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[摘 要]文章通过分析工程教育专业认证标准对实践教学的要求，针对原专业实践教学存在的问题，阐述了景德镇陶瓷大学无机非金属材料工程专业以培养学生具备解决复杂工程问题的能力为核心，从专业课程企业实践教学、整合及增设专业综合设计性及创新性实验、加强实践平台、实践指导教师队伍的建设等方面所进行的专业实践教学改革。
[关键词]工程教育认证;实践教学;无机非金属材料工程;复杂工程问题
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）10-0043-04
工程教育专业认证，是工程教育质量保障体系的重要组成部分，是连接工程教育界和工业界的桥梁，是注册工程师制度建立的基础环节。其具有国际实质等效性的认证体系、认证标准和认证方法，对于工科专业本科教学的促进和推动作用越来越明显。
认证通用标准由7个部分、36条指标组成，适用于所有工程专业[1]。其中，5.3条规定了工程实践与毕业设计（论文）占总学分比例的要求（大于或等于20%），解释了培养学生的是实践能力、创新能力、工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力，指出对毕业设计（论文）的指导和考核应有企业或行业专家参与。7.1条中后半条规定了与企业合作共建实习和实训基地，在教学过程中为学生提供参与工程实践的平台。关于12条学生毕业要求，分别考查工程知识、能力、通用技能、工程态度四个方面。突出的重点是毕业生对于复杂工程问题的解决，必须深入分析、运用工程原理，建立合适的模型，处理好涉及多方面的技术与工程因素及可能相互有一定冲突的多方关系。对于复杂工程问题的解决能力，不仅需要全面扎实的理论知识功底，更需要工程实践能力的积累。这正是工程教育专业认证通用标准关于实践教学的指标制定的更为重要的考量[2]。
实践教学是培养学生解决复杂工程问题能力的重要环节，对于学生能否达到毕业要求非常重要。在工程实践的教学中，必须要能够培养学生各方面的综合能力与素质，让学生能最终解决复杂工程问题[3]。
一、实践教学中存在的问题
然而，在目前实践教学中往往存在着一些共性的问题，阻碍了学生解决复杂工程问题能力的培养，直接影响了学生毕业要求的达成，这些问题主要有以下几方面。
（一）教学观念重科研轻教学，重理论轻实践
在教学观念上，许多学校还是把课堂传授知识作为首要任务，而把实践教学作为课堂教学的补充形式。一旦课堂教学与实践教学发生冲突时，往往以“牺牲”实践教学为代价。“重科研轻教学，重理论轻实践”在很多高校都看得到。
（二）傳统实验教学中存在模式单一、验证性实验占比过高等问题
传统实践教学体系没有基于OBE理念设计，没有突出培养学生“解决复杂工程问题”的能力。传统实验教学已然不能完全适应当前新时代高等教育培养创新型、综合型人才的需求，存在模式单一、内容陈旧、操作步骤刻板、命题性演示实验内容过多、验证性实验占比过高等问题，既限制了学生主动参与实验教学环节的创造力，又降低了实验教学内容的创新性。实验教学独立性不强，依附于理论教学;实验过程中教师怎么讲，学生就怎么做，学生处于被动接受知识的状态;实验教学模式以基础规范性实验为主，实验模式单一，开放性和创新性的实验教学项目极为有限。
（三）实习实训指导教师队伍不稳定
指导学生进行实习实训的教师一部分为专业课程教师，另一部分为专业实训教师。专业教师目前以科研为重。专业实训教师队伍承担实践类课程的教学，大多只是工程师或工人，他们实践指导任务繁重，很难有论文、专利、科研项目，根据高校现有的人事政策，他们的职称难以晋升，编制难以解决。部分高校引进不了高端的实训师资，既有的师资也不稳定。
