工程教育认证背景下测控专业综合实训课程体系构建

吴海云， 刘 源， 曾雅楠， 常若葵， 卫 勇*， 赵金才， 艾成龙

(1.天津农学院 工程技术学院， 天津 300384； 2.中科国技(天津)智能系统工程有限责任公司， 天津 300384)

人才是实现民族振兴、赢得国际竞争主动的战略资源，也是实现农业农村现代化的关键所在。高等农林院校在农业实用技术人才和高级农业人才培养方面发挥了重要作用，但与“三农”人才供需之间还存在矛盾，主要体现在以下2个方面：一是农林院校在实用型人才培养方面力度不够，难以满足“三农”对实践经验丰富的综合性人才需求。二是在技术研究上，存在高等农林院校的发展与“三农”发展实际现状脱节现象[1]。为保证工科专业毕业生培养质量达到行业认可的既定质量标准要求，2015年修订的工程教育专业认证标准中课程体系部分第三条明确规定：必须设置完善的实践教学体系，并与企业合作开展实习、实训，培养学生的实践能力和创新能力[2]。2019年，新农科建设安吉研讨会、北大仓行动工作研讨会和北京指南工作研讨会议先后召开，对新农科建设进行了系统研究和整体部署[3]。新农科研究与改革实践项目面向全国涉农本科高校开展，象征着全国涉农高校的新农科建设正式启动。在此背景下，广大涉农高校围绕如何培养出“精工业、通农业”的复合型人才，开展了系列教学改革研究[4-7]。

专业综合实训是测控技术与仪器专业人才培养过程中的重要实践教学环节，在解决复杂工程问题能力的培养方面起着重要作用。农林高等院校传统实习实践教学普遍存在课程体系陈旧、实践教学课时量偏少和教师缺乏工程经历等问题，导致学生专业面窄和实践能力不足，无法满足“三农”对人才的需求。为夯实实践教学在人才培养过程中的中心地位，从培养目标、教学内容、实施过程及评价方式等方面开展了农林院校测控专业综合实训教学改革研究。

1 传统测控专业综合实训存在的问题

传统的实习实训教学模式往往以教师为中心，实习内容陈旧，且选题与“三农”实际问题脱节，学生思维被限制在狭小范围内，不利于综合利用所学知识分析和解决实际问题能力的培养，更谈不上培养创新思维。专业综合实习大多采用五级制，缺乏过程考核，学生对实习的积极性不高，且重视程度不够，实习培养目标与企业实际需求脱节。

2 测控专业综合实训课程体系构建

工程教育认证强调以学生为中心，以“成效”为导向教学[8]。对于学生解决复杂工程问题能力的培养，须通过精心设计具有复杂工程问题特征的实践教学案例实现[9]。

2.1 专业人才培养目标

农业院校测控技术与仪器专业要依托“智慧农业”和“智能制造”两大领域，紧紧围绕一二三产业融合主线，以工程应用服务为导向，挖掘工科类专业在现代农业产业体系中的应用潜力。紧扣产业链和创新链，采用“走出去、引进来”的柔性开放式机制，跨院校跨专业输出“工程元素”提升相关专业“新农科”建设质量和内涵，引进“农业应用元素”实现院校“工基础、农特色”的发展思路，构建以产业链为主线的专业协同育人生态群。

在一二三产业融合的现代都市型农业产业链“双智”领域中，测控技术与仪器专业综合实训旨在培养锻炼自主学习能力、创新能力、工程实践能力和团队合作能力，为培养新一代卓越工程师提供平台。鼓励学生动手设计制作与农业相关的智能装备，旨在培养一批“懂农业、爱农村、爱农民”的高素质现代农业工程技术人员。

2.2 专业综合实训课程内容设置

对专业综合实训进行改革，以项目开发为驱动，学生分组完成同一个大项目下的相关子项目，在老师的指导下完成从技术学习、系统选题、需求分析、方案设计到系统实现，考查学生对多门课程专业知识的综合应用能力。如天津农学院工程技术学院2015级、2016级测控技术与仪器专业分别在大三上下学期(表1)，以项目开发为驱动各进行1次专业综合实训，效果较好。

表1 专业综合实训大三下学期课程内容设置

2.3 实习模式与考核方式

2.3.1 实习模式 专业综合实训以小组为单位开展，每组8～10人分配2名指导教师，采取校企合作方式，用时3周分4个阶段完成。第一阶段是实习考察：教师带领学生深入实习基地参观考察，企业工程师从需求分析、系统设计以及开发技术等方面详细讲解一个完整项目，让学生了解项目开发的过程和关键技术。第二阶段是自主选题：围绕智慧农业主题，向学生提出基础项目要求，围绕项目通过查阅资料、小组讨论等方式扩展项目模块，解决目前农业生产中需求和热点问题，提出可行的创新设计方案，明确自己在团队中的任务分工，并完成项目开题答辩。第三阶段是系统实现：小组成员在老师的指导下，根据分工选取合适的开发工具与技术，共享资源，共同实现系统功能，体会团队开发的过程与乐趣，形成系统实现报告及系统操作说明，由各指导教师跟踪记录。第四阶段是现场考核验收：包括项目成果现场演示及小组成员现场PPT答辩。由答辩委员会教师根据项目实物展示情况给出团队实物成绩，同时，针对各部分分工内容，对小组成员提出问题，作为个人答辩成绩。

2.3.2 考核方式 整个实习严格强化过程考核，最终成绩由平时考核、实习报告、设计实物以及实习答辩成绩组成。以结果与过程结合进行评价，过程评价主要通过开题答辩、工程素养以及中期检查等进行。结果评价主要从项目作品、项目答辩、提交项目文档质量等方面进行评价。其中，实习报告和平时考核由指导教师给出，开题、中期答辩及设计实物功能实现由答辩委员会给出，具体考核标准及要求见表2。最终成绩采取优秀(≥90分)、良好(≥80分)、中等(≥70分)、及格(≥60分)和不及格(<60分)五级评定制。

表2 指导教师和答辩委员评分标准

2.4 能力培养

专业综合实训改革坚持“两重”，也就是人才培养过程中“工基础、农特色”要并重，既要重视学生培养过程中的工程素养锤炼，也要重视工程知识在农业上应用的培养。实训改变了传统的实践环节教学方式，锻炼了教师的专业实践技能，提高了学生解决复杂工程问题的能力，锻炼了学生的工程素养，极大地提升了实践教学质量。学生完成的作品后续完善后有的参加各类科技竞赛，有的申报大学生创新创业项目，有的作为毕业设计课题进一步深入研究。

3 结语

在工程教育专业认证背景下，结合农林院校测控技术与仪器专业特点，以专业综合实训为例，总结了当前存在的问题，并从培养目标、实训内容设置、实训模式及考核方式等方面构建了测控专业综合实训课程体系。后续还需参照相关领域国家、企业或者行业标准，制定课程设计或者实训的工艺标准与流程，以促进农林院校测控专业的学科发展，提高毕业生的工程意识和社会竞争力，为社会培养真正“懂农业、爱农村、爱农民”的三农人才。