工程教育是我国高等教育的重要组成部分，对我国工业化进程的推进起着不可替代的作用。为了强化工程教育，并有效同国际接轨，我国于2006年开展了工程专业认证工作，经过十余年的发展，已经获得国际认可，并有效地促进了我国高等教育的发展[1]。随着认证工作的全面展开，面向工程教育的新一轮的专业与课程改革也在不断强化和加深。下面以我校自动化专业的核心课程“自动控制原理”之实验教学为例，阐述如何在专业认证背景下，以培养符合社会需求的工程人才为目标进行改革。

一 明确教学目标

工程教育专业认证的核心，就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的质量标准要求，培养的学生不仅要有扎实的专业知识，而且还要有较强的工程意识和能力[2]。因此，教学目标的确立必须以能力培养为核心，充分发挥学生的能动性和积极性，同时还必须在了解学生的学习能力﹑性格等基础上，以学生为主体来组织教学，确保培养出的学生符合行业和社会对工程人才的需求。由于自动控制原理课程涉及许多基础性的知识，而初次学习这门课程的学生对专业知识的掌握较少，基础较为薄弱，这就要求在确立目标时应将基础性知识点的教学作为一项重要内容，同时还应确保学生能够将不同的知识点综合起来，在解决问题的过程中不断加深理解和认识，逐步提高技术能力。

二 完善教学大纲

在确立好教学目标之后需要在此基础上完善教学大纲，实验大纲的完善主要包括以下几项：

第一，为提升学生的实验水平及实践操作能力，首先要帮助学生意识到自动控制原理实验课程的重要性，一方面要提高实验考核在课程总成绩中所占的比重，另一方面还应增加实验学时，为学生提供更多实验操作的机会。

第二，设计性实验不仅能够培养学生的逻辑思维及动手能力，并且能够提升学生分析及解决问题的能力，是学生创新性能力的培养不可或缺的重要手段。因此，在设置必要的经典验证性实验之外，重点整合频率特性测量和线性系统校正实验，调整为设计性实验，重新设计实验过程，加入自主设计实验元素,激发学生的积极主动性,提高学生工程实践能力。

实验内容的掌握固然重要，但实验方法的传授更为关键，只有掌握了实验方法，学生自主解决问题的能力才能有较大的提高。因此教师在教学过程中不仅要帮助学生了解实验的内容，更重要的是向学生传授实验方法，提升学生设计与分析仿真系统的能力，促进学以致用。以“典型环节及其阶跃响应”实验教学为例，该部分内容涉及环节较多，电路接线工作量大，易出错，教学时除了帮助学生分析模拟电路之外，还应重点强调电路实现的基本原理，促使学生能够真正掌握模拟仿真的方法，并可将该类方法应用于其他实验内容的学习中。此外，还应重点讲授Matlab软件的操作方法，使学生能够使用软件进行数字建模与仿真。

第四，除数字仿真之外，采用实验箱的模拟电路搭建系统也是一种十分重要的实验形式。实验箱上通过硬件电路可构造出各种型式和阶次的模拟环节和控制系统。实验过程中学生通过搭建电路对控制系统的构成有了感性认识，实验结果通过计算机显示，更加准确直观。学生在预习过程中可以通过Matlab软件验证相关参数及电路，并对结果进行比较与分析，判断实验结果是否合理，一旦发现问题还可以方便地对设计内容加以调整，从而为正式实验的开展提供有效的保障。

第三，由于Matlab具有较强的数字计算与仿真功能，不仅广泛地应用到数学及工程问题的处理中，同时也成为自动控制原理课堂教学不可或缺的辅助软件，并在自动化﹑电气等专业的后续多门专业课程中应用，因此有必要在实验课程中加进Matlab应用与分析的内容，促使学生熟练操作Matlab工具，对提升学生的实验及科研水平极为有利。采用Matlab软件进行数字仿真实验，便于构建系统或环节﹑修改结构和参数﹑产生输入信号﹑准确给出结果﹑并形象地展示出来[3]。尤其是实验箱无法完成的实验内容如根轨迹法等，通过Matlab进行实验能够快速﹑准确地实现。

三 优化教学方法

（一） 教师引导

认证标准中有一项最为重要的原则是“以人为本”，因此在优化教学方法的过程中必须严格遵循这项基本原则，充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用。在具体操作的过程中应注意以下几个方面。第一，教师应帮助学生了解多种不同类型的预习形式，主动采用适合不同实验内容的预习方式，尤其是让学生能够利用Matlab及Simulink等仿真软件进行实验预习[4]。在预习环节结束之后，教师需要对预习效果进行检验，及时纠正学生存在问题。这样的教学方式能够较好地发挥学生的主观能动性。第二，由于在预习环节学生已经基本掌握了实验操作的方法及步骤，因此在正式的实验操作环节教师应与学生进行沟通与探讨，并引导学生独立检查实验操作过程及结果中存在的问题，而后思考存在误差的原因并做进一步的排查，发现误差原因并加以处理。需要注意的是，教师在此过程中应起引导作用，而不是直接向学生指出问题所在，只有互相探讨并为学生提供独立思考的机会，才能真正提升学生解决问题的能力。

