基于核心岗位任职能力培养的工程实践教学改革

于春风，于守淼，张元峰

(海军航空工程学院青岛校区 航空仪电控制系，山东 青岛 266041)

基于核心岗位任职能力培养的工程实践教学改革

于春风，于守淼，张元峰

(海军航空工程学院青岛校区 航空仪电控制系，山东 青岛 266041)

本文针对工程实践教学缺乏系统性设计思路、内容选取和科目设置不够准确、组织实施不够规范、条件保障支撑性不够等方面的不足，依据电气专业特点，通过尝试性开展一系列工程实践教学活动，摸清了相关制约因素和矛盾，探索出了解决主要问题的方法和手段，为后续工程实践教学规范高效实施奠定了理论和实践基础。

任职能力；工程实践；制约因素；解决方法

0 引言

工程实践教学是学生岗位任职能力培养中的重要组成部分，在人才培养过程中与理论教学相互依托，它不仅巩固和强化了理论课教学效果，而且对于学生工程意识、工程实践能力和创新能力的培养及学生综合素质的提高，也是非常重要的途径和手段。

目前，我院的工程实践教学尚存在缺乏系统性的设计思路，内容选取和科目设置不够准确，组织实施不够规范，条件保障支撑性不够等瑕疵，正通过尝试性开展一系列工程实践教学改革来弥补这些方面的不足。基于这一现状，本文依据电气专业特点，摸清了相关制约因素和矛盾，探索出了一些解决主要问题的方法和手段，为后续工程实践教学规范高效实施，奠定理论和实践基础。

1 科学设计、构建工程实践教学体系

1.1 面临主要问题

(1)工程实践教学体系不健全。虽然在培养方案中，对充分利用各项教育资源，突出实践教学环节作了明确要求。但是，这些实践教学环节多数都是针对学生岗位任职能力某一方面的培养，缺少以解决工程问题为背景，以学生为主体，以综合培养学生岗位能力为目标的工程实践环节。

(2)工程实践教学设计不合理。目前,电气专业理论教学的体系建设已经相对完善了，而实践性教学环节还没有成熟的体系支撑，包括课程标准、实施方案、教材等要素普遍存在不足，电气专业工程实践教学体系应该如何架构，科目如何选取，教学如何组织，都是亟须研究和解决的问题。

1.2 主要做法

结合电气专业接受任职教育的学生今后的岗位工作实际，课程组系统梳理了本专业学生需具备的核心岗位任职能力，认为在工程实践教学中，学生核心岗位任职能力培养目标应定位在五大能力培养上，即：①学习和应用知识的能力；②分析和判断问题的能力；③工程设计和操作的能力；④技术创造与创新的能力；⑤表达与交流的能力。这些能力基本覆盖了学生需具备的核心岗位任职能力。

在具体的工程实践教学探索中，课程组经历了从以原理验证为目标的课程实验为主[1]、读卡实验结合自主实验，到以项目为载体的创新性实践课程、“任务驱动式”实践教学、课外开放式教学及全面开展工程实践活动的探索历程。经过这些历程，课程组不断将工程实践教学推向深入。

最后，形成了电气专业工程实践教学体系基本思路：按照“集成化、实战化、个性化”原则构建相对独立、贯穿式的实践教学体系，实现实践教学全程不断线，贯穿于人才培养的全过程。主要方法：①纵向梳理现行的实践教学环节，找出薄弱点，结合专业特点，优化和完善实践教学体系；②系统准确梳理本专业的典型案例或典型工作任务，以此为中心全面开展工程实践科目建设；③深入研究并规范工程实践教学组织实施，全面试行并达到“全教员参与、全学生投入、全资源运转”的高效配合的教学常态。

2 制订标准、固化工程实践教学科目

2.1 面临主要问题

(1)工程实践教学科目选取存在一定的随意性，内容制定标准不统一。由于最初还没有建立起工程实践课程体系，科目缺乏系统规划，课程组在选取科目时，局限于现有能力，基本上是按课程组能教什么就选什么的原则，对科目的甄选做得不够，有时把简单的重复性工作也当成了工程实践科目。

(2)课程组用“参与率”和“参与深度”两个指标来衡量学生工程实践的参与度。参与率是指一个班次学生能够参与工程实践学习的比率；参与深度是指学生完成工程实践科目后其能力目标的提高程度。学生参与度集中反映了工程实践科目的数量和质量。实践结果表明学生参与度差别较大，反映出科目的数量和质量都有较大问题。

2.2 主要做法

(1)增加工程实践教学科目的数量,提高质量，做到人人有事做，时时有事做。以参与率为例，2013年学生参加实践教学活动的比例不到20%，2015年则有超过70%的学生能独立承担工程实践科目；再以参与深度为例，2013年能够全部培养学生五方面能力的工程实践教学科目不到5个，目前这样的科目课程组已经开发了10多个，可以满足学生的基本需求。

