專業認證背景下的工程教育教學改革研究與實踐

蔡述庭 李衛軍 張學習 何燕

摘 要：文章在回顧中國工程教育專業認證的發展歷程的基礎上，論述了認證標準與專業特色之間關系，根據廣東工業大學自動化專業認證經歷，探討了專業建設的重點內容，討論了廣東工業大學自動化專業的OBE反向設計，提出了學生復雜工程問題能力解決的方案。

關鍵詞：工程教育認證；專業建設；標準內涵；產出導向

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）13-0072-04

Abstract： On the basis of reviewing the development history of China's engineering education certification， this paper discusses the relationship between the certification standards and professional characteristics. According to the experience of professional certification of automation in Guangdong University of Technology， the key contents of professional construction were discussed. We also discussed the OBE reverse design of automation major of Guangdong University of Technology and put forward the solution of students' ability of solving complex engineering problems.

Keywords： engineering education certification； specialty construction； standard connotation； outcomes based education

一、中國工程教育專業認證

《華盛頓協議》[1]是國際工程聯盟體系下六個國際工程師互認協議中最具權威的一個，常常作為加入其他協議的門檻和基礎。是目前全世界最具影響力的國際本科工程學位互認協議。其核心在于建立共同認可的工程教育認證體系，實現各國工程教育水準的實質等效，為各國工程師資格的國際互認奠定基礎，促進工程師跨國執業。國際工程聯盟也提出了工程師職業能力標準，是國際工程界對工程類畢業生和工程師職業能力的權威要求。

為了推進我國工程教育加入華盛頓協議（WA）的國際互認，從1992年開始，教育部委托建設部主持先后開始對建筑土木建設類專業進行認證（評估工作），截至2012年，共認證235個專業點，占其1296個專業點的18.5%。

2006年教育部組建“全國工程教育認證專家委員會”，先后在機械類等15個專業領域進行專業認證試點，截止到2015年底，累計將有570個專業參加認證，涉及高校124所，其中985高校30所，211高校64所，初步形成了國際實質等效的工程教育認證標準體系和一系列規范認證管理工作文件體系。

按照華盛頓協議要求，2012年中國科協組建“中國工程教育認證協會（籌）”，該協會由多家全國性行業組織組成，是非政府、非營利性的第三方組織，是代表中國政府的認證機構。下設各專業類認證委員會、學術委員會、結論審議委員會等。

2013年我國成為華盛頓協議組織的預備會員，2016年我國成為華盛頓協議組織的正式成員，是我國工程教育界的里程碑事件。

中國工程教育專業認證協會2013年受理103個專業認證申請，認證95個專業，78個專業點一次性通過認證結論審議。2014年受理138個專業認證申請，認證111個專業，100個專業點一次性通過認證結論審議。2015年受理200個專業點，涉及122所高校，認證規模穩步擴大[2]。

廣東工業大學自動化專業于2016年底通過中國工程教育專業認證協會的認證，是廣東工業大學第一個通過教育部工程教育認證的專業（2014、2015年建筑學、城鄉規劃、土木工程、工程管理等4個專業先后通過了國家住建部高等教育專業評估）。在準備認證的幾年中，依據《工程教育認證標準》，開展了專業建設，對專業認證的標準內涵有了進一步的理解，同時對北美ABET等認證機制也有了更深入的認識。專業認證作為國家高等教育評估體系中的重要一環，對提升本科教學質量有著非常現實的重要意義。

二、認證標準與專業特色

《工程教育認證標準》與2018年教育部發布的《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》從研制開始，一直伴隨了不少爭議，不少人認為《工程教育認證標準》《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》的推出會影響教師教學自主權，限制了專業的發展，不利于專業特色形成。是否果真如此呢？

首先限制專業特色形成這肯定與教育部制定《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》的宗旨不符合。在教育部各個教學指導委員會制定《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》時，要求不能將標準的內容限定得太死而不利于專業特色形成。如果各專業在《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》執行過程中感覺限制太多，起因還是對《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》的內涵理解不夠。

2018年1月30日，教育部高教司吳巖司長在《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》發布會上講了標準的三個原則，三個特點[3]。

三個原則：一是突出學生中心。《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》注重激發學生的學習興趣和潛能，創新形式、改革教法、強化實踐，推動本科教學從“教得好”向“學得好”轉變。二是突出產出導向。要主動對接經濟社會發展需求，科學合理地設置人才培養目標，完善人才培養方案，優化課程設置，更新教學內容，切實提高人才培養的目標達成程度、社會適應度、條件保障度、質保有效度和結果滿意度。三是突出持續改進。強調教學工作要建立學校質量保障體系，要把常態監測和定期評估有機結合起來，及時評估、及時反饋、持續改進，推動人才培養質量不斷提升。

三大特點：一是既有“規矩”又有“空間”。可以把它形象地概括為既有規定動作，又有自選動作。所謂“規定動作”，就是對各專業類提出統一要求、保障基本質量。所謂“自選動作”就是為專業人才培養的特色留有足夠拓展空間，形象地說就是“保底不封頂”。二是既有“底線”又有“目標”。既對各專業類提出教學基本要求，也就是“兜底線、保合格”，同時又對提升質量提出前瞻性要求，也就是“追求卓越”；三是既有“定量”又有“定性”。既對各專業類標準提出定性方向要求，同時注意量化指標，做到可比較、可核查。