（四）实践教学平台不足
校内实践平台往往还是采用传统的实验设备、传统的教学方法以及传统的评价手段、传统的管理方式，这些不足以培养及评价学生的综合设计及创新能力，难以达到工程教育认证标准。
校外实践教学平台的实践教学效果欠佳：实习过程走马观花，缺少严格的过程管理和质量监控机制，流于形式，实习甚至变成参观游览;教学方式单一，实习时间较短，许多企业对大学生的教学实习与社会实践活动不太支持。
二、基于工程教育认证标准的专业实践教学改革
对比工程教育认证标准，景德镇陶瓷大学无机非金属材料工程专业已经达到了5.3及7.1条标准的要求，改革主要着眼于围绕毕业要求中的解决复杂工程问题，在实践教学中培养学生的创新能力、综合运用各学科知识、协作、沟通等能力。原专业实验教学当中存在的单一性、验证性及封闭性，在培养学生创新能力、综合运用知识解决问题能力方面存在不足，为此，我们进行了基于工程教育认证标准的专业实践教学系列改革。
（一）专业课程的企业实践教学改革
解决复杂工程问题，需要具备运用所学专业知识的能力。我们从着重培养学生理论联系实际，应用知识分析问题、解决问题的能力出发，根据陶瓷工艺学、热工过程及设备两门核心专业课程内容的特点[4-5]，对传统课堂教学进行改革，将部分教学内容直接放到企业去进行实践教学。在企业的实践教学中，将理论直接与实践相融合，实施小组教学制，由企业懂理论、具有较好教学能力的资深工程师采用现场讲解、学生提问、讨论等灵活方式进行教学，教学内容根据企业实际情况精心进行教学组织安排，如表1所示。
改革考核机制，加强实践部分成绩的比例，具体考核成绩的评定方法为：企业指导教师根据学生的表现按照优（90）、良（80）、中（70）、及格（60）、不及格五个等级评分。如果企业指导教师评分为不及格者，那么学生本门课程不及格，要按照学校规定进行补考。学校指导教师根据学生每次作业及学生的实习报告，按照优（90）、良（80）、中（70）、及格（60）、不及格进行评分。评为不及格者，为本门课程不及格，学生要按照学校规定进行补考。课程实践内容成绩=企业指导教师评分×50%+学校指导教师评分×50%。课程总成绩=学校理论教学考试的成绩×50%+实践内容成绩×50%。 企业教师通过面试提问考核给出成绩，所提的问题为企业实际生产中的问题，由此促进学生将书本上的理论知识用来分析、解决企业中的实际问题，这直接培养了学生综合运用所学的专业知识解决问题的能力。
（二）多学科综合设计及创新实验的整合
综合应用能力及创新能力，特别是多学科、多课程知识的综合应用能力，是解决复杂工程问题的重要能力。为了达到此目的，专业实践教学进行了三个递进层次的综合实验改革。
第一个层次是课程内的整合实验，即单课程内的综合实验整合。将课程内单一知识、原理、方法、技术的验证性实验，分别整合成综合设计型实验占主要的专业基础及综合实验（一）（二）（三）系列，主要是着眼于提升学生综合应用本课程知识的能力。
第二个层次是多课程的综合实验整合，将硅酸盐岩相学、材料科学基础、陶瓷工艺学、材料物理性能、建筑陶瓷工艺学及测试技术等课程的相关知识，结合工程实践，整合成一门专业综合实验课程，培养学生综合应用多课程知识的能力。实验项目为坯体的制备烧成及性能检测，具体内容为：坯体（建筑瓷、日用瓷、多孔陶瓷、特种陶瓷）配方设计、配料、成型、干燥、烧成、样品观察（检测），在四种坯中选做1种（推荐选做日用瓷坯体）。检测的项目有：坯料可塑性测定;坯体干燥线收缩率测定;白度、气孔率、吸水率、体积密度的测定;真密度测定;陶瓷抗折强度的测定;热稳定性测定等。