(2)以三结合原则优选科目。①系统性科目和功能性科目相结合。系统性科目属于“面”，立足于系统电路控制关系。局部功能性科目属于“点”，立足于某个知识点。科目选取时做到“点”、“面”结合，才能以最精的工程实践科目、最优的工程实践内容、最短的工程实践学时保证学生能力的提升。②实作类科目和研究类科目相结合。实作类科目以完成一个产品为目标，包括模拟器制作、电路制作、检测仪器开发等。研究类科目以形成一份研究报告为目标，包括故障分析、科研研究和技术革新等。经统计，一个学期内学生工程实践共完成了20个科目，其中实作类13项，占65%，研究类7项，占35%。③典型性科目与发展性科目相结合。典型性科目是指可以完整培养学生五方面工程实践能力目标的科目，典型性科目也可以称为固定性科目。课程组认为建设和完善专业典型性工程实践科目是一项非常重要的工作，有两个好处：一是典型性科目在学生培养中作用最显著；二是解放了教师，典型性科目建设成熟后，教师就可以专注于指导工作。针对典型性科目建设，课程组专门做了一些探索和实践，确定了“平台标准化、过程实战化、考核实操化”的基本建设思路，制定了实作类科目实践的五个要素，即“读电路原理图、绘模拟通电图、独立设计施工、产品通电验证、自主排除故障”，例如，课程组依托专业教室建设，研发了“飞机电气控制模拟通电训练考核台”，基本的思路是改变传统通电训练台“教师设计制作压力很大，学生可参与工作少且压力小”的状态，为学生提供通用资源，让学生在这个平台上“自主读图、自主设计、自主连线、自主通电、自主排故”，保证学生在实践过程中时刻有创新感，以保持其学习兴趣。同时，这个平台又是后期课程组开展工程实践的重要通用性平台，依托这个科目，课程组实现了“完成一个典型科目，实践能力迈上一个台阶”的目标。当然典型性科目的重复开展也给课程组带来了重复保障难题，针对这个难题，课程组设计了标准的框架结构平台和通用的元器件座，保证工具、训练平台及元器件的可重复性利用，这样每期只需要投入少量的导线、端子等耗材费用，就可以保证每期学生都能完成典型性科目，解决重复投入难题，通过这项工作，课程组也探索了实验室建设和工程实践科目开发有机融合的新途径。

发展性科目是随着建设任务的变化而开发出的新科目。选择的原则是看发展性科目是否具有成为典型性科目的潜力。这样经过不断的建设，发展性科目又会成为典型性科目，从而不断加大典型性科目的比例，最终把工程实践科目建设成熟。

(3)工程实践的核心特征是实践性，从严格意义上来讲，研究类的科目不能算是工程实践科目，但是结合课程组自身实际，目前课程组还不具备全面展开实作科目的条件，因此仍需要研究类科目。但是不论实作类科目还是研究类科目，精心设计科目内容十分重要。

针对实作类科目，课程组参考当前工程教育系统CDIO培养模式(即“构想—设计—实施—运作”模式)，构建了实作类工程实践科目的“模块化”内容体系[2,3]。该体系包括需求调研与分析、线路设计与施工、性能检测与改进、实践总结与交流等4个内容大模块和12个内容子模块，如图1所示。这些模块充分体现了知识与能力、操作与分析、深度与广度的结合，完全覆盖了学生岗位所需的任职能力培养目标。

实作类工程实践科目的“模块化”的核心是统一不同工程实践科目教学内容的制定标准。有两个基本要求：一是每个工程实践科目的内容必须包含上述4个内容大模块，保证工程实践教学的全面性、系统性。二是教师可以根据不同科目的关注点，突出重点内容的子模块。这种模块化的工程实践科目内容体系既避免了实践课目内容设置的随意性，实现了内容设置有章可循，同时又兼顾到了不同科目内容的针对性，在工程实践科目内容规划上发挥重要作用。

图1 实作类工程实践科目的“模块化”内容体系

至于研究类科目，故障分析以“梳理故障现象→分析故障机理→制定排故流程→提出维护建议和意见”为内容主线，形成重大故障分析研究报告；科研研究和技术革新以“背景及需求分析→研究目的→技术实现→关键技术及难点分析→维护建议”为内容主线，形成总体技术方案。

3 规范程序、严密组织实践活动

3.1 主要问题

工程实践教学涉及因素多，统筹组织难度大。它不同于一般的教学活动，涉及人员、场地、仪器、工具和耗材等方方面面保障条件，需要统筹考虑。各科目开展形式多样，需要规范组织流程。前期施训过程中，存在组织程序不规范，资源运转率低等问题，这在一定程度上影响了学习效果。

