工程教育專業認證背景下基于OBE理念的專業方向課程體系建設探討

王忠維 麻彥龍 葉宏 張小彬

摘? 要：在工程教育專業認證背景下，如何建設符合OBE（目標導向）理念的專業方向課程體系關乎到認證質量和人才培養質量。本文以重慶理工大學材料科學與工程專業的專業課程改革過程為例，探討了在工程教育專業認證背景下基于OBE理念建設專業方向課程體系設置過程，并介紹了專業方向課程教學內容的改革原則，可以為其他學校的相關專業課程改革提供參考。

關鍵詞：工程教育專業認證? OBE? 材料科學與工程? 課程改革

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）06（a）-0153-04

Discussion on the Build of Major Course System Based on the OBE under the Background of Accreditation of Engineering Education

——Taking the Major of Materials Science and Engineering in

Chongqing University of Technology at an Example

WANG Zhongwei*? MA Yanlong? YE Hong? ZHANG Xiaobin

（College of Materials Science and Engineering， Chongqing University of Technology， Chongqing， 400054? China）

Abstract： Under the background of Engineering Education Accreditation， how to build a professional direction curriculum system in line with OBE （goal oriented） concept is related to the quality of certification and talent training. Taking the professional curriculum reform process of Materials Science and Engineering major of Chongqing University of Technology as an example， this paper discusses the setting process of building professional direction curriculum system based on OBE concept under the background of Engineering Education Accreditation， and introduces the reform principles of professional direction curriculum teaching content， which can provide reference for the curriculum reform of relevant majors in other schools.

Key Words： Accreditation of Engineering Education; OBE; Materials Science and Engineering; Curriculum reform

2004年11月，中國工程院教育委員會向國務院提出了“關于大力推進我國注冊工程師制度與國際接軌的報告”，報告中同時建議我國加入國際互認組織《華盛頓協議》。《華盛頓協議》于1989年由來自美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個國家的民間工程專業團體發起和簽署。該協議主要針對國際上本科工程學歷資格互認，確認由簽約成員認證的工程學歷基本相同，并建議畢業于任一簽約成員認證課程的人員均應被其他簽約國（地區）視為已獲得從事初級工程工作的學術資格。加入該協議能表明我國工程教育質量及其保障能夠得到國際工程教育界的認可，也能為我國培養的工程類學生提供具有國際互認質量標準的“通行證”，為他們將來走向世界舞臺打下基礎，同時也將標志我國工程教育國際化邁出重大步伐，促進我國工程類專業走向世界。2005年5月，我國成立了全國工程師制度改革協調小組，啟動實施工程師制度改革和工程教育認證工作。經過努力，我國在2013年6月成功申請成為《華盛頓協議》臨時簽約組織，2016年6月，我國正式成為《華盛頓協議》成員。

《華盛頓協議》有3個重要基本理念：以學生為中心的教育理念;以學生學習成果為教育導向理念（Outcome-Based Education，OBE）;持續質量改進理念。其中OBE為理念的專業認證標準給人才培養方案，特別是專業方向課程體系建設提出了全新的要求和更高的挑戰。與傳統的工科教育相比，基于OBE理念的新工科教育更加強調教育的“產出”質量，也就是畢業生離校時具備了什么能力、能干什么、會做什么。《華盛頓協議》規定了12項畢業生素質要求，畢業生素質是一系列獨立均具可評價性的成果的組合，這些成果是體現畢業生潛在能力的重要因素，內容涉及工程知識、工程能力、通用技能、工程態度，所要求的畢業生要求與協議的范例有實質等效性。

專業方向課程是設置在學生完成通識課程和專業基礎課程學習后的重要課程，起到承上啟下的關鍵作用。學生需要完成前期的通識課程和專業基礎課程后才能進入專業方向課程的學習，之后即進入畢業設計階段，因此專業方向課程在一定程度上決定了該專業培養學生的專業技能特色和就業方向。以北京科技大學材料科學與工程專業為例，在學生大三年級時為其開設了《鋼鐵冶金學》《固態成型理論基礎》《軋制過程控制》《軋制原理》和《軋制工藝》這幾門專業方向課程，這些課程奠定了該校學生在鋼鐵及冶金行業內扎實的專業印象和良好口碑。重慶理工大學材料科學與工程專業是重慶市一流專業，重慶市“三特行動計劃”特色專業，所屬學科為重慶市一流學科，也是該校的傳統優勢專業。但是在制造業行情升級和轉型期間，材料專業的發展也面臨著嚴峻的挑戰，主要問題集中在專業方向課程教學內容過于傳統和培養的專業技能不符合市場需求這兩方面。而OBE理念可以很好地幫助解決這些問題，但是當前無論是在專業方向課程體系設置，還是在教學內容上都已經無法緊跟OBE理念，因此亟需對其進行調整。本文以重慶理工大學材料科學與工程專業的專業課程改革過程為例，探討了如何在工程教育專業認證背景下并基于OBE理念建設專業方向課程體系。