第三层次在第二层次综合实验课程的基础上，进一步培养学生的创新能力，增设了一门专业创新实验课程。将学生分成若干小团队的形式，每个团队开展一个做釉的小课题，具体内容为：在透明釉、乳浊釉、结晶釉、铜红釉或其他釉中选做1种，进行配方设计、配料、制备釉浆、上釉、干燥、烧成、样品观察，并根据釉料种类进行（检测）白度、光泽度、透光度、显微硬度等的测定，同时对釉的性能进行综合评判，具体安排如表2所示。从选题、确定实验方案、进行实验、实验样品检测到实验总结报告，全由团队自主完成。这不仅培养了学生综合设计、创新能力，而且培养了学生团队协作、沟通交流等能力。
专业综合实验与专业创新实验整合了单一的、分散的各专业（基础）课程实验项目，使之有机融合到实践中，达到了工程教育认证培养学生具有综合应用知识的能力、创新能力的要求，融合的课程及相关实验项目如表3所示。重新梳理各实验、实践课程教学环节，构建以培养学生创新能力、综合应用知识能力的专业综合实验及专业创新实验为核心的、专业（基础）实验与实践有机融合的新型实验（实践）教学体系（如图1所示）。
（三）创新（创业）实践能力培养的全覆盖
改变目前只有少数学生参与创新创业的现状，按照工程教育认证的理念，实施专业导师制，全覆盖所有学生，所有大二、大三学生必须进入导师实验室进行创新创业实践，以全面提升所有学生的创新能力。我们将进一步在实际操作中总结经验，完善考核评价机制，考虑在培养方案修订中加入课程体系，以便长期实行规范化操作。
（四）加强实践体系的平台建设
从规范化、标准化的建设，新方法、新技术的采用（仿真、虚拟实验、多媒体、手机APP等），符合OBE理念评价学生实践效果指标体系的建设，平台实践指导教师队伍的建设，开放实践平台的建设等方面，重点建设国家实验示范中心及陶瓷工程实训中心，加强校外实践基地的建设与管理，规范校外实践学生学习效果评价。
（五）培养工程实践能力强的实践指导教师队伍
考虑到新引进博士往往缺乏工程实践锻炼，我们建立了引进教师到企业实践的制度，规定每位新引进的博士教师必须到外地企业实践锻炼6个月，以实践报告的形式进行考核，每位实践教师必须达标。同时，规定了专业课程教师必须参与实验实践教学，通过这种方式培养了一支工程实践能力很强的队伍。按照工程教育认证标准5.3的要求，聘请行业专家参与实践教学，进一步加强了实践指导教师的队伍建设。
三、结束语
近几年来的实践教学改革取得了明显效果：培养的学生实践动手能力强，学生的综合设计及创新能力得到了普遍提高，具备了较好的解决复杂工程问题的能力;同时也培养锻炼了一支工程实践能力强的实践指导教师队伍，调动了教师参与实践教学的积极性;部分实践教学改革成果已推广到本校的热能与动力工程专业及外院系的工科专业。
在实践教学改革中，也存在一些问题：企业受市场变化影响较大，因此改革还存在企业实践指导教师队伍不稳定的问题;专业教师重科研轻教学、重理论轻实践的观念还需宏观政策的引导改进;基础课程实践教学、人文社科课程实践、第二课堂实践等如何与专业实践融合而构成一个有机的整体，涉及多个不同的教学部门及学生管理部门，需要学校相关部门进行协调。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 工程教育专业认证标准.中国工程教育专业认证协会[S].2019：11.
[2] 陈利华，赵津婷，刘向东. 从工程教育認证视角重构第一课堂实践教学体系[J].中国大学教学， 2015（12）：60-67.
[3] 李睿，曹荣敏，于镝.培养解决复杂工程问题能力的新工科实践教学研究[J].教育教学论坛， 2020（13）：84-85.
[4] 李家驹，缪松兰，马铁成，等. 陶瓷工艺学[M]. 北京：中国轻工业出版社， 2006.
[5] 孙晋涛. 硅酸盐工业热工基础[M]. 武汉：武汉理工大学出版社， 2005.