從這個角度來理解，標準不會導致所謂“教師授課‘舊知識繼續上，新知識進不來的局面”，因為標準并不強調哪類知識，而側重于能力的要求，至于是哪些知識作為載體，應該來講標準并沒有規定的過于呆板，而是讓專業有充分的自主權，以學生為中心，采用更先進的學生樂于接受的教學模式，以學生的收獲作為評價結果，形成專業自己的特色。

三、專業建設重點

對照《工程教育認證標準》，在專業建設過程中應重點對照以下要點進行自我審核。

學生：根據認證標準要求，學生部分主要包括生源，學生指導，過程跟蹤，學分互認四個方面。生源方面，專業如何在學校的整體政策指導下，如何采取更具有針對性的吸引生源措施，是需要特別進行研究的。學生指導方面，包括學業，心理，就業等多方面，目前是比較分散的，尤其是證據留存問題，需要重點解決。過程跟蹤，特別需要提供調研反饋信息（課程或實踐環節的考試的結果、非專業技術性教學環節中學生表現）佐證畢業要求的達成情況。提供近3年的學生畢業和就業的信息，分析畢業生的就業競爭力、職業走向和升學能力。學分互認方面，轉專業、轉學，校企聯合培養，國際交換的學分互認方面需要進一步完善，特別要說明學分認定是如何與本專業畢業要求相關聯的。

培養目標：首先對培養目標內涵要有明確認識。其次要對培養目標的合理性進行定期評價，并根據評價結果對培養目標進行修訂。應注意培養目標合理性評價與培養目標達成評價內容不同側重點：培養目標合理性評價的重點是目標與需求的吻合度，培養目標達成評價重點是目標與就業崗位情況的吻合度。培養目標合理性評價是對制定的培養目標是否符合發展趨勢的評價，是對需求變化的持續改進；培養目標達成度評價屬于對已定培養目標滿意度的評價，是對已有培養目標達成不足的持續改進。

畢業要求：主要是畢要求達成度的評價。首先是要對畢業要求進行合理的分解，其次對于這些分指標點用是通過什么教學活動來支撐的，最后是這些教學活動的考核結果是否達到了最該項指標點的考核目標，從而得出畢業要求達成度結論。

在目前的畢業要求達成度評價體系中，很多自評就是經過一系列或簡單或復雜的計算，從而得出計算數據，自評結論是畢業要求達成了。其實這與畢業要求達成度評價的目標是不符合的，畢業要求達成度評價的目標不單是要證明畢業要求達成，更主要的是要指導教學的持續改進，也就是通過畢業要求達成度評價顯現出來的問題指導今后的教育教學改進工作。特別要注意對于“復雜的工程問題”的界定和學生解決復雜工程問題能力培養體系的構建及落實。

畢業要求達成度評價，是專業認證的核心所在，也需要全體教師通過具體課程來完成對畢業要求達成的支持。需要老師在教學過程中，通過OBE教學大綱，完成課程對畢業要求指標點考核，并能導入成績系統。另外還需要通過校外企業，完成學生畢業要求的整體評價，最終完成多維度的達成度評價。

持續改進：質量保障體系分為校外校內兩維，內部質量監控體系-教學評價，外部評價體系-目標達成度評價，最后能證明評價的結果被用于專業的持續改進。

評價結果用于培養目標、畢業要求的持續改進：描述社會評價機制在培養目標與畢業要求修訂方面起了什么作用？有哪些改進？在培養目標達成度提升方面起了什么作用？評價結果用于教學的持續改進：描述教學質量評價結果和畢業生反饋信息用于專業持續改進的情況。

課程體系：基于產出導向教育的反向設計原則：根據內/外部需求確定培養目標，根據培養目標確定畢業要求，再根據畢業要求確定技能、知識與能力要求及培養方式，再進行課程配置，并形成課程體系。課程需要進行課程目標達成度評價，說明該課程針對相關畢業要求所提出的教學目標、達成途徑、評價依據、評價結果和持續改進的措施。

師資隊伍：師資隊伍中，教師應有足夠時間精力投入到本科教學和學生指導中，這是師資隊伍中最重要的一點，要給出證據。教師的工程背景應能滿足專業教學的需要。對于兼職教師，參與校內教學的，要有明確的制度和報酬體系。

支持條件：教學資源能否被學生充分利用，更深層的問題在于學生達成其學習目標是否需要這些支撐。這方面需求量的多少更關系到學生畢業要求中的若干方面（如信息獲取、自主學習、創新等等）。與企業合作共建實習和實訓基地，在教學過程中為學生提供參與工程實踐的平臺。

四、產出導向及學生解決復雜工程問題能力培養

根據產出導向教育理念，設計OBE反向教學設計過程[4]，顯式涵蓋了培養目標，畢業要求，課程體系，持續反饋，隱式包含了學生，師資，支持條件，完整覆蓋了《工程教育認證標準》的七項內容。

