張正勇 沙敏 李大芳 金燦燦 劉軍

摘? ?要： 本文從學(xué)術(shù)研究、課程模塊融合驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研發(fā)，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)施、總結(jié)階段的學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)，以及基于學(xué)生滿意和多指標(biāo)專業(yè)論證的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目動(dòng)態(tài)調(diào)整評(píng)估規(guī)范等方面展開了較系統(tǒng)的研究討論，提出了綜合實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性教育改革與探索的實(shí)施路徑，為卓越質(zhì)量人才培養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞： 質(zhì)量管理工程? ?實(shí)驗(yàn)改革? ?創(chuàng)新項(xiàng)目? ?專業(yè)建設(shè)

質(zhì)量管理工程專業(yè)作為一個(gè)新興專業(yè)，旨在培養(yǎng)順應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展需要，服務(wù)國家“質(zhì)量強(qiáng)國戰(zhàn)略”“中國制造2025”等重大戰(zhàn)略需求，系統(tǒng)掌握經(jīng)濟(jì)、管理與工程相關(guān)理論、方法與技術(shù)，能夠靈活運(yùn)用質(zhì)量管理理論、質(zhì)量工程基本工具、質(zhì)量計(jì)量檢測(cè)技術(shù)、質(zhì)量統(tǒng)計(jì)與分析方法、試驗(yàn)設(shè)計(jì)等知識(shí)與技能，能夠勝任企事業(yè)單位或政府職能部門中質(zhì)量設(shè)計(jì)、監(jiān)督管理、標(biāo)準(zhǔn)化與認(rèn)證、檢驗(yàn)檢測(cè)等相關(guān)工作崗位要求的復(fù)合應(yīng)用型人才[1]（70-71）[2]（1-6）[3]（157-158）。經(jīng)過近年來專業(yè)師生的共同努力，我校質(zhì)量管理工程專業(yè)日前入選校級(jí)品牌專業(yè)培育項(xiàng)目，為持續(xù)培養(yǎng)高質(zhì)量人才奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。高水平質(zhì)量人才培養(yǎng)涉及師資隊(duì)伍建設(shè)、課程資源開發(fā)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐訓(xùn)練等多個(gè)方面，其中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要性不言而喻，通過實(shí)驗(yàn)課程的高效組織與實(shí)際訓(xùn)練可以有效強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論課程體系的核心知識(shí)、方法的理解，鍛煉學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能及動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練作為獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程，與一般的課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練又有所不同，按照實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練層次可分為基礎(chǔ)技能訓(xùn)練、專項(xiàng)綜合技能訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練，綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合能力、創(chuàng)新能力的訓(xùn)練[4]（212-213）。在教育實(shí)踐中，美國教育學(xué)家布魯姆將教學(xué)目標(biāo)分為6個(gè)層級(jí)，分別是記憶、理解、運(yùn)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造，與之對(duì)應(yīng)的學(xué)生能力的培養(yǎng)常常被分為單項(xiàng)能力、綜合運(yùn)用能力及創(chuàng)新能力，可見教育的最高層級(jí)要求是創(chuàng)新創(chuàng)造[5]（131-134）。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施的一般要求可細(xì)分為演示性、操作性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，不同類型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力、思辨能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)不一。隨著社會(huì)現(xiàn)實(shí)問題日益復(fù)雜化、多元化，高等教育人才培養(yǎng)模式的持續(xù)優(yōu)化，以及人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)愈發(fā)重要，我們需要在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生操作技能的基礎(chǔ)上，更加注重探索培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究技能，在設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中錘煉學(xué)生觀察現(xiàn)象與發(fā)現(xiàn)問題、做出實(shí)驗(yàn)假設(shè)與推理分析、開展測(cè)試與數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)總結(jié)與合理評(píng)估的能力。以下將結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，從創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研發(fā)、學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)及評(píng)估規(guī)范與動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制建立等方面展開進(jìn)一步的討論。

