工程教育認證背景下實驗教學中心建設探討
——以安徽大學電氣與自動化基礎實驗教學中心為例

李 梅 黃澤霞

（安徽大學電氣工程與自動化學院，安徽 合肥 230601）

0 引言

《華盛頓協議》是由美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個國家共同發起和簽署的本科工程教育學位互認協議，其目的是使畢業生的工程教育水平與相關職業資格能夠互相認可[1]。2016年6月中國正式成為《華盛頓協議》的成員，2017年11月國家工程教育專業認證協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、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。工程教育專業認證對高校的專業建設既是機遇又是挑戰，電氣工程與自動化專業經過數年的努力，于2018年申報本科工程教育專業認證，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。在工程教育專業認證的背景下，基礎實驗教學中心對照認證標準，發現問題、查找問題，對于制約專業發展水平，影響人才培養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，探知工程教育專業認證對本科教學的意義，以供更多的學者對工程教育專業認證的必要性和先進性進行更深入的研究和探討。

1 實驗教學建設

1.1 增設認知實習課程，完善工程培養路徑

工程教育專業認證更加強調學生的實踐水平，創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認知實習課程，把它作為電氣類專業課的先導課程。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知名企業的后臺控制中心、生產車間等，了解本專業方向的生產實踐知識。學生在學習專業課程之前應對本專業領域、行業發展、就業趨勢等有初步的了解和認知，為學習專業課打下堅實的基礎。作為最早接觸的專業類課程，認知實習初步培養了本科生的實踐意識，激發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，中心的專業實習更加完善，從認知實習到畢業實習，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路徑，如圖1所示。

圖1 中心工程實踐培養路徑

1.2 以工程為驅動，分層配置實驗類型

工程教育專業認證對學生的創新性提出了很高的要求，基礎實驗和綜合設計實驗對創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 數字電子技術實驗項目分層

中心打破了傳統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。

1.3 打破傳統課程評價體系，考核方式更加差異化

傳統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，而教學目標又關聯到畢業指標點，支撐了畢業要求。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。中心研發了教學目標達成度錄入系統，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。

1.4 開展學科競賽，拓展大學生科研創新思維

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，中心依托協同創新科研平臺，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新能力，并使得科研成果可以服務地方社會[6]。

2 實驗室管理建設

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范。

2.1 建立合理高效的管理體制，規范實驗室工作

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。學院負責中心培養方案的規劃，課程大綱的制定、監督，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行各項規章制度，維護中心各項工作的有序進行。

2.1.2 教學工作統一標準，做到規范化、流程化、檔案化

中心對實驗教學所涉及到的各門課程做到“三個統一”：統一教學大綱模板，統一考核標準，統一實驗報告樣式。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實驗運行表協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，實驗室優良的傳統和經驗得到發揚和繼承[7]。

2.2 利用信息管理平臺，加速實驗室建設信息化

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。中心聯合學校集中對實驗室所用設備進行了統一管理，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

3 教師隊伍建設

3.1 建立合理靈活的用人機制，充分發揮人才潛能

中心鼓勵高層次、高學歷的優秀碩士、博士畢業生進入實驗教師隊伍，采用事業編制和非事業編制相結合的方式，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來履行崗位職責。

3.2 完善獎勵機制，促進工程科研創新

秉承“以人為本”的管理理念，靈活采用獎勵機制，鼓勵實驗教師研發和工程相關的新實驗和新設備。對于在本崗位做出突出業績和貢獻的教師，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，又能激發教師的主動性。在科研創新方面，過去實驗教師對科研的參與度非常低，對一些發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，定期請行業專家來中心做專題講座，傳授經驗。

3.3 開展多形式培訓、進修，提升教師專業技能

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新能力和專業研究水平。

4 結語

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展的變化，跟上工程認證的步伐，努力做出改革和創新。從實驗教學建設，到實驗室管理，再到實驗教師隊伍的培養，中心進行了全方位的探索，基本做到了契合工程教育專業認證的教育理念，提高了本科工程教育的質量，培養了學生的實踐創新意識和創新水平。工程教育專業認證對電氣基礎實驗教學中心的建設和發展起到積極的促進作用。雖然電氣與自動化專業通過了工程教育專業認證，但中心建設還存在不足之處。工程教育專業認證不是一個一勞永逸的認證，它是可持續的認證體系，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改革和進步。