1? 基于結果導向確定專業培養目標

OBE理念強調學生在完成大學所設置的所有課程并通過考核后，可以獲得明確的能力，這就要求學校在制定人才培養大綱時，就要提出明確且具體的培養目標[1-2]，而這在傳統的培養大綱中往往沒有明確的體現。以重慶理工大學材料科學與工程專業2015版培養大綱為例，該大綱中將人才培養目標確定為：“本專業培養適應社會和科學技術迅速發展需要，德、智、體、美全面發展，在材料科學與工程方面獲得工程師基本訓練，具有較強實踐能力和創新精神，能在金屬材料制備加工、組織結構和性能的分析與測試、材料表面工程、材料加工處理等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高素質應用型人才。”可以看出，該版本的人才培養目標過于宏觀，對學生的最后所能達到的能力沒有明確闡述，因此學校在2019年對教學大綱進行了重新編寫，在結合重慶目前的產業布局和學校定位，并結合工程教育認證要求，學校提出了材料科學與工程專業的培養目標：立足重慶，輻射全國，在金屬材料工程領域，培養德、智、體、美、勞全面發展，具有扎實的自然科學基礎知識儲備和良好的人文科學素養，掌握金屬材料領域的基礎理論知識、專業技能及科學研究方法，具備裝備制造、汽車零部件、電子器件、新材料領域知識背景及創新能力，能夠從事材料開發設計、生產、科學研究等工作，并具有繼續學習能力、創新能力和前沿視野的高素質應用型工程技術人才。

新實行的培養大綱相較舊版大綱主要有以下幾點改進。

1.1 明確就業領域

對于地方高校而言，服務地區經濟發展是重要的責任，因此新大綱明確了學校培養的人才以服務重慶為主，同時兼顧全國，并且基于重慶的優勢產業、未來的產業布局及人才市場需求，明確了在金屬材料工程領域，以裝備制造、汽車零部件、電子器件和新材料為主要方向的就業領域，這就對后續的專業課程建設提出了明確的要求，十分符合OBE理念[3-4]。

1.2? 明確培養能力

舊大綱籠統地提出學生畢業時得到工程師基本訓練、具有實踐能力和創新精神，并有一系列專業相關技能，這些幾乎可以適用于所有學校的材料類專業，并未突顯出學校專業優勢和特色。因此在新版大綱中，明確了學生除了基礎知識和技能外，要能在幾大領域中開發設計、生產、科學研究等從事工作，并具有繼續學習能力、創新能力和前沿視野。

1.3? 明確人才定位

新版大綱把材料科學與工程專業培養的學生定位為服務地方經濟的“高素質應用型工程技術人才”，進一步明確人才定位，這為后續的課程建設，特別是專業方向課程建設提供了明確的指導和要求。

2? 專業方向課程體系改革和建設

在確定人才培養方案后，必須要有合理的課程體系設計來支撐培養方案，否則培養方案只會變成無源之水、無本之木，而在這其中，專業方向課程的設置是關鍵中的關鍵[5]，因為它們是體現專業特色和專業優勢的地方，也是培養學生專業能力的關鍵支撐[6]。為此，材料科學與工程專業本科生的主要課程被劃分為五大類，即通識教育課程（如大學英語、體育）、學科教育課程（如線性代數、大學化學）、專業基礎課程（如材料科學基礎、材料力學性能）、專業方向課程和畢業設計，并大致按照圖1所示的順序安排不同類型的課程。這樣打破了傳統按照專業課和非專業課來劃分課程的傳統慣例，特別是把專業課程分為專業基礎課程和專業方向課程，這有利于按照人才培養目標合理分配課程。