一、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研發(fā)策略

質(zhì)量管理工程綜合實(shí)驗(yàn)作為質(zhì)量管理工程專業(yè)學(xué)生的必修實(shí)驗(yàn)課程，課程設(shè)置的目的在于通過該課程系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能，鞏固和加深學(xué)生本科學(xué)習(xí)期間所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)，使他們能夠運(yùn)用相關(guān)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行問題分析并解決若干常見的問題，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、細(xì)致認(rèn)真、精益求精的科學(xué)精神。在實(shí)踐過程中，該課程專門配備了質(zhì)量管理工程應(yīng)用系統(tǒng)，集成了自動(dòng)控制技術(shù)、視頻測(cè)量技術(shù)、射頻識(shí)別物流技術(shù)、計(jì)算機(jī)語言編程組態(tài)監(jiān)控、人工智能、信息管理技術(shù)及生產(chǎn)過程管理等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了物料安裝搬運(yùn)、自動(dòng)傳輸、立體倉儲(chǔ)、質(zhì)量檢測(cè)、數(shù)控加工、拆卸分揀、零件安裝、質(zhì)量控制等多項(xiàng)功能。通過實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，學(xué)生能夠切身感受生產(chǎn)過程的多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和質(zhì)量鏈流向，學(xué)會(huì)觀察與基本工序操作、實(shí)驗(yàn)記錄與質(zhì)量數(shù)據(jù)分析等多項(xiàng)技能。在此基礎(chǔ)上，研發(fā)設(shè)置合適的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將有利于培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、開拓創(chuàng)新的新時(shí)代質(zhì)量人。

1.學(xué)術(shù)研究引領(lǐng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研發(fā)

學(xué)術(shù)研究的本質(zhì)是創(chuàng)新，以學(xué)術(shù)研究引領(lǐng)、反哺實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才。近年來，我院教師先后承擔(dān)和完成了國家級(jí)、省部級(jí)和國際合作等各類研究項(xiàng)目70余項(xiàng)，學(xué)生完成的挑戰(zhàn)杯、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等各類競(jìng)賽項(xiàng)目100余項(xiàng)，積累了豐富的研發(fā)資源，涵蓋操作方法改進(jìn)、工序流程優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)挖掘、實(shí)驗(yàn)本體集成、模擬仿真等多個(gè)方面。以質(zhì)量檢測(cè)模塊為例，常規(guī)測(cè)試主要是獲知樣品的幾何量信息，如長(zhǎng)度尺寸、角度、形狀等，進(jìn)而結(jié)合質(zhì)量統(tǒng)計(jì)控制分析開展質(zhì)量判別等工作。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)該常規(guī)分析存在測(cè)試數(shù)據(jù)維度單一、分析方法靈敏度有限等問題，針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)瓶頸開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)，測(cè)試維度方面增加光譜、色譜、質(zhì)譜等化學(xué)譜圖測(cè)試方法研發(fā)，洞悉樣品組分、含量信息;分析評(píng)價(jià)方法方面增加支持向量機(jī)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能學(xué)習(xí)算法研發(fā)，構(gòu)建高效、智能、快速的質(zhì)量判別新方法。

2.課程模塊融合的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研發(fā)

