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摘要：解决复杂工程问题能力培养是高等工程教育的重要工作。本文首先对解决复杂工程问题能力培养需求“八能力/素质”和“七特征”进行了分析，在此基础上，构建了基于“能力/素质+特征”的“四层次”实践教学模式，依托“政校院企”协同育人教学平台，提出了基于复杂工程问题的实践教学环节教学实践过程和教学考核标准，对工程教育中通过实践教学进行解决复杂工程问题能力培养提出一种解决思路。
关键词：复杂工程问题；实践教学模式；实践教学考核标准；实践教学模块
本文引用格式：刘辉,等.基于“能力/素质+特征”的复杂工程问题能力培养实践教学模式——以吉林建筑大学安全工程专业为例[J].教育现代化,2019,6(71):1-4,7.
Practical Teaching Model of Ability Cultivation for Complex Engineering Problems Based on"Ability/Quality+Characteristics"
LIU Hui,SUN Shi-mei
(School of Municipal and Environmental Engineering,Jilin Jianzhu University,Changchun)
Abstract:Training the ability to solve complex engineering problems is an important task in Higher Engineering education.Firstly,this paper analyses the requirement of“eight abilities/qualities”and“seven characteristics”for training the ability to solve complex engineering problems.On this basis,a“four-level”practical teaching mode based on“ability/quality+characteristics”is constructed.Relying on the teaching platform of“government,school,institutes and enterprise”collaborative education,the teaching practice process and teaching assessment standard of practical teaching links based on complex engineering problems are put forward,a solution idea is put forward for solving complex engineering problems ability training through practical teaching in engineering education.
Key words:Complex engineering problems;Practical teaching model;Teaching assessment standard;Practice teaching module
2015版以后工程教育认证标准中关于技术类的毕业要求（第一条至第七条及第十条）均涉及“复杂工程问题”，而教学体系（包括理论课程和实践教学）是用于支撑毕业要求的。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》、《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》、《国务院关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见（国发〔2015〕32号）》提出的创新能力培养和解决复杂工程问题能力培养是密不可分的，相互依存的。从经济社会发展、经济全球化以及“一带一路”国家战略对工程教育提出要求的角度看，培养具有解决复杂工程问题能力的毕业生，是我国高等工程教育的重要工作。近年来，企业对工科毕业生解决复杂工程问题能力的需求与日俱增，高校工程人才培养模式对学生解决复杂工程问题的能力培养有所改善，但并没有跟上步伐。因此，如何在实践教学中培养学生解决复杂工程问题的能力受到各大工科院校的广泛重视。
一解决复杂工程问题能力培养需求
（一）毕业要求对复杂工程问题的要求——“八能力/素质”
按照工程教育认证标准，该标准规定的毕业要求的12个方面有8个都提到了解决“复杂工程问题”的能力，对应解决复杂工程问题需要具备的能力和素质[1]，如表1所示。
（二）复杂工程问题的内涵——“七特征”
（1）复杂工程问题的特征
工程教育认证标准要求复杂工程问题具有7个特征，其中1个必备特征，6个可选特征。在人才培养过程中针对的复杂工程问题必须具备规定的特征1和特征2到特征7的部分或全部[2,3]。解决复杂工程问题特征及描述如表2所示。
（2）复杂工程问题的复杂性梯度
复杂工程问题能力培养贯穿大学本科四年不同阶段，由此，可以通过将复杂工程问题特征l与其它特征的不同组合而形成复杂性梯度[4]，并结合复杂工程问题能力形成和提升的规律组合成不同的复杂性梯度。
二基于“能力/素质+特征”的“四层次”实践教学模式
