基于成果導向的鐵道工程專業(yè)培養(yǎng)方案修訂

王斌 蔡小培 楊娜

摘要：成果導向教育是工程教育專業(yè)認證的核心理念之一，是目前國際高等工程教育發(fā)展的趨勢。文章以鐵道工程專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂為契機，以成果導向教育理念為主線，確定了專業(yè)的培養(yǎng)目標，結(jié)合培養(yǎng)目標探索分解了31條畢業(yè)要求指標點，構(gòu)建了完全覆蓋畢業(yè)要求指標點的課程體系，完善了課程教學大綱，同時制定了鐵道工程專業(yè)畢業(yè)要求達成度量化評價的具體細則。此次修訂與國際工程教育專業(yè)認證接軌，為提高鐵道工程專業(yè)本科生培養(yǎng)質(zhì)量奠定了堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：成果導向教育；培養(yǎng)方案；畢業(yè)要求；課程體系

中圖分類號：U212 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2018）05-0041-06

隨著中國高等工程教育改革的不斷深入，2016年中國正式加入了國際工程教育本科專業(yè)學位互認協(xié)議——《華盛頓協(xié)議》。這在中國高等教育發(fā)展進程中具有里程碑式的意義，標志著中國工程教育質(zhì)量得到了國際社會的認可[1]。《華盛頓協(xié)議》的宗旨是通過多邊認可的工程教育資格，促進工程學位互認和工程技術(shù)人員的國際流動。工程學位的互認通過工程教育認證體系和工程教育標準的互認實現(xiàn)。工程教育專業(yè)認證遵循3個基本理念：成果導向、以學生為中心和持續(xù)改進[2]。其中成果導向教育（Outcome-Based Education，簡稱OBE）作為其核心理念之一，最早由美國學者威廉·斯派蒂（Spady，W.D.）在1981年提出。“成果”是指學生最終取得的學習結(jié)果，是學生通過某一階段學習后所能達到的最大能力。成果導向教育依據(jù)預(yù)期學生能達成的最終學習成果反向設(shè)計人才培養(yǎng)模式，教學設(shè)計和教學實施圍繞最后所取得的學習成果展開，強調(diào)學生取得的學習成果、取得成果的過程以及學習成果的評價[3]。作為一種先進的教育理念，經(jīng)過30多年的發(fā)展，成果導向教育目前已成為美國、英國、加拿大、澳大利亞、日本和俄羅斯等國家教育改革的主流理念，在提升人才培養(yǎng)質(zhì)量方面具有十分顯著的作用[4]。近5年來，中國也逐步制定和完善了基于成果導向的土木工程專業(yè)工程教育認證通用標準。

北京交通大學鐵道工程專業(yè)始建于1913年，已有一百余年的歷史。在一百余年的發(fā)展歷程中，鐵道工程專業(yè)為中國鐵路事業(yè)輸送了大批專業(yè)人才。“十三五”期間，在國家深入推進“一帶一路”建設(shè)，落實《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》，加快長江經(jīng)濟帶發(fā)展的大背景下，高速鐵路、重載鐵路及城市軌道交通迅猛發(fā)展，鐵道工程專業(yè)教育如何在國家、社會發(fā)展的“需求側(cè)”與學校人才培養(yǎng)的“供給側(cè)”之間建立有效對接，特別是在國家鐵路建設(shè)走出國門的戰(zhàn)略中如何培養(yǎng)國際化人才，更好地適應(yīng)和支撐國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重大戰(zhàn)略需求，既是目前迫切需要尋找的答案，也是行業(yè)發(fā)展最關(guān)心的問題之一。北京交通大學土木建筑工程學院基于成果導向的工程教育認證理念，依托道路與鐵道工程、橋梁與隧道工程兩個國家級重點學科，以《高等學校土木工程指導性專業(yè)規(guī)范》為依據(jù)，對鐵道工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案進行了修訂。