基于培養目標中的“具備裝備制造、汽車零部件、電子器件、新材料領域知識背景及創新能力，能夠從事材料開發設計、生產、科學研究等工作”的要求，《金屬材料學》《熱處理原理及工藝》《材料表面工程》和《金屬腐蝕與防護》這4門專業方向課程被安排在一起構成了專業方向課程體系。這4門專業課程分別涉及了金屬材料的制造、熱處理、表面處理和腐蝕防護，覆蓋了金屬材料從制造加工到最終服役，再到回收利用的全壽命周期。通過學習該專業方向課程體系，學生可以系統地掌握金屬材料領域的相關知識，并在此基礎上，根據培養目標的要求，有針對性地改革這4門專業方向課程（詳細措施見下一節），以符合OBE的理念。

3? 專業方向課程教學內容改革

專業方向課程體系雖然是由4門教學內容差異極大的課程組成，但是它們實際上卻相互補充、相互配合，給學生打造了一個完整的專業方向學習體系，避免了之前各個課程各自為政、內容有重疊或者內容不匹配的問題。由于同屬一個體系，4門專業方向課程的教學內容統一按照以下4個原則進行改革。

3.1 強化基礎，突出特色

專業方向課程具有較強的專屬性，針對不同的應用領域，所需要學習的內容可能千差萬別，因此在設計教學內容時，重點強化了通用的概念、知識、技能，但在一些專業性較強的章節，則要凸顯培養目標中的特色方向。例如在《材料表面工程》課程中的電鍍章節，重點介紹了電鍍在電子信息行業的應用，這是為了支撐培養目標中“電子器件”特色方向。通過改革調整，專業方向課程既保留了通用且重要的基本知識，在具體應用上又專注于符合培養目標的相關內容。

3.2 與時俱進，精煉去臃

在經濟飛速發展的今天，知識理論也在快速更新，特別是專業方向課程，隨著產業的升級會不斷推陳出新，如果不與時俱進，精煉內容，那么課程與實際應用將會脫節，學生所掌握的知識有可能是過時的、落伍的，最終影響到學術的培養成果。例如，在《熱處理原理及工藝》中關于滲碳表面處理的工藝，目前正規企業早已開始普及氣體滲碳技術，因此固體滲碳技術只是作為發展歷史來講述，不再詳細講述相關工藝流程及設備。

3.3 交叉融合，互相配合

4門專業方向課程之所以能夠構成一個體系，不僅需要知識理論的集合，更重要的是交叉融合，相互配合，才能使學生具備系統性的專業知識。例如在《金屬材料學》課程關于不銹鋼的章節中，傳統課程往往只重點講述不銹鋼的力學性能，對于腐蝕性能只是一筆帶過。而該課程又先于《金屬腐蝕與防護》，因此在講述這部分內容的時候，提前引入了一些金屬防腐的概念和知識，這樣學生在學習過程中先后聯系，可以系統性地掌握該部分的知識理論。

3.4 動態調整，實時反思

在工程認證中，特別強調不斷更新，動態調整，也就是要以“教學結果”推動“教學過程”的改革。因此在專業體系的建設和改革中，也要十分重視并及時地反思、作出調整，不能認為只通過一兩次的改進就能一勞永逸。短期可以通過了解學生情況，長期則可以通過用人單位和就業學生的反饋來調整教學內容和教學方法，以不斷適應市場需求，達到以目標為導向的目的。

4? 結語

本文以重慶理工大學材料科學與工程專業的專業課程改革過程為例，探討了在工程教育專業認證背景下并基于OBE理念建設專業方向課程體系設置過程，介紹了專業方向課程教學內容的改革原則。可以看出，專業方向課程是支撐實現OBE理念的重要環節，同時OBE理念又可以較好地指導專業方向課程體系建設。只有在理解OBE理念、確定明確的教學培養目標的前提下，才能制定出適應工程教學認證的專業方向課程體系。

參考文獻

[1] 白艷紅.工程教育專業認證背景下課程目標的形成性評價研究與實踐[J].高等工程教育研究，2019（12）：60-64.

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[3] 陳濤，邵云飛.理念與現實：我國高等工程教育加入《華盛頓協議》后的發展趨向探析[J].高等教育管理，2018（12）：54-59.

[4] 辛忠，何佳雯，周玲.可持續發展背景下綠色工程教育的理念與實踐探索[J].化工高等教育，2020（2）：1-11.

[5] 裴玉龍，李昕光.面向新工科的交通運輸專業培養體系改革研究[J].中國現代教育裝備，2019（3）：90-94.

[6] 李虹，宋波，羅熊，等.基于工程教育專業認證的人才培養實踐[J].中國冶金教育，2019（1）：54-57.