为企业提供实验场地，企业实验室不仅可以作为学生课程实验研究，参加企业项目的场地，同时也是企业培训员工、进行产品开发实验的重要场地[7]。

5.2 与学院机器人实验室进行资源整合

机器人技术的发展及智能程度的高低离不开测试技术，特别是传感器技术。通过利用焊接、搬运工业机器人等实验，学生不仅能够掌握工业机器人的工作原理，而且还能够掌握位置、速度、加速度、力等物理参量的测试，学会电阻、电容传感器、光传感器、红外测试系统、激光测试系统等各类传感器的工作原理和实际应用，掌握电桥、调制、解调信号转换、放大等基本信号分析与处理方法。

5.3 构建层次化实验课程体系

实验课程大致可以分为四个体系（见表1）：必做验证性实验，自主选做实验，自主开发实验，网络自选实验（MATLAB、LabVIEW等虚拟软件）。企业深度参与合作编写、完善实验教材、实验指导书、实验报告模板等一系列、一整套实验文件材料。实验内容源自企业产品开发设计过程控制、产品质量检测、设备状态监测诊断等企业工程项目，项目紧扣课程内容，与理论知识结合度高，包含知识点多。

表1 “工程测试技术”层次化实验课程体系

5.4 开放实验室，制定开放实验室相关的管理办法

由于实验课时、学时限制的原因，可以采取开放实验室的方式，实验室实现时间与空间开放、教学内容开放、教学方式开放，实验室校企合作共享，企业人员可以到学校进行实验研究，学生也可以到企业的实验场所进行相关实验。

6 总结

本文针对目前“工程测试技术”课程中出现的问题及难题，结合当前新工科背景下合格应用型人才的需求，提出“引企入教”对工程测试技术课程进行课程改革与研究，通过与行业专家共同商讨课程建设，共同参与课程内容改革，尤其是将企业实际测试案例搬到课堂上，设立校企综合实验室，整合校内实验室资源，构建层次化实验课程网络体系，通过一系列课程改革切实提高课程教学质量，帮助学生学会运用测试理论与技能来分析与解决实际工程问题，培养工程能力与创新意识。