一、培養(yǎng)方案的成果導向理念

培養(yǎng)方案是學生培養(yǎng)過程的指導性文件，既是培養(yǎng)目標和培養(yǎng)質(zhì)量要求的具體體現(xiàn)，又是進行規(guī)范化管理的重要依據(jù)。目前，中國高等工程教育培養(yǎng)的畢業(yè)生無論是知識結(jié)構(gòu)，還是實踐能力與創(chuàng)新能力都不能完全滿足用人單位需求[5]。究其原因，傳統(tǒng)教育是學科導向，培養(yǎng)方案的設(shè)計按學科劃分，知識結(jié)構(gòu)強調(diào)學科知識體系的系統(tǒng)性和完備性，教學設(shè)計更加注重學科的需要，而在一定程度上忽視了專業(yè)能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。在OBE模式下，培養(yǎng)方案強調(diào)從成果導向教育的內(nèi)容出發(fā)進行反向設(shè)計，從國家、社會對專業(yè)的需求出發(fā)，清晰界定成果并用于指導培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程體系的設(shè)置直至課程內(nèi)容的安排，注重“知識學習、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高”的教學目標，從以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為中心。

基于上述理念，培養(yǎng)方案修訂首先在明確需求的基礎(chǔ)上確定培養(yǎng)目標。培養(yǎng)目標是對畢業(yè)生在畢業(yè)后5年左右能達到的職業(yè)和專業(yè)成就的總體描述，是專業(yè)人才培養(yǎng)的總綱，是構(gòu)建畢業(yè)要求、形成課程體系和開展教學活動的基本依據(jù)。培養(yǎng)目標的確定主要以內(nèi)外需求為導向，并與內(nèi)外需求相適應(yīng)。其中，內(nèi)部需求取決于教育教學規(guī)律、學校的辦學思想和辦學定位（包括人才培養(yǎng)定位）等，外部需求主體為國家、社會、行業(yè)和用人單位等。培養(yǎng)目標要以國家、社會、行業(yè)、用人單位的需求和學校的發(fā)展定位為依據(jù)，參照國內(nèi)外工程教育標準進行反向設(shè)計。因此，鐵道工程專業(yè)的培養(yǎng)目標首先是緊密結(jié)合國家、社會和行業(yè)發(fā)展的需要，服務(wù)于國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，特別是交通和城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，其次要與學校的人才培養(yǎng)定位相吻合。鐵道工程專業(yè)堅持“寬口徑、厚基礎(chǔ)、有特色、重個性、強能力、求創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)目標，培養(yǎng)具有社會主義核心價值觀，適應(yīng)社會經(jīng)濟和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域發(fā)展需要，具備健全人格，具有社會責任感和職業(yè)道德素養(yǎng)、良好的科學文化素養(yǎng)和創(chuàng)新意識、較強的學習能力和團隊合作精神、扎實的理論知識和工程基礎(chǔ)，熟悉現(xiàn)代軌道交通工程技術(shù)，能從事軌道交通工程專業(yè)領(lǐng)域規(guī)劃、設(shè)計、施工、養(yǎng)護維修、研究、開發(fā)和技術(shù)管理工作，能分析、評價軌道交通工程實踐對社會、文化、法律、環(huán)境等方面影響，具有良好溝通能力、終身學習能力和國際化視野，知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的鐵道工程專業(yè)人才。

畢業(yè)要求是達成培養(yǎng)目標的支撐。畢業(yè)要求是對學生畢業(yè)時所具備的知識、能力和素質(zhì)的具體描述，是培養(yǎng)目標的指標化體現(xiàn)，是對成果進行量化評價的基礎(chǔ)。畢業(yè)要求細化為指標點，是將學生達到畢業(yè)要求的能力分解為若干個指標，便于評估和考核。北京交通大學鐵道工程專業(yè)參照中國土木工程教育認證通用標準，主要從工程知識、問題分析、設(shè)計、研究、現(xiàn)代工具的使用、工程與社會、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人與團隊、溝通、項目管理和終生學習等方面設(shè)置12個一級指標點，并在此基礎(chǔ)上分解出31個二級指標點，指標點的設(shè)置完全覆蓋通用標準。現(xiàn)以某一級指標點為例，說明其詳細分解過程。