在制定、修訂培養目標的過程中，基于產出導向教育（OBE）理念，綜合考慮國家社會教育發展的需要、廣東省行業發展的需要、廣東工業大學人才培養定位、學生發展期望等方面，用以指導培養目標的制定與修訂。培養目標應考慮國際工程聯合會對注冊工程師能力素質的要求。

培養目標確定后，將其包含的能力素質進一步分解，對應制定各專業的畢業要求。

基于產出導向教育（OBE）理念，在設置畢業要求的支撐課程時，主要根據復雜工程問題在畢業要求中的具體體現進行課程設置。在課程的設置中，根據解決復雜工程問題能力的形成過程，采用課程群的形式，在大學四年期間通過多個教學環節綜合集成。

基于產出導向教育（OBE）的人才培養理念，以學校內部質量監控為基礎，以用人單位、畢業生、社會以及政府對學校教學活動的評價為外部反饋，校內校外兩個質量保障環節構成一個完整的教學質量監控體系，持續地改進學校的教學活動。

上述活動的主體是學生和教師，支持條件支持師生共同完成人才培養目標的實現。

特別的，對于學生解決復雜工程問題能力的培養，需要循序漸進，通過大學四年多個教學環節綜合集成，是一個動態形成的過程。根據復雜工程問題特征在本專業各個畢業要求中的具體體現，自動化專業制定的漸進培養學生解決復雜工程問題能力的路線如圖2所示[5]。

在解決復雜工程問題能力的培養過程中，數學與自然科學類課程、工程基礎類課程、專業基礎類課程和專業類課程等承擔相應能力培養責任。不同類型課程的設置在能力的培養上要有連貫性，后續教學環節的設計都要基于前修環節的達成效果進行規劃，來實現能力培養的漸進性。其中，數學與自然科學類課程主要體現自然科學基本能力培養；工程基礎類課程和專業基礎類課程主要體現數學和自然科學在本專業應用能力培養，以及工程與社會、職業規范等要求所需的知識與能力的培養；專業類課程應能體現系統設計和實施能力的培養。

因此，對每一項畢業要求，根據該項畢業要求中復雜工程問題特征的體現形式，將畢業要求按能力培養的階段性分解為若干指標點，每個指標點體現解決復雜工程問題的階段性能力。然后根據指標點的能力要求，在上述4類課程中選擇相應的課程來設置相應的教學環節。最后，根據畢業要求對相關能力的要求，結合教學環節的教學形式，設定考核方式與合格標準，用于判斷所要求的能力達成與否。

由上述分析可見，學生解決復雜工程問題能力需要漸進培養，在本科階段工程教育中，需要設置一個相對完整的、有前瞻性的復雜工程系統作為實踐對象，模擬該系統的研發過程，融合理論教學、試驗教學以及實踐環節，通過前后銜接的一系列教學環節，將解決復雜工程問題能力的漸進式培養轉化為系統化、可操作的教學過程，著重在于綜合與實踐。

按照上述培養學生解決復雜工程問題能力的思路，我校自動化專業在2016年與西門子共建工業4.0智能制造實驗室。在學生的第四、五、六、七學期開設四個基于該平臺的自動化綜合課程設計（共12學分）。該系列課程群從現場層、控制層、操作層、管理層、企業層進行展開，形成“橫向達邊”“縱向及頂”的綜合實踐體系。所謂橫向達邊，即體現人才培養中，各科知識的融合與貫通，以及學科專業的交叉和滲透，培養學生成為復合型、創新創業型人才；所謂縱向及頂，即從專業技能培養方面逐步進入該領域技術前沿。通過該課程群學習，學生可以學習到工業4.0智能制造的點和面，從而達到掌握工業4.0智能制造整體框架的效果。

五、結束語

專業認證不是一蹴而就，也不是一勞永逸，需要持續不斷地改進。其重點在于圍繞認證的三原則：學生為中心，產出導向，持續改進。這也是《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》的三原則。引導教師逐步更新教學理念，明確各課程在畢業要求指標點支撐上的要求，以學生為中心改革教學方法方式，落實最后一公里，達成育人的最終目標。

參考文獻：

[1]25 Years of the Washington Accord[EB/OL].http：//www.ieagreements.org/assets/Uploads/Documents/History//25YearsWashingtonAcc

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[2]孫娜.我國高等工程教育專業認證發展現狀分析及其展望[J].創新創業教育，2016（02）：29-34.

[3]教育部介紹《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》有關情況[EB/OL].http：//www.gov.cn/xinwen/2018-01/30/content_5262462.htm#1，2018-01-30.

[4]李志義.成果導向的教學設計[J].中國大學教學，2015（03）：32-39.

[5]廣東工業大學自動化專業自評報告撰寫組.廣東工業大學自動化專業自評報告[R].2016-7-30.

[6]張靜婕，杜勁，郝甜妹.面向工程教育專業認證的機械專業實踐教學模式改革[J].高教學刊，2018（06）：114-116+119.

[7]王曉剛，王清，王佳慶.基于工程教育認證的電氣工程專業綜合改革[J].高教學刊，2016（05）：155-156.