面向專業認證的特色型機械專業工程教育質量保障機制

張開升　張保成　李艷　王強

摘要：我國于2016年6月成為《華盛頓協議》的正式會員，為我國工程教育帶來了新的機遇與挑戰，國內許多高校加入了工程教育專業認證的行列。質量保障機制不僅是專業認證的基本要求，更是學生培養質量及教育水平的重要基礎。我國許多高校機械專業具有較強的行業背景與特色，建立與之相適應的質量保障機制是進行專業認證的首要工作。本文以中國海洋大學的海洋特色鮮明的機械專業為例，說明建立特色型機械專業工程教育質量保障機制的方法與必要性。首先確立適應當前社會及地方經濟發展需求的具有海洋知識背景的機械人才培養目標，確定具有海洋特色的學生能力要求；據此制定專業培養方案和課程體系，根據課程對能力要求的支撐，設計課程的教學大綱，在大綱中體現對能力支撐的達成度評價方法、持續改進措施等內容。同時建立包含管理團隊、教師教學團隊、用人單位及學生聯合監督管理、持續改進的質量保障機制，保證在課程學習、工程實踐、創新創業等教學環節體現海洋特色，并要通過持續改進來提升我專業的工程教育質量。本文提出的工程教育專業認證的質量保障機制在該專業運行良好，對特色型專業的工程教育認證具有借鑒意義。

關鍵詞：認證；特色型機械專業；工程教育；質量保障機制；持續改進

中圖分類號：G649 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）30-0001-05

2016年6月，中國正式加入《華盛頓協議》，成為第18個會員國。這標志著我國高等教育對外開放向前邁出了一大步，我國工程教育質量標準實現了國際實質等效，工程教育質量保障體系得到了國際認可，工程教育質量達到了國際標準，中國高等教育真正成了國際規則的制定者，實現從國際高等教育發展趨勢的跟隨者向領跑者轉變。《華盛頓協議》對畢業生提出的12條素質要求中，不僅要求工程知識、工程能力，還強調通用能力和品德倫理，主要包括溝通、團隊合作等方面的能力，以及社會責任感、工程倫理等方面的內容。我國傳統的工程教育更加注重畢業生的工程知識和技術能力，對于溝通、團隊合作、工程倫理等方面重視不夠。因此，各個專業要通過認證，需在各個培養環節滿足《華盛頓協議》的要求[1]。我國許多高校的機械專業具有鮮明的行業背景與特色，如吉林大學機械專業的汽車特色，北京航空航天大學機械專業的航空航天背景等。中國海洋大學是國家“985工程”和“211工程”重點建設高校之一，該校的機械設計制造及其自動化專業自1983年開始招生，經過30余年的發展，逐漸形成了鮮明的海洋特色，并于2011年入選教育部“卓越工程師培養計劃”專業。為了保障特色型專業的教育與國際工程教育接軌，本文以該校海洋特色鮮明的機械專業為例來說明建立行之有效的工程教育專業認證質量保障機制的方法，該機制也勢在必行。

一、科學定位專業培養目標

高等工程教育專業認證是為了構建我國高等工程教育質量監控體系，提高高等工程專業教學質量，使經過高等工程教育培養出的工程師達到國際互認而進行的教學質量評估工作[2]。高等工程教育專業認證應明確工程教育專業人才培養目標，體現不同院校工程專業的特色。工程教育的培養目標主要是培養工程師，包括不同層次和不同類型，每類工程師的培養目標還可以進一步分解為知識、能力和價值觀三個維度[3]。更為重要的是，專業的培養目標要適應當前及未來一段時期國家及地方社會經濟發展的需要，并要符合學校的定位，在此基礎上制定專業的培養目標。該機械專業的培養目標：旨在為國家和地方培養具有良好的人文和科學素養、社會責任感、創新意識和實踐能力，具備機械設計原理與方法、機械制造工程原理與技術、機械系統中的傳動與控制、計算機應用技術等基礎知識及應用能力，同時具有海洋相關知識背景，能夠在機械設計制造及自動化領域從事設計制造、科技開發、應用研究和企業運營管理等方面工作的高級工程技術人才。具體包括：（1）德、智、體全面發展，具有卓越的個人與職業能力、優秀的專業素養以及社會責任感；（2）具備在復雜工程與社會背景條件下應用與專業相關及海洋學科知識進行分析、設計與創新的能力；（3）能在多學科、多文化團隊中有效地溝通、交流與協作；（4）適應社會發展，具備創業精神和創業能力；（5）針對社會發展和技術進步對機電系統提出的新要求，能夠通過學習和自我提升不斷更新知識結構、豐富解決復雜機械工程問題的能力。該目標不僅明確了專業培養人才的知識、能力、技能及素養，更突出了海洋特色。

二、合理制定畢業生能力要求及課程體系

專業認證對畢業生有12條詳細的能力要求，是專業培養目標的細化。但每個認證專業不能照搬這些要求，而應根據各自條件、背景的不同，制定可考核的能力要求[4]。該專業將這12條能力要求分為四大類：知識、能力、技能和素養。