[责任编辑：陈 明]
[收稿时间]2020-06-21
[基金项目]江西省高等学校教学改革研究课题 “新工科背景下工程教育认证理念的陶瓷材料工程国家级实验示范中心改革建设”（编号：JXJG-18-11-14），景德镇陶瓷大学教学改革研究课题“适应新工科及工程教育专业认证下的陶瓷工程实训（实习）改革”（编号：TDJG-19-Y57），景德镇陶瓷大学教学改革研究课题“陶瓷墙地砖工厂设计概论立体化教材建设研究”（编号：TDJG-19-Y14）。
[作者简介]罗民华（1971-），男，江西崇义人，博士，教授，陶瓷材料工程国家级实验教学示范中心主任，主要从事无机非金属材料科研及实验实践教学研究。
[关键词]工程教育认证;实践教学;无机非金属材料工程;复杂工程问题
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）10-0043-04
工程教育专业认证，是工程教育质量保障体系的重要组成部分，是连接工程教育界和工业界的桥梁，是注册工程师制度建立的基础环节。其具有国际实质等效性的认证体系、认证标准和认证方法，对于工科专业本科教学的促进和推动作用越来越明显。
认证通用标准由7个部分、36条指标组成，适用于所有工程专业[1]。其中，5.3条规定了工程实践与毕业设计（论文）占总学分比例的要求（大于或等于20%），解释了培养学生的是实践能力、创新能力、工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力，指出对毕业设计（论文）的指导和考核应有企业或行业专家参与。7.1条中后半条规定了与企业合作共建实习和实训基地，在教学过程中为学生提供参与工程实践的平台。关于12条学生毕业要求，分别考查工程知识、能力、通用技能、工程态度四个方面。突出的重点是毕业生对于复杂工程问题的解决，必须深入分析、运用工程原理，建立合适的模型，处理好涉及多方面的技术与工程因素及可能相互有一定冲突的多方关系。对于复杂工程问题的解决能力，不仅需要全面扎实的理论知识功底，更需要工程实践能力的积累。这正是工程教育专业认证通用标准关于实践教学的指标制定的更为重要的考量[2]。
实践教学是培养学生解决复杂工程问题能力的重要环节，对于学生能否达到毕业要求非常重要。在工程实践的教学中，必须要能够培养学生各方面的综合能力与素质，让学生能最终解决复杂工程问题[3]。
一、实践教学中存在的问题
然而，在目前实践教学中往往存在着一些共性的问题，阻碍了学生解决复杂工程问题能力的培养，直接影响了学生毕业要求的达成，这些问题主要有以下几方面。
（一）教学观念重科研轻教学，重理论轻实践
在教学观念上，许多学校还是把课堂传授知识作为首要任务，而把实践教学作为课堂教学的补充形式。一旦课堂教学与实践教学发生冲突时，往往以“牺牲”实践教学为代价。“重科研轻教学，重理论轻实践”在很多高校都看得到。
（二）傳统实验教学中存在模式单一、验证性实验占比过高等问题
传统实践教学体系没有基于OBE理念设计，没有突出培养学生“解决复杂工程问题”的能力。传统实验教学已然不能完全适应当前新时代高等教育培养创新型、综合型人才的需求，存在模式单一、内容陈旧、操作步骤刻板、命题性演示实验内容过多、验证性实验占比过高等问题，既限制了学生主动参与实验教学环节的创造力，又降低了实验教学内容的创新性。实验教学独立性不强，依附于理论教学;实验过程中教师怎么讲，学生就怎么做，学生处于被动接受知识的状态;实验教学模式以基础规范性实验为主，实验模式单一，开放性和创新性的实验教学项目极为有限。
（三）实习实训指导教师队伍不稳定
指导学生进行实习实训的教师一部分为专业课程教师，另一部分为专业实训教师。专业教师目前以科研为重。专业实训教师队伍承担实践类课程的教学，大多只是工程师或工人，他们实践指导任务繁重，很难有论文、专利、科研项目，根据高校现有的人事政策，他们的职称难以晋升，编制难以解决。部分高校引进不了高端的实训师资，既有的师资也不稳定。
（四）实践教学平台不足