一級指標點“設(shè)計”：針對軌道交通工程的特定需求，并考慮社會、經(jīng)濟、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)化，選擇系統(tǒng)方案，設(shè)計構(gòu)件和系統(tǒng)。

分解的二級指標點：

（1）通過技術(shù)經(jīng)濟分析比較，并考慮社會、經(jīng)濟、安全、法律、文化等因素，優(yōu)化設(shè)計工程系統(tǒng)解決方案，并能在方案中應(yīng)用新技術(shù)和新材料。

（2）充分認識地形、地貌和工程地質(zhì)條件對軌道交通工程的影響。

（3）根據(jù)土木工程基本原理等對工程系統(tǒng)建立計算分析模型，進行計算分析，并正確判斷結(jié)果的合理性。

（4）根據(jù)計算結(jié)果和專業(yè)技術(shù)規(guī)范進行構(gòu)件和系統(tǒng)的設(shè)計。

（5）正確繪制施工圖并撰寫設(shè)計文檔。

（6）根據(jù)工程地質(zhì)條件并考慮環(huán)境、經(jīng)濟、健康和社會的影響，應(yīng)用軌道交通工程施工原理設(shè)計施工技術(shù)和施工組織方案，解決施工中可能出現(xiàn)的特殊困難。

二、課程體系的構(gòu)建

課程體系是指整個專業(yè)所開設(shè)課程的設(shè)置、編排、實施的合理整合架構(gòu)，組織教學活動的根本依據(jù)，是人才培養(yǎng)的“施工圖”，是實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標的關(guān)鍵[6-7]。在OBE模式下，指標點為工程教育人才培養(yǎng)搭建了一個基于知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)的具體需求，而這一具體需求的實現(xiàn)依托于課程體系。課程體系與畢業(yè)要求有一種清晰的映射關(guān)系，畢業(yè)要求中的每一種能力要有明確的課程來支撐，課程體系與畢業(yè)要求的這種映射關(guān)系，要求學生完成課程體系的學習后即具備預(yù)期的畢業(yè)要求。鐵道工程專業(yè)課程體系的構(gòu)建在充分調(diào)研國內(nèi)外本專業(yè)課程設(shè)置的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮學校辦學特色與行業(yè)優(yōu)勢，整體上涵蓋畢業(yè)要求指標點。

（一）課程體系及學分分配

鐵道工程專業(yè)本科的課程體系分為3大類，共計170學分。其中，通識與公共基礎(chǔ)類（77學分）包括公共基礎(chǔ)類、數(shù)學及自然科學類和素質(zhì)類；大類公共課（7學分）包括工程訓練和工程基礎(chǔ)課。專業(yè)類（86學分）包括專業(yè)核心課、專業(yè)技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)課、綜合專題研究設(shè)計課、畢業(yè)設(shè)計、專業(yè)實習和專業(yè)方向選修課。