質(zhì)量管理工程專業(yè)課程主要包括質(zhì)量經(jīng)濟(jì)管理課程模塊、質(zhì)量計(jì)量檢測(cè)課程模塊、質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件課程模塊、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化與認(rèn)證認(rèn)可課程模塊，通過模塊化培養(yǎng)有利于學(xué)生系統(tǒng)地建立各專業(yè)課程群內(nèi)的基礎(chǔ)理論、知識(shí)和技能體系，課程模塊間本質(zhì)存在內(nèi)在的學(xué)術(shù)交聯(lián)，以實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)故障排查、生產(chǎn)流程質(zhì)量預(yù)警等案例為切入點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生以科學(xué)問題為導(dǎo)向的融合聯(lián)通專業(yè)內(nèi)部的多課程體系交叉分析能力，鍛煉學(xué)生質(zhì)量工程應(yīng)用系統(tǒng)功能流程圖的正確設(shè)計(jì)（質(zhì)量管理學(xué)、質(zhì)量工程學(xué)、系統(tǒng)工程）、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料的正確選擇（儀器分析概論、質(zhì)量成本管理、質(zhì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)）、實(shí)驗(yàn)手段的正確運(yùn)用（質(zhì)量檢驗(yàn)原理、測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)）、實(shí)驗(yàn)圖表的繪制與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確解析（質(zhì)量統(tǒng)計(jì)學(xué)、質(zhì)量軟件）等綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)施與評(píng)估能力。

二、學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研發(fā)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)，學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的全面培養(yǎng)必然貫穿于綜合實(shí)驗(yàn)的全過程，涵蓋實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)階段、實(shí)施階段及總結(jié)階段。

1.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)階段的學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)階段的一般目的在于讓學(xué)生通過閱讀實(shí)驗(yàn)教程及相關(guān)參考資料初步了解實(shí)驗(yàn)類型、基本原理、項(xiàng)目?jī)?nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、處理方法及注意事項(xiàng)等實(shí)驗(yàn)要素。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笤诖嘶A(chǔ)上有所提升，包括文獻(xiàn)調(diào)研與總結(jié)分析、試驗(yàn)設(shè)計(jì)與仿真模擬等[6]（56-64）。針對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生需要自行收集相關(guān)圖書、期刊、專利、報(bào)告等文獻(xiàn)資料，查閱中外文期刊數(shù)據(jù)庫，以及能夠初步利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)手段統(tǒng)計(jì)分析相關(guān)研究脈絡(luò)與發(fā)展趨勢(shì)，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)開展試驗(yàn)設(shè)計(jì)，模擬預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果，深刻理解實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提煉實(shí)驗(yàn)優(yōu)化改進(jìn)預(yù)案。

2.實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段的學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)

實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段的一般流程是學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)教程，遵照教師講解，開展實(shí)驗(yàn)操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笤诖嘶A(chǔ)上有所提升，包括實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性執(zhí)行、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)偏差的及時(shí)判別、實(shí)驗(yàn)故障的準(zhǔn)確排查、實(shí)驗(yàn)方案的現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與試驗(yàn)設(shè)計(jì)預(yù)期不一致時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)分析等。這種高要求的創(chuàng)新性研究訓(xùn)練對(duì)于本科階段獨(dú)立的學(xué)生個(gè)體而言壓力較大，因此在實(shí)際實(shí)踐過程中常采用3人—6人的研究小組形式，不僅小組內(nèi)同學(xué)間團(tuán)結(jié)協(xié)作、集思廣益、共同進(jìn)步，還能夠?qū)崿F(xiàn)各小組間的有序競(jìng)爭(zhēng)[7]（136-137）。

3.實(shí)驗(yàn)總結(jié)階段的學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)

實(shí)驗(yàn)總結(jié)階段的重要輸出是實(shí)驗(yàn)報(bào)告，一般要求學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、?nèi)容、操作步驟、設(shè)備、結(jié)果分析、結(jié)論及思考題的合理總結(jié)、作答。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笤诖嘶A(chǔ)上有所提升，包括實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確描述與合理解釋、實(shí)驗(yàn)圖表的清晰繪制、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)的有效凝練、參考文獻(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)注等，涉及深層次專業(yè)知識(shí)的靈活應(yīng)用，數(shù)據(jù)處理軟件、繪圖軟件、文獻(xiàn)管理軟件等工具的合理使用，有利于塑造學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、創(chuàng)新卓越的科學(xué)精神。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)估規(guī)范

綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的本質(zhì)目的是培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代需求的高素質(zhì)人才，實(shí)踐過程中需要根據(jù)實(shí)際情況不斷調(diào)整優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，因此，有必要建立合理的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)估規(guī)范與動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制，為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的準(zhǔn)入、改進(jìn)、退出提供科學(xué)依據(jù)。

1.基于學(xué)生滿意的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)估規(guī)范

學(xué)生作為綜合實(shí)驗(yàn)的受眾，掌握技能、錘煉意識(shí)、洞悉高深知識(shí)是求學(xué)的初心，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施能有效強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑒?chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涉及研發(fā)、試點(diǎn)、設(shè)置、調(diào)整、完善、標(biāo)準(zhǔn)化、退出等多個(gè)環(huán)節(jié)，因此，建立適當(dāng)?shù)脑u(píng)估反饋機(jī)制和指標(biāo)評(píng)價(jià)體系對(duì)于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施與合理調(diào)整具有重要的指導(dǎo)意義。學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)的“顧客”，對(duì)實(shí)驗(yàn)有著最直觀的認(rèn)知，引入學(xué)生實(shí)驗(yàn)滿意度調(diào)研，可以有效獲悉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)接受度和能力提升水平，成為評(píng)估實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果、服務(wù)學(xué)生成才的重要參考[8]（138-139）。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入工作崗位后或進(jìn)一步求學(xué)深造時(shí)，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ绊懼鴮W(xué)生的職業(yè)發(fā)展和學(xué)術(shù)水平，持續(xù)的滿意度追蹤調(diào)研與評(píng)估，建立長(zhǎng)效反饋機(jī)制將為綜合實(shí)驗(yàn)的持續(xù)優(yōu)化提供依據(jù)。與此同時(shí)，針對(duì)企事業(yè)用人單位的滿意度調(diào)研可做進(jìn)一步拓展評(píng)估，為綜合實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性教育改革與探索提供需求側(cè)指引。

2.基于專業(yè)論證的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)估規(guī)范

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)估還需要開展科學(xué)、充分的專業(yè)評(píng)估，涉及指標(biāo)包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的科學(xué)性與前瞻性、教學(xué)組織和管理的難易度、實(shí)驗(yàn)操作的復(fù)雜性、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)度、實(shí)驗(yàn)耗時(shí)、實(shí)驗(yàn)材料成本、實(shí)驗(yàn)設(shè)備可調(diào)性、實(shí)驗(yàn)安全等級(jí)等。在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇方面，建立待選項(xiàng)目清單制，入選基本要求包括研究成果發(fā)表于國內(nèi)外權(quán)威學(xué)術(shù)期刊，再經(jīng)由專家評(píng)估、調(diào)研論證，而后開展教學(xué)試點(diǎn)，充分考核測(cè)評(píng)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完成教學(xué)效果評(píng)估報(bào)告。設(shè)定適度的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)，保障核心實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)工作，逐步淘汰已不適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或者采取網(wǎng)絡(luò)教學(xué)演示的方式減少操作性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的課時(shí)，逐步提高設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比重。

質(zhì)量管理工程綜合實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)高水平、有創(chuàng)造性、質(zhì)量人才的重要支撐，通過綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練能夠有效提高學(xué)生對(duì)理論課程體系的認(rèn)知水平，實(shí)踐鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、現(xiàn)場(chǎng)分析與解決問題的能力。為適應(yīng)新時(shí)代對(duì)質(zhì)量創(chuàng)新人才的迫切需求，開展綜合實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性教育改革與探索，本文嘗試從創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研發(fā)、實(shí)驗(yàn)各階段學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)，以及基于學(xué)生滿意和專業(yè)論證的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目動(dòng)態(tài)調(diào)整評(píng)估規(guī)范等方面較系統(tǒng)地總結(jié)分析了實(shí)施路徑，為綜合實(shí)驗(yàn)的改革、優(yōu)化提供了參考。

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