校内实践平台往往还是采用传统的实验设备、传统的教学方法以及传统的评价手段、传统的管理方式，这些不足以培养及评价学生的综合设计及创新能力，难以达到工程教育认证标准。
校外实践教学平台的实践教学效果欠佳：实习过程走马观花，缺少严格的过程管理和质量监控机制，流于形式，实习甚至变成参观游览;教学方式单一，实习时间较短，许多企业对大学生的教学实习与社会实践活动不太支持。
二、基于工程教育认证标准的专业实践教学改革
对比工程教育认证标准，景德镇陶瓷大学无机非金属材料工程专业已经达到了5.3及7.1条标准的要求，改革主要着眼于围绕毕业要求中的解决复杂工程问题，在实践教学中培养学生的创新能力、综合运用各学科知识、协作、沟通等能力。原专业实验教学当中存在的单一性、验证性及封闭性，在培养学生创新能力、综合运用知识解决问题能力方面存在不足，为此，我们进行了基于工程教育认证标准的专业实践教学系列改革。
（一）专业课程的企业实践教学改革
解决复杂工程问题，需要具备运用所学专业知识的能力。我们从着重培养学生理论联系实际，应用知识分析问题、解决问题的能力出发，根据陶瓷工艺学、热工过程及设备两门核心专业课程内容的特点[4-5]，对传统课堂教学进行改革，将部分教学内容直接放到企业去进行实践教学。在企业的实践教学中，将理论直接与实践相融合，实施小组教学制，由企业懂理论、具有较好教学能力的资深工程师采用现场讲解、学生提问、讨论等灵活方式进行教学，教学内容根据企业实际情况精心进行教学组织安排，如表1所示。
改革考核机制，加强实践部分成绩的比例，具体考核成绩的评定方法为：企业指导教师根据学生的表现按照优（90）、良（80）、中（70）、及格（60）、不及格五个等级评分。如果企业指导教师评分为不及格者，那么学生本门课程不及格，要按照学校规定进行补考。学校指导教师根据学生每次作业及学生的实习报告，按照优（90）、良（80）、中（70）、及格（60）、不及格进行评分。评为不及格者，为本门课程不及格，学生要按照学校规定进行补考。课程实践内容成绩=企业指导教师评分×50%+学校指导教师评分×50%。课程总成绩=学校理论教学考试的成绩×50%+实践内容成绩×50%。 企业教师通过面试提问考核给出成绩，所提的问题为企业实际生产中的问题，由此促进学生将书本上的理论知识用来分析、解决企业中的实际问题，这直接培养了学生综合运用所学的专业知识解决问题的能力。
（二）多学科综合设计及创新实验的整合
综合应用能力及创新能力，特别是多学科、多课程知识的综合应用能力，是解决复杂工程问题的重要能力。为了达到此目的，专业实践教学进行了三个递进层次的综合实验改革。
第一个层次是课程内的整合实验，即单课程内的综合实验整合。将课程内单一知识、原理、方法、技术的验证性实验，分别整合成综合设计型实验占主要的专业基础及综合实验（一）（二）（三）系列，主要是着眼于提升学生综合应用本课程知识的能力。
第二个层次是多课程的综合实验整合，将硅酸盐岩相学、材料科学基础、陶瓷工艺学、材料物理性能、建筑陶瓷工艺学及测试技术等课程的相关知识，结合工程实践，整合成一门专业综合实验课程，培养学生综合应用多课程知识的能力。实验项目为坯体的制备烧成及性能检测，具体内容为：坯体（建筑瓷、日用瓷、多孔陶瓷、特种陶瓷）配方设计、配料、成型、干燥、烧成、样品观察（检测），在四种坯中选做1种（推荐选做日用瓷坯体）。检测的项目有：坯料可塑性测定;坯体干燥线收缩率测定;白度、气孔率、吸水率、体积密度的测定;真密度测定;陶瓷抗折强度的测定;热稳定性测定等。
第三层次在第二层次综合实验课程的基础上，进一步培养学生的创新能力，增设了一门专业创新实验课程。将学生分成若干小团队的形式，每个团队开展一个做釉的小课题，具体内容为：在透明釉、乳浊釉、结晶釉、铜红釉或其他釉中选做1种，进行配方设计、配料、制备釉浆、上釉、干燥、烧成、样品观察，并根据釉料种类进行（检测）白度、光泽度、透光度、显微硬度等的测定，同时对釉的性能进行综合评判，具体安排如表2所示。从选题、确定实验方案、进行实验、实验样品检测到实验总结报告，全由团队自主完成。这不仅培养了学生综合设计、创新能力，而且培养了学生团队协作、沟通交流等能力。