结合工程教育认证对解决复杂工程问题能力培养的“八能力/素质”和“七特征”需求，以“八能力/素质”和“七特征”为目标，以实践教学体系的八模块为载体，以教学实践和教育考核为过程，以“政校院企”协同育人教学平台为支撑，构建了“四层次”实践教学模式，见图1。
三 基于解决复杂工程问题能力的实践教学体系——“八模块”
围绕每学年解决复杂工程问题能力的培养要求，实践教学环节开展结合“八能力/素质”要求，分别对应不同的实践环节模块，并对实践课程的内容进行重新设计。如图2。
解决复杂工程问题能力的实践教学体系，通过专业实验（包括基础性、综合性和设计性）、专业课大作业、课程设计、科技竞赛、社团活动、创新创业项目与科技立项、毕业设计、实习与实训八个模块实践教育资源整合和开发而成。覆盖工程类本科生全部的实践学习内容，这八个模块与八个能力/素质要求的层次相互对应，又有所交叉，满足工程教育认证对解决复杂工程问题能力培养的要求。
四基于解决复杂工程问题能力的实践教学环节教学实践和教学考核
（一）教学实践
实践教学环节教学实践包括复杂工程问题特征剪裁[5]、教学组织形式和教学方法。结合高校培养安全工程专业解决复杂工程问题能力要求和企业对安全工程专业毕业生解决复杂工程问题能力需要双重角度，构建基于复杂工程问题的实践教学环节典型案例。在教学组织形式和教学方式上，通过实践教学设计对复杂工程问题特征进行剪裁，要求学生在实践环节中完成相应的任务，逐渐培养学生形成分析和解决复杂工程问题的能力。课堂上注重采取研讨式和参与式的教学方式，并充分利用“政校院企”协同育人平台，将企业从工程实践中提出的复杂工程问题、政府从安全监管中提出的复杂工程问题、科研院所从科研实践中提出的复杂工程问题形成若干实践教学内容，灵活地实施教学。
（二）实践教学考核
实践教学考核包括过程性评价和结果性评价。基于工程教育专业认证OBE理念，提出了重视过程考核和突出解决复杂工程问题能力考核的实践考核评价体系。考核评价贯穿于实践全过程，重视具体过程环节，依据实践环节对应的解决复杂工程问题能力构建了相应的能力考核目标，并且所占分值比例较大。
实践环节考核评价体系包括出勤、解决复杂工程问题能力、提交成果、答辩表现等4个指标。实践考核重视全过程评价，并突出设定的复杂工程问题能力指标，每一个指标有针对解决复杂工程问题能力相应的考核目标，而答辩和实践报告的总结是考核评价学生知识的理解和综合应用能力。这些指标是解决复杂工程问题能力实践考核评价的全部，并给予了不同权重的量化分值，具有较强的科学性和可操作性，避免了实践教学考核的主观性，有利于建立长效教学考核机制。考核结果采用五级计分制（优秀、良好、中等、及格、不及格），各指标的权重分值具体如下：
（1）平时表现（10%）：学生应在指导教师指定的地点进行实践工作，按照出勤次数百分比进行打分。凡抽查无故三次不到者，成绩降低一级。累计旷课时间达到或超过一周者，按“不及格”处理；
（2）解决复杂工程问题能力（30%）：结合实践环节涉及的解决复杂工程问题需要具备的8个方面中的若干能力和素质，设定考核指标，考核内容与能力评价关系对应，并给出分值；
（3）提交成果（40%）：实践成果满足实践要求，实践报告内容和书写规范性程度给出分值；
（4）答辩表现（20%）：能对实践原理、实践结果进行分析及回答问题正确性给出分值。
本实践环节考核评价体系，考核内容全面、指标科学，可操作性强。《安全评价课程设计》考核评分标准见表3，依此建立毕业设计、实习与实训等考核评分标准。通过对实践教学各指标的成效进行考核评价，有利于实践教学环节的持续改进。此考核方法应利用EXCELL办公软件进行赋分，自动计算结果后打印输出，减轻教师考核工作量。
五“政校院企”协同育人教学平台
校内实验室是学生复杂工程问题能力培养的摇篮，学校高度重视实验室的建设，在我院原有实验室的基础上建立校院共建实验室，与行业主管部门签订战略协议，建立了“政校院企”协同育人平台。以安全工程专业认证建设为契机，对安全工程专业实验室和吉林省安全工程实验中心进行全面整合，如图3。设置专业实验室4个：安全人机工程、安全检测、防火防爆、通风与除尘实验室。共享专业基础实验室3个：传热学、工程热力学、流体力学实验室。与吉林省安全科学技术研究院合作共建实验室5个：计量、尘毒检测、职业卫生、建筑安全网、劳动防护用品检测检验实验室。并明确各实验室在学生复杂工程问题解决能力培养过程中的作用。
六结语
通过建立“能力/素质+特征”的解决复杂工程问题能力培养“四层次”实践教学模式，使实践教学环节解决复杂工程问题能力培养的目标、模块、过程更加明确，可操作性更强，教师参与度不断增强。同时，通过“政校院企”多方协同育人平台，使高校培养安全工程专业解决复杂工程问题能力要求更加贴近社会和企业对解决复杂工程能力的需要。
参考文献
[1]林建.如何理解和解决复杂工程问题——基于《华盛顿协议》的界定和要求[J].高等工程教育研究,2016(5):17-26,38.
[2]郑鲲,周晶,陈洪丽,等.基于复杂工程的信息类专业创新实践研究[J].高等工程教育研究,2018(3):153-157,195.
[3]周克宁,罗朝盛,康敏.植入“复杂工程问题”的教学体系改革探索[J].中国大学教学,2016(10):51-54.
[4]林健.运用研究性学习培养复杂工程问题解决能力[J].高等工程教育研究,2016(5):79-89.
[5]耿俊浩,田锡天,马炳和.工业界视角下面向专业认证的工程实践类课程教学改革[J].高等工程教育研究,2018(2):136-141.
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