1.掌握數學、自然科學、工程基礎、機械專業知識和海洋相關基礎知識，并可將上述知識用于解決復雜機械工程問題。

2.具有針對復雜工程問題進行分析、開發解決方案及研究的能力。

3.掌握使用現代工具、獨立擔當與團隊協作、交流與溝通和項目管理的技能。

4.具有適應工程與社會發展的基本素養。并將每類能力要求細化為可以考核的指標點（此處略），為課程體系的制定提供依據。

課程體系是專業培養質量的重要保障，在以往的培養方案制定過程中，通常是根據教師的能力及經驗開設課程、撰寫教學大綱，課程之間的關聯性差，更無法保證對畢業生能力及培養目標的支撐。現在是自上而下的設計，如圖1所示，逐層分解，根據課程對能力的支撐矩陣來開設課程，如圖2所示，從而保證課程體系對培養目標及能力要求的支撐，也能避免課程之間的脫節或內容重復。

根據課程性質，全部課程分為公共基礎、通識教育和專業知識三大類，該專業的課程體系圖表1所示。并根據畢業生能力的要求，確定畫法幾何與機械制圖（含工程圖學綜合訓練）、理論力學、材料力學、機械原理（含課程設計）、機械設計（含課程設計）、電工電子學（含實驗、實習）、工程材料及成型技術、機械制造工藝學（含課程設計）、工程測試技術、機電系統計算機控制、專業綜合訓練I、II、金工實習、畢業設計共13門核心課程。這些核心課程不可用其他同名（類）課程替代，保證了該專業的畢業生基本具備了所有的能力要求，基本滿足了培養目標的需要。并根據該專業的實際條件、研究基礎及科技發展趨勢，開設了海洋工程裝備技術、海洋可再生能源利用技術、水下機器人技術共3門海洋特色課程，保證學生掌握相關的海洋知識。但該專業的海洋特色絕非僅通過這3門課程來體現，而是貫串于多個實踐類課程及實踐創新活動，使學生將機械知識應用于海洋環境時充分結合海洋腐蝕與防護、流體力學、環境保護、生態文明等多方面因素，從而凸顯該專業的海洋特色。另外，在該專業的培養方案制定過程中，充分考慮了兄弟院校、教學指導委員會及代表性企業的專家意見，并召開了專門的培養方案論證會，保證了其科學性及實用性。

三、科學制定教學大綱

1.確定課程知識點。教學大綱是課程各教學環節的標準，是開展所有教學活動的準繩。該專業開設的所有課程根據性質及邏輯關系，分為機械基礎課程群、機械設計課程群、機械制造課程群、機電測控課程群、綜合特色課程群、實踐課程群共7類課程群，所有課程教學大綱需根據圖2所示的能力支撐矩陣規定該課程知識點，并在課程群內進行論證，避免知識的脫節及重復。其中知識點的確定打破教材的限制，而是根據具體的能力支撐進行明確，并在工程材料、機械設計（含課程設計）、機械制造工藝學（含課程設計）、專業綜合訓練等專業課程中，始終貫串海洋條件的應用，從而保障該專業自始至終凸顯海洋特色，培養學生具有在海洋背景下應用專業知識解決問題的能力。

2.確定課程知識點的要求及考核方式。美國的阿肯色大學對知識學習成果分為6個層次[5]，如圖3所示。我國現在接受高等教育的學生對知識的掌握一般僅限于最下端的兩級，甚至是最下端的一級。究其原因，有學生對自己要求不高的原因，但另一方面的原因是教師對各類知識的要求就是圖3中最下端的兩級，主要體現在授課過程及考試內容上，學生只需記憶和理解就能考出好成績。且不同的教師對課程知識的理解與要求會不盡相同，這必然會導致學生的知識與能力的培養無法達到認證的要求。要規范教師的授課內容，需規范課程教學大綱的內容，在教學大綱中應確定對每一知識點的教學要求，而非過去對各個知識點，甚至是教材章節的羅列。在以往有些課程教學大綱中標注了某一知識點應掌握的程度，但沒有細化到圖3所示的程度，可操作性不強。該專業課程教學大綱均根據圖2所示的能力支撐矩陣對知識點或知識模塊提出圖3所示的掌握要求。在教學大綱中還應明確知識掌握程度的考核方式，比如考查、考試、報告、實驗等，同一門課不同的知識點或知識模塊可采用不同的考核方式，明確每種考核方式的評判標準，如此方能保證學生具有專業認證要求的知識、能力和素養。

3.課程對能力支撐達成度的評價方法及持續改進。每門課程是否對畢業生能力起到了相應的支撐作用，需有合理方法加以評價，即達成度評價。通過評價，可以發現教學環節中不合理的問題，經過持續改進可以保證學習成果的達成。因此，在教學大綱中應明確對每一知識點及該門課程的達成度評價依據及方法，評價依據可包括平時作業、實驗報告、論文、測驗、試卷等，評價方法應具體可操作、可量化。如某考試課程中某分目標的達成度可用下式計算。