（二）課程設(shè)置

鐵道工程專業(yè)課程設(shè)置根據(jù)人才培養(yǎng)目標定位，牢固樹立通識教育基礎(chǔ)上的專業(yè)化教育。

結(jié)合畢業(yè)要求指標點，專業(yè)類課程設(shè)置使學生具有扎實的工程科學理論與技術(shù)知識，以及分析工程問題的能力。在設(shè)計中使用現(xiàn)代工具，了解和應(yīng)用新材料和新技術(shù)，在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和行為規(guī)范，做到責任擔當、貢獻國家、服務(wù)社會。課程設(shè)置為專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程和專業(yè)選修課程。土木工程制圖、土木工程材料、工程地質(zhì)學、測量學、流體力學、工程結(jié)構(gòu)試驗等課程作為專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是掌握專業(yè)核心課的前提和基礎(chǔ)。工程力學、結(jié)構(gòu)力學、土力學、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、土木工程施工與概預(yù)算原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、線路設(shè)計、軌道工程、路基工程等課程為學生從事鐵路工程規(guī)劃、設(shè)計、施工的理論基礎(chǔ)和核心。通過設(shè)置橋梁工程、隧道工程、車站工程、工務(wù)管理與檢測技術(shù)、道路與鐵道工程施工等專業(yè)選修課程以及建設(shè)法規(guī)、工程經(jīng)濟和工程管理類課程，進一步強化和夯實專業(yè)知識和專業(yè)能力，同時拓寬專業(yè)方向。專業(yè)拓展課的設(shè)置使學生能結(jié)合自身需要和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃進行專業(yè)延伸。在不同性質(zhì)課程的設(shè)置中，以專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課為骨干支撐，以專業(yè)選修課為補充強化，以專業(yè)拓展課為延伸，從而形成整體優(yōu)化的課程體系。

在OBE模式下，指標點必須逐條落實到每一門課程中。指標點與課程之間的關(guān)系可以用課程矩陣來表示，表1中的課程矩陣表明了鐵道工程專業(yè)主干課程與二級指標點之間的對應(yīng)關(guān)系。

課程矩陣依據(jù)課程對二級指標點的貢獻分別賦予不同的權(quán)重。表中，小數(shù)表示課程在整個專業(yè)畢業(yè)達成度評價中所占的權(quán)重，“√”表示此課程在整個專業(yè)的畢業(yè)達成度評價時不占權(quán)重。其中有些課程，如工程力學（A）I、工程力學（A）II和路基工程（A），這3門課對指標點的貢獻相較其他課程偏小，不計權(quán)重，用“√”表示。課程矩陣清楚地表明了每門課程對畢業(yè)達成度的貢獻。

鐵道工程實踐主要以實驗、實習和設(shè)計等形式來體現(xiàn)，鐵道工程的社會性決定了鐵道工程專業(yè)教育的實踐性。實踐環(huán)節(jié)課程體系設(shè)置要全面考慮工程與社會的關(guān)系、工程建設(shè)對環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的影響進行方案設(shè)計與施工組織，對學生進行系統(tǒng)的工程訓練。實踐環(huán)節(jié)課程主要分為綜合專題研究課程設(shè)計、專業(yè)實習（認識實習、專業(yè)實習和畢業(yè)實習）和畢業(yè)設(shè)計。

綜合專題研究課程設(shè)計是鐵道工程專業(yè)相關(guān)課程在實踐方向的第一延伸，通過課程設(shè)計，理論聯(lián)系實際檢驗學生對基本理論的理解和掌握程度，培養(yǎng)學生基本的工程意識與設(shè)計思想。綜合專題研究課程設(shè)計可以針對具體的鐵路工程建設(shè)項目成立課程設(shè)計指導大組，根據(jù)工程建設(shè)的具體順序合理確定各方向課程設(shè)計的先后次序，將課程設(shè)計拆分成線路設(shè)計、路基設(shè)計、軌道設(shè)計、橋梁設(shè)計和車站設(shè)計等，最終完成整個工程設(shè)計。此外，在設(shè)計過程中除了讓學生熟悉相關(guān)設(shè)計規(guī)范、標準和手冊，進一步加深對專業(yè)知識、工程設(shè)計的基本理解，還可以在此過程中了解與專業(yè)發(fā)展相關(guān)的新理論、新技術(shù)、新方法和新材料。