专业综合实验与专业创新实验整合了单一的、分散的各专业（基础）课程实验项目，使之有机融合到实践中，达到了工程教育认证培养学生具有综合应用知识的能力、创新能力的要求，融合的课程及相关实验项目如表3所示。重新梳理各实验、实践课程教学环节，构建以培养学生创新能力、综合应用知识能力的专业综合实验及专业创新实验为核心的、专业（基础）实验与实践有机融合的新型实验（实践）教学体系（如图1所示）。
（三）创新（创业）实践能力培养的全覆盖
改变目前只有少数学生参与创新创业的现状，按照工程教育认证的理念，实施专业导师制，全覆盖所有学生，所有大二、大三学生必须进入导师实验室进行创新创业实践，以全面提升所有学生的创新能力。我们将进一步在实际操作中总结经验，完善考核评价机制，考虑在培养方案修订中加入课程体系，以便长期实行规范化操作。
（四）加强实践体系的平台建设
从规范化、标准化的建设，新方法、新技术的采用（仿真、虚拟实验、多媒体、手机APP等），符合OBE理念评价学生实践效果指标体系的建设，平台实践指导教师队伍的建设，开放实践平台的建设等方面，重点建设国家实验示范中心及陶瓷工程实训中心，加强校外实践基地的建设与管理，规范校外实践学生学习效果评价。
（五）培养工程实践能力强的实践指导教师队伍
考虑到新引进博士往往缺乏工程实践锻炼，我们建立了引进教师到企业实践的制度，规定每位新引进的博士教师必须到外地企业实践锻炼6个月，以实践报告的形式进行考核，每位实践教师必须达标。同时，规定了专业课程教师必须参与实验实践教学，通过这种方式培养了一支工程实践能力很强的队伍。按照工程教育认证标准5.3的要求，聘请行业专家参与实践教学，进一步加强了实践指导教师的队伍建设。
三、结束语
近几年来的实践教学改革取得了明显效果：培养的学生实践动手能力强，学生的综合设计及创新能力得到了普遍提高，具备了较好的解决复杂工程问题的能力;同时也培养锻炼了一支工程实践能力强的实践指导教师队伍，调动了教师参与实践教学的积极性;部分实践教学改革成果已推广到本校的热能与动力工程专业及外院系的工科专业。
在实践教学改革中，也存在一些问题：企业受市场变化影响较大，因此改革还存在企业实践指导教师队伍不稳定的问题;专业教师重科研轻教学、重理论轻实践的观念还需宏观政策的引导改进;基础课程实践教学、人文社科课程实践、第二课堂实践等如何与专业实践融合而构成一个有机的整体，涉及多个不同的教学部门及学生管理部门，需要学校相关部门进行协调。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 工程教育专业认证标准.中国工程教育专业认证协会[S].2019：11.
[2] 陈利华，赵津婷，刘向东. 从工程教育認证视角重构第一课堂实践教学体系[J].中国大学教学， 2015（12）：60-67.
[3] 李睿，曹荣敏，于镝.培养解决复杂工程问题能力的新工科实践教学研究[J].教育教学论坛， 2020（13）：84-85.
[4] 李家驹，缪松兰，马铁成，等. 陶瓷工艺学[M]. 北京：中国轻工业出版社， 2006.
[5] 孙晋涛. 硅酸盐工业热工基础[M]. 武汉：武汉理工大学出版社， 2005.
[责任编辑：陈 明]
[收稿时间]2020-06-21
[基金项目]江西省高等学校教学改革研究课题 “新工科背景下工程教育认证理念的陶瓷材料工程国家级实验示范中心改革建设”（编号：JXJG-18-11-14），景德镇陶瓷大学教学改革研究课题“适应新工科及工程教育专业认证下的陶瓷工程实训（实习）改革”（编号：TDJG-19-Y57），景德镇陶瓷大学教学改革研究课题“陶瓷墙地砖工厂设计概论立体化教材建设研究”（编号：TDJG-19-Y14）。
[作者简介]罗民华（1971-），男，江西崇义人，博士，教授，陶瓷材料工程国家级实验教学示范中心主任，主要从事无机非金属材料科研及实验实践教学研究。