課程分目標達成度=■ （1）

課程總目標的達成度可用下式計算。不同類型的課程及目標可采用不同的達成度評價方法，對于非考試課程，均可采用類似的評價方法。

課程總目標達成度=■ （2）

課程目標達成度將作為課程持續改進的重要依據，對達成度值進行深入分析，找出成因，采用相應的措施持續改進教學內容、教學方法及考核方式，從而形成課程持續改進的機制。參與專業認證的根本目的在于促進該專業工程教育的國際互認，提升專業的國際競爭力[6]。因此，只有通過持續改進才能適應不斷變化的社會經濟對人才的需求，才能適應日新月異的技術發展對教學環節帶來的新課題。

四、建立健全質量保障機制

建立管理團隊、教師教學團隊、用人單位及學生聯合監督管理的保障機制，健全校、院、系、用人單位一體的質量保障體系，保證在課程學習、工程實踐、創新創業等教學環節體現海洋特色，以通過持續改進來提升我專業的工程教育質量。

1.組建合理的教學管理團隊。在學校教學督導團隊的基礎上，組建更具體的教學質量管理團隊，由教學副院長、機電工程系正副主任、機械專業教研室主任及部分骨干教師組成，主要負責制定該專業的培養方案、教學管理文件；及審核各門課的教學大綱、試卷批改、實驗報告批改、實踐創新指導、海洋特色在各環節的落實、持續改進措施的落實等各教學環節，從而保證本專業的教育教學及人才培養質量不斷提升。

2.搭建教師教學團隊。該專業開設的所有課程根據性質及邏輯關系，分為機械基礎課程群、機械設計課程群、機械制造課程群、機電測控課程群、綜合特色課程群、實踐課程群共7類課程群，相應地將任課教師分為7個教學團隊，每個教學團隊均由資深教師作為負責人。教學團隊定期進行教學研討，共同確定本團隊內課程的內容、授課形式、考核方式、達成度評價方法及持續改進措施等內容，從而保障教學的科學性，也能保障各教學環節體現該專業的海洋特色。同時，各教學團隊定期選派教師去合作企業學習鍛煉，提升教師自身的工程實踐能力，從而促進該專業工程教育質量的提升。

3.用人單位及學生聯合監督管理。工程教育專業認證的根本目的在于提高畢業生的質量，因此讓用人單位及學生聯合監督管理教學活動，更能有效地發現不足，高效地提升教育質量。每學期均向學生發放調查問卷，調查各開設課程與創新實踐環節中的內容、教師教學、考核方式、軟硬件等是否合理、是否體現海洋特色、有何意見及建議等。每年向有代表性的用人單位發放調查問卷，調查畢業生的知識、能力、技能及素養是否能滿足企業需求、與兄弟院校畢業生之間的優勢與不足、是否體現了海洋特色、有何意見與建議等。

4.持續改進機制。除課程教學的持續改進外，更為重要的是包括培養目標、培養方案、教學大綱、教學模式等在內的整個教學環節的持續改進，這個改進則需要更多科學的依據。對此，我專業制定了畢業生能力評價方法、用人單位評價方法、專業發展趨勢及社會長遠需求分析方法，根據專業發展趨勢及社會長遠需求，結合畢業生能力評價結果及用人單位評價適時合理調整專業培養目標、培養方案及教學大綱，從而形成了一套完善的持續改進機制，如圖4所示。

在持續改進機制中，培養目標、畢業生能力要求、課程體系以及課程教學環節均需定期進行達成評價，除課程教學按周期進行外，其余各項均按學年進行評價。評價的結果用于各項分析，從而給出持續改進措施。但每項的改進不是隨時改進的，為了既保證教學體系的穩定性，又避免某一問題的偶發性因素。因此，課程教學的持續改進按教學周期進行，課程體系每四年改進一次，畢業生能力要求六至八年改進一次，而培養目標則十至十五年改進一次。在持續改進過程中，應做到真正“改進”，而不僅僅是“改變”。在達成評價時，除評價各項的目標外，還重點評價各環節海洋特色的體現。

五、結語

工程教育專業認證的核心是學生培養，而該機械專業具有鮮明的海洋特色，通過科學制定培養目標、畢業生能力要求，從而確定合理的課程體系及教學大綱，并建立健全質量保障機制，為持續改進提供依據，為人才培養提供保障。本文提出的工程教育專業認證的質量保障機制在該專業運行良好，對特色型專業的工程教育認證具有借鑒意義。

參考文獻：

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[2]伍君勇，朱平華.工程教育專業認證視角下土木工程專業生產實習教學改革探討-以常州大學為例[J].大學教育，2015，（10）：150-152.

[3]孟凡芹，朱泓，吳旭東，李志義.面向“新工業革命”工程教育人才培養質量標準體系構建策略[J].高等工程教育研究，2015，（5）：15-20.

[4]王云兒.美國高等教育認證制度發展新趨勢探析與啟示[J].中國高教研究，2011，（2）：45-48.

[5]https：//tips.uark.edu/[EB/OL].2016-03-20.

[6]王勇，李劍峰，趙軍，等.以開展專業認證為契機大力提升工程教育質量[J].中國高等教育，2009，（2）：27-28.