（二） 重视实验方法

形成合理的实训体系 新增专业基础技能实训；新增测控系统网络综合实训，涵盖控制仪表及装置、过程控制系统、工业控制网络等多门课程知识；将电气控制与PLC技术课程设计、智能仪表课程设计整合优化为PLC技术实训和智能仪表设计综合实训。同时，校企共同制定实训内容及考核办法，最大限度贴近企业实时工艺环境。

（三） 培养工程意识

在工程认证中还有一项基本原则为“持续改进”，目的在于充分发挥教学的反馈作用。反馈环节应设置在课程教学结束之后，教师可根据学生的各项学习状况，来及时调整教学。对于实验教学来讲，应及时总结实验的操作环节及实验报告内容中出现的问题，属于共性的问题，要统一更正，属于个案问题要专门辅导。如果是教师教学的方式方法问题应及时纠正。

试验在湖南省畜牧兽医研究所试验鸭场进行，试鸭采用网上平养，自由饮水和采食，并按常规免疫，24 h光照；舍内自然通风，定期打扫卫生和消毒，保持正常温度，相对湿度为（60±5）%。

（四） 教学反馈

工程意识的培养是工程人才培养的核心内容，也是专业认证的重要标准。课程的教学，尤其是实验课程的教学应紧紧围绕这一目标要求来实施。教师需要将理论知识﹑实验教学及实际应用结合起来，提升学生理论与实践相结合的能力，学以致用。以“线性系统的校正”实验内容的教学为例，需要由学生独立设计模拟电路，但学生在设计过程中容易出现问题，主要表现在通常不能充分考虑电路的非线性特征，导致增益数值设置过高，使实验结果偏离理论值。解决此类问题的关键在于教师需要帮助学生弄清实际工作的工况，找出数字仿真与实际操作环境之间的差异，正确设置模拟环境和参数。通过类似这样问题的处理和实际问题的解决，学生工程意识和能力才能在问题的处理过程得到提高。

此教学设计模式的具体实现需要依赖教师已有的教学设计经验，同时又能提升教师教学设计的能力，并在具体的行动中使教师“以教师为中心”的传统教学设计观发生改变，更重要的是其为翻转课堂的中国化提出了具体、有效、可实施的参考模式，是走出中国式翻转困境的一项“处方性”方案，在促进教学观念的过程中使翻转课堂不断与我国国情更深入地契合，并在教师设计能力提升的良性循环中创新我国自己的“翻转课堂”。

午间阅读课时，我正徜徉在书的海洋里，突然，教室里的广播响了起来：“请三至六年级参加足球社团的同学到大操场集合。”我一听，立即扔下书，直奔大操场。

（五） 优化考核方式

专业认证的一个重要方面在于通过评价了解学生的学习效果。考核是学生学习效果评价的一中重要措施，必须重视，并不断根据学生的学习状况进行改进和优化，其方法和措施是多方面的，尤其要注意过程考核。调整时应重点考虑以下几个方面。第一是预习环节的考核。预习环节在整个教学过程中至关重要，如果做得好的话，可节约大量的时间，起到事半功倍的效果。教师可根据教学情况，布置具体的预习任务，积极引导学生自主学习，及时检查学生的预习情况，并将预习以平时成绩的形式记录下来，纳入整体考核之中，促使学生将预习环节重视起来。对于实验教学来讲，预习更为重要。比如控制系统的模拟电路设计实验，要耗费大量的时间和精力，再加上Matlab仿真，这些实验内容都放到实验课上完成，会有很大的困难和问题。如果让学生提前预习，做一些相应的实验准备工作，就可在课堂上有的放矢地﹑有侧重点地进行实验教学和指导。第二是实验环节的考核。实验教学存在着学生多，教师少的情况，一个老师往往要承担很多教学任务，使得教学及考核难度较高。除了常规的实验报告的成绩考核外，我们加强了实验课的过程考核。学生在实验教学开始前的签到﹑实验过程学生的各种表现﹑实验报告书写的规范程度﹑实验环境的整洁度﹑仪器设备是否放置到位等都纳入考核的范围内容。为了避免少数同学不重视实验过程﹑抄袭实验报告，我们对实验结果还要进行验收。总之，通过上述过程考核的加强和考核方式的变革，有效地促进了实验教学质量的提高。

四 结语

工程教育与实践能力培养是一项长期﹑艰难﹑浩大的人才工程。本文以工程专业认证为背景，结合我校自动控制原理课程的实验教学改革，谈了一些认识和做法。如何进一步地加强工程型人才的培养，培育出符合行业和社会需求的人才，我们还有很长的路要走，还有很多问题值得进一步去探索。

参考文献

[1] 曾德伟,沈洁,席海涛.剖析专业认证标准与理念,提升工程教育质量[J].实验技术与管理,2013,30(12):169-171.

[2] 郑秀英,王海滨,蒋广丰.以专业认证标准为指导,深化高等工程教育改革[J].高等工程教育研究,2015,(8):52-53.

[3] 任琦梅,董燕飞.“自动控制原理”实验教学模式探讨[J].中国电力教育,2013,(35):139-140.

[4] 刘劲松,张庆阳,苏晓峰.Matlab软件在自动控制原理实验中的应用[J].实验技术与管理,2014,31(7):139-142.