需要改革创新教学方法，确保学生处于主体地位[4]。如果工程实践性教学环节没有充分体现学生的主体地位，学生就没有主动思考的压力和动力，而学生一旦成为旁观者和助手，就会大大降低学习效果。

3.2 主要做法

(1)统筹规划、资源共享。针对场地、仪器、工具和耗材等保障问题，课程组的主要做法是梳理教研室资源清单，做到教研室资源一盘棋，实现资源的全面共享。课程组全面梳理教研室各实验室实验科目和装置设备、工具、仪器仪表等物资资源，在教研室层面上实现了资源统筹，一定程度上缓解了工程实践的保障需求，下一步还要细化管理制度等软资源，真正实现教研室资源统筹共享。

(于春风等文)

(2)设计了一系列工程实践标准化过程文档。课程组坚持工程实践组织实施时“形式灵活，过程规范”的原则，借鉴工学一体化理念，按照完整工程学习流程，设计了工程实践的规范化过程文档，包括立项审批表、总体技术方案、项目总结报告和答辩记录表等规范文档，实现了每个过程输入明确、输出明确、要求明确。

(3)以工程实践为牵引，改革课程传统授课模式。本学期课程组在“电力电子技术”课程中进行了试点，设置了“可调直流整流电路制作”这个环节，教师只提供原理电路和相关器件，学生自己设计装配图，自己焊接电路板，自己调试，最后做出成品。学生参与热情、主动意识远远超出课程组的预期，这和课程组通常形成的学生“学习主性不高”的印象形成鲜明的对比。其主要的原因就是通过工程实践环节学生找到了兴趣点，挖掘了他们的主动意识。

(4)把工程实践教学纳入到课程和实验室动态建设中，实现融合互补，推动教研室的全面建设。比如在电气系统专业教室建设时，课题组做好顶层规划，细化出需要动态建设的任务，将各系统通过电路示教板的建设任务纳入到工程实践活动中，这一举措既保障了工程实践的开展又推动了专业教室的动态建设，实现了双赢。

(5)通过细节设计提高学生学习热情。包括①标准化绘图作业。为学生配发标准绘图作业纸，要求学生独立完成电路设计绘图作业，按实际工程要求走完设计、校对和审核等流程，从实施效果来看，学生普遍反映有压力，有挑战。②答辩过程全程录像，实作类科目的最后成果体现在实物样品上,学生看到自己辛勤劳动取得的果实,充满成就感,同时这些成果样品可以作为后续学生学习相关课程的教具，学长们的成就对他们来说无疑是一种激励, 鼓舞他们为学习注入强劲的内在动力。

4 结语

通过近一年工程实践教学的研究探索，课程组认为实践性教学思路越来越清晰，教研室对各方面资源的运用越来越合理，学生学习的效果越来越好，能力提高越来越明显。在以后的工作中，课程组将继续在固化和完善总体设计、开发和建设工程实践科目、规范组织流程和健全保障措施等方面做好工作，力争尽快完善本专业工程实践教学体系。

[1] 张元峰, 郝世勇, 于守淼, 于春风.通电示教仪在电机学理论课教学中的应用研究[J].南京：电气电子教学学报, 2014, 36(5) :105-107.

[2] 李新德, 郝立, 包金明.“运动控制系统”课程的CDIO教学改革 [J].南京：电气电子教学学报, 2014, 36(5) :27-29.

[3] 纪颖.基于工程实践能力培养的研究型大学课程体系研究[D].天津：天津大学职教学院，2010.

[4] 王国臣，谢元平等.“微弱光电信号处理技术”课程教学改革[J].南京：电气电子教学学报, 2014, 36(5) :30-31.

Engineering Practice Teaching Reform Based on the Post Office Ability Training

Yu Chun-feng, Yu Shou-miao, Zhang Yuan-feng

(NavalAeronauticalEngineeringAcademyQingdaoBranch，Qingdao266041，China)

In view of some deficiencies such as engineering practice teaching lack of systemic design ideas,content and subject setting not accurate enough, organizing the implementation lack standard, conditions guaranty support not enough, a series of engineering practice teaching activities has been carried out tentatively on the basis of electrical professional characteristics, the related factors and contradictions has been found out, and ways of solving the problems of the main methods and means has been figured out.All these have laid a solid theoretical and practical support for subsequent engineering practice teaching standard developing efficiently.

ability to work; engineering practice; constraint factors

2016-01-28;

2016-05-03

于春风(1983-)，男，硕士，讲师，主要从事飞机电气控制方面的教学和科研工作，E-mail：13953228232@163.com

于守淼(1979-)，男，硕士，讲师，主要从事飞机线路检测技术方面的教学和科研工作，E-mail：shoumiao@sina.com

张元峰(1986-)，男，硕士，讲师，主要从事飞机电源系统的教学和科研工作，E-mail：yfzhang09@163.com

TM1

A

1008-0686(2016)06-0120-04