朱洁琪

（广州大学，广东 广州 510006）

1 概述

工程教育专业认证制度起源于西方，是对高校工程类人才培养质量的一种合格认可[1]。工程教育认证可以认为是衡量高校工程类专业建设发展成就的重要标志，已经成为人才培养、教育改革、专业建设的“指挥棒”[2]。工程教育认证的三大核心理念是以学生为中心、目标导向和持续改进[3]。中华工程教育学会（IEET）成立于2003 年，于2007 年6 月成为《华盛顿协议》（Washington Accord，简称WA）正式成员[4],IEET 提出毕业生核心能力必须涵盖8 种能力[5]，其中解决复杂工程问题这一点常在认证过程中被重点考察。而实验教学是工程教育的重要组成部分，围绕工程教育认证这根“指挥棒”进行实验教学改革，更全面地契合三大核心理念，支撑解决复杂工程问题核心能力，就显得尤为重要。

2 传统工科实验教学存在的问题

传统的工科实验教学较注重原理讲解和步骤演示，但存在以下不足：

（1）忽略实验背景，缺乏目标导向。由于课堂时间有限，教师上课的步骤一般为原理讲解，实验演示，学生跟做，很少提到实验背景。而实验指导书的内容通常为实验目的、实验原理、实验仪器和实验步骤等，一般也不会交代实验背景。因此很多同学并不能真正理解设置此实验的意义，不明白此实验与实际工程应用中的对应关系，为什么要做这个实验，学会了将来有什么用处，难以对实验形成系统的认识，在“目标导向”上有所欠缺。

（2）内容缺乏弹性，未能以学生为中心。为保证教学内容的完成，实验内容设置偏基础，虽能保证全员达成，但在解决复杂工程问题的能力培养上还有欠缺，能力强的学生没有拓展知识的空间。实验内容设置未能以学生为中心，无法在面对不同能力的学生时展现一定的弹性。

（3）过度依赖教师，缺乏主动思考。以教师讲解和演示为主，学生只是被动地模仿教师的步骤做实验，遇到问题不是自己想办法，而是举手让教师解决，过度依赖教师的帮助和指导，不动脑筋，缺乏主动解决问题的意识和能力[6]。而这样被动学过去的知识，通常只能应付考试，学过即忘，很难将所学知识应用到将来的实际工程应用中去，离解决复杂工程问题的毕业要求相去甚远。

（4）缺乏有效反馈，影响持续改进。实验报告体现实验成绩，能较大程度反映教学效果，教师可以根据教学效果持续改进教学策略。但实验报告的格式相对固定，一般分为五个部分：实验目的、实验仪器、实验内容、数据分析、心得体会。这样写出来的实验报告比较规范，但容易造成雷同的现象，有些学生甚至会大段摘抄实验指导书的内容。其中最能体现学生思考过程的“心得体会”部分，也由于缺乏引导，很多学生寥寥几笔就带过了。导致原本可以用于教学效果反馈的实验报告，失去了其作为持续改进课程的依据的价值。

以上问题总结起来就是传统的工科实验不重视实验背景，缺乏目标导向；内容设置未能以学生为中心；学生过度依赖老师而缺乏解决问题的能力；实验报告应付了事，未能给持续改进教学效果提供有效的反馈。与IEET 国际工程教育认证的三大核心理念和毕业生八项核心能力中所提到的解决复杂工程问题等还有差距。

3 基于IEET 国际工程教育认证的实验教学改革模式

广州大学电子信息工程专业于2019-2020 年参加了IEET 国际工程教育认证，在认证工作中，以三大核心理念为准则，特别强调实践教学对学生能力的培养，注重培养学生以所学知识为工具分析问题、解决问题的能力。以此思想为指导，针对传统工科实验教学的不足，以本专业声像灯光方向的专业课《声频系统工程》中的实验“音响系统指标测量”为例，提出实验教学改革模式：

实验内容是通过搭建完整的扩声系统和测量系统，参考国家标准GB/T 4959-2011《厅堂扩声特性测量方法》，根据现场条件划分测量区域、确定测量点，使用电输入法或声输入法测量最大声压级、传声增益、传输（幅度）频率特性、声场不均匀度、总噪声级等指标参数。参照国家标准GB/T 28049-2011《厅堂、体育场馆扩声系统设计规范》给出结论。改进策略如图1 所示。

图1 基于IEET 国际工程教育认证的实验教学改革框图

（1）案例导入，目标明确。老师从大家熟悉的场馆工程案例入手，介绍实验背景，以直观的听觉感受反映各项声学测量指标的意义。从应用的角度去讲解实验原理，使同学们更好地理解实验目的，把理论和实践联系起来，建立系统的知识框架，以便将所学知识应用到工程中去。而明确的目标导向能引发学生探索知识的欲望，变被动学习为主动学习。

（2）以学生为中心，分层次教学。充分考虑学生由于学习能力不同、爱好不同等原因造成的差距，在保证达成实验教学目标的前提下，设置不同层次的实验内容。学生可自主选择“基础版”和“提升版”的内容进行实验。“基础版”覆盖实验的教学目标，“提升版”则在原有要求上增加难度，如在测量结果的基础上，利用《建筑声学》等相关知识，思考如何改善声学质量等。声学测量是一个发现问题的过程，而如何根据现场条件改善声学环境才是最终目的。对本实验进行深挖，引导学生主动学习拓展知识，有助于提高他们解决复杂工程问题的能力。不同层次的实验内容将对应不同的考核标准。

（3）反问引导，培养能力。教师对学生提出的疑问不要直接解答，而是思维引导式反问，如学生提问为什么自己的声级计上显示的数据跟测量同样位置的其他同学相差很大？可以反问他声压级相差这么大的话，声功率相差会有多大，在相同的测量位置会发生这种情况吗？如果不会，说明仪器可能有问题，根据测量仪器的使用流程，第一步是什么？这个步骤做了吗？如果做了，参数设置是否正确？引导学生将理论知识用于解决实际问题，锻炼学生在实验过程中的观察能力，培养分析问题的思维、解决问题的能力。

（4）心得体会，有效反馈。在实验报告的心得体会部分设置一些开放性问题，如“你们组的结论与其他组是否一致？如果不一致，请分析原因”“实验过程中遇到了怎样的问题，是如何解决的”“你在小组中担任怎样的角色？你们是怎么进行团队协作的”，引导学生写出一些过程性的内容，以展现他们的思考过程，团队协作能力等，避免了实验报告雷同现象，为教师持续改进课程提供有效依据。

经过改进后，实验教学与工程实际结合更紧密，学生能自主选择不同等级的实验内容，跟随教师的引导式提问培养解决问题的能力，改进后的实验报告能为持续改进提供有效反馈。体现了目标导向、以学生为中心、持续改进的工程认证三大核心理念。同时注重培养学生分析问题解决问题的能力，更好地支撑毕业生核心能力中解决复杂工程问题的能力。

4 结束语

实验教学是IEET 国际工程教育认证的重要考察环节之一。本文分析了目前工科实验教学中存在的不足，以IEET 国际工程教育认证的三大核心理念为指导提出了一种实验教学改革模式，改进后的实验教学能更全面地契合三大核心理念，支撑毕业生核心能力中解决复杂工程问题的能力。接下来将实践此实验教学改革设想，在教学过程中不断总结与分析，持续改进教学方法，以工程教育认证为促进手段，为社会输出更为优秀的工程技术人才。