畢業(yè)設(shè)計是學生完成培養(yǎng)方案要求的全部課程后開設(shè)的必修性實踐環(huán)節(jié)，是學生畢業(yè)前的一次綜合訓練，是培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)與能力的重要實踐性教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計要針對指標點，對學生進行全面的訓練。首先，選題應(yīng)盡量接近實際工程，實現(xiàn)“真題真做”。其次，指導過程中實施“雙導師制”，企業(yè)導師參與指導，明確論文的選題背景、設(shè)計任務(wù)、具體實施要求。在整個過程中，學生不僅能真切地體會到專業(yè)實際問題及其現(xiàn)實應(yīng)用價值，從而激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的熱情，真正實現(xiàn)專業(yè)理論和實際設(shè)計能力的雙提升，而且能更好地理解工程與社會、工程建設(shè)對環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的影響。

專業(yè)實習環(huán)節(jié)尤其是生產(chǎn)實習要求學生深入施工現(xiàn)場，對現(xiàn)場進行調(diào)查研究，以培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)和綜合能力。專業(yè)實習對應(yīng)畢業(yè)要求指標點的工程知識、工程與社會、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、個人與團隊、溝通。

三、教學大綱的優(yōu)化與達成度評價

教學大綱是一門課程的教學指導性文件，規(guī)定了課程目標、要求、任務(wù)、內(nèi)容、進度和對教學法的基本要求，是監(jiān)督、檢查和評估教學質(zhì)量的依據(jù)，對于保證學校的教學質(zhì)量有重要作用。基于成果導向的教學大綱優(yōu)化首先將課程目標與畢業(yè)要求對應(yīng)，注重學生專業(yè)能力、交流能力和動手能力的培養(yǎng)；其次，把指標點（對學生的能力要求）逐條對應(yīng)到課程內(nèi)容中，從而明確某門具體課程的教學內(nèi)容對畢業(yè)要求達成度的貢獻；最后，逐條確定與畢業(yè)要求指標點相對應(yīng)的教學內(nèi)容，再確定完成這些教學內(nèi)容所需的教學時數(shù)。因此，以成果導向教學理念設(shè)計的教學大綱，每門課程的達成度評價是基于教學內(nèi)容對指標點的貢獻，綜合每門課程的平時考核和期末考核成績，按照教學內(nèi)容對指標點的貢獻結(jié)合課程目標進行課程目標達成度的加權(quán)平均計算。

課程目標達成度評價包括課程分目標達成度評價和課程總目標達成度評價，具體計算方法如下：

四、結(jié)語

成果導向教育是國際工程教育認證的核心理念，文章依托道路與鐵道工程、橋梁與隧道工程兩個國家級重點學科，以《高等學校土木工程指導性專業(yè)規(guī)范》為依據(jù)，將成果導向教育應(yīng)用于鐵道工程專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂，對人才培養(yǎng)模式進行了創(chuàng)新性的探索。文章結(jié)合國內(nèi)外需求研究了鐵道工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標，在中國土木工程專業(yè)認證的12條通用標準基礎(chǔ)上，探索分解了31條畢業(yè)要求指標點，并將指標點覆蓋到課程體系中的每門課程，利用畢業(yè)要求達成度量化評價專業(yè)培養(yǎng)效果，以期對鐵道工程專業(yè)的人才培養(yǎng)有一定的參考和借鑒意義。

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Abstract： Outcome-based education is a core idea of professional certification in engineering education， and a growing trend of current international higher engineering education. Taking the opportunity of the revision of specialty cultivation program for railway engineering， and taking the idea of outcome-based education as the mainline， specialty cultivation goal is set， 31 indices for graduation requirements are divided considering the cultivation goal， curriculum system covering all the indices is built， and course teaching outline is improved. Meanwhile detailed regulations are established to quantify graduation requirements for railway engineering. The revision is geared to professional certification in international engineering education， and lays the foundation for improving the quality of railway engineering undergraduates cultivation.

Key words： outcome-based education； cultivation program； graduation requirements； curriculum system

（責任編輯 周 沫）