淺談應(yīng)用型本科工程教育認證
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摘要：工程教育專業(yè)認證是我國高等工程教育界面臨的機遇和挑戰(zhàn)。本文結(jié)合專業(yè)迎評建設(shè)，從領(lǐng)會工程教育專業(yè)認證理念、反向設(shè)計培養(yǎng)方案、解決復(fù)雜工程問題、課程與畢業(yè)要求達成度等方面探討了工程教育認證的關(guān)鍵問題，為實施工程教育專業(yè)認證打下基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：工程教育認證；應(yīng)用型本科；教育教學(xué)改革
0引言
隨著中國經(jīng)濟進入新常態(tài)，以及“一帶一路”戰(zhàn)略提出，工程教育改革發(fā)展面臨諸多問題。工程教育正面臨制造業(yè)全球化和工程教育全球化的雙重挑戰(zhàn)，國內(nèi)工程人才需求和國際工程教育形勢需要加快推進工程教育改革。解決上述問題的共同方法就是建立完善的質(zhì)量保障體系，通過制度化的手段保證并不斷提高工程教育的質(zhì)量。工程教育認證是工程師注冊制度的基礎(chǔ)和重要組成部分，長期以來高等學(xué)校的人才培養(yǎng)理念與專業(yè)認證倡導(dǎo)的“產(chǎn)出導(dǎo)向”有一定的差別[1]。當(dāng)前，國際上對工程教育專業(yè)評估與認證的標(biāo)準(zhǔn)把產(chǎn)出導(dǎo)向、以學(xué)生為中心和持續(xù)改進等認證基本理念貫穿其中，已從“專業(yè)結(jié)果”（ProgramOutcome）向著“學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果”（StudentsLearningOutcome）轉(zhuǎn)變。以往的評估與鑒定，其所選擇的要素指標(biāo)，往往是注重其投入，唯獨缺乏學(xué)生的培養(yǎng)成果。我國施行的“工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)”（《華盛頓協(xié)議》等效）也是以基于“結(jié)果導(dǎo)向”的[2]。而這個結(jié)果導(dǎo)向是以“畢業(yè)生素質(zhì)”的展開為主要檢測對象的。它要求工程專業(yè)根據(jù)自身辦學(xué)的定位，制訂出本專業(yè)可度量、可測評的具體的畢業(yè)生素質(zhì)要求。本文從領(lǐng)會工程教育專業(yè)認證理念、反向設(shè)計培養(yǎng)方案、解決復(fù)雜工程問題、課程與畢業(yè)要求達成度等方面探討了工程教育認證的關(guān)鍵問題，為實施工程教育專業(yè)認證打下基礎(chǔ)。
1領(lǐng)會工程教育專業(yè)認證核心理念
美國工程與技術(shù)認證委員會（ABET）已開展80多年的工程教育專業(yè)認證[3]，形成和發(fā)展了獨特的認證理念和認證標(biāo)準(zhǔn)，開展了大量的認證活動，為推動美國和其他一些國家工程教育的改革發(fā)揮了積極作用。ABET代表美國與英國等6國于1989年發(fā)起簽署《華盛頓協(xié)議》。2016年6月成為第18個《華盛頓協(xié)議》正式會員[4]。OBE模式出現(xiàn)于上世紀(jì)80年代到90年代初期美國和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革，將OBE定義為“清晰地聚焦和組織教育系統(tǒng)，使之圍繞確保學(xué)生獲得在未來生活中獲得實質(zhì)性成功的經(jīng)驗”[5-6]。OBE實現(xiàn)了教育范式的轉(zhuǎn)換，在OBE教育模式中，學(xué)生學(xué)到了什么和是否成功遠比怎樣學(xué)習(xí)和什么時候?qū)W習(xí)重要。OBE是以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心來組織、實施和評價教育的結(jié)構(gòu)模式。實施OBE教育模式主要有四個步驟：定義學(xué)習(xí)產(chǎn)出（Defining）、實現(xiàn)學(xué)習(xí)產(chǎn)出（Realizing）、評估學(xué)習(xí)產(chǎn)出（Assessing）和使用學(xué)習(xí)產(chǎn)出（Using），涵蓋了戴明環(huán)（PDCA）各要素[7]。實施OBE模式的工程教育專業(yè)認證是我國高等工程教育界面臨的機遇和挑戰(zhàn)。工程教育認證下人才培養(yǎng)觀的核心理念是以產(chǎn)出作為導(dǎo)向（OBE），就是要從“教師能教什么”轉(zhuǎn)變成“學(xué)生應(yīng)達到什么”，大學(xué)階段受到的工程教育作為未來相關(guān)職業(yè)工作的準(zhǔn)備，以社會需求和學(xué)科發(fā)展內(nèi)涵來確定合理的培養(yǎng)目標(biāo)，明確支撐培養(yǎng)目標(biāo)的畢業(yè)要求，以產(chǎn)出的產(chǎn)品“學(xué)生”為中心設(shè)計、實施教學(xué)活動，從工程技術(shù)知識傳授轉(zhuǎn)變到職業(yè)所需能力培養(yǎng)，是目前高等工程教育培養(yǎng)觀的重要轉(zhuǎn)變[8]。教育思想轉(zhuǎn)變很大挑戰(zhàn)，認證強調(diào)專業(yè)人才培養(yǎng)結(jié)果導(dǎo)向，要求教師將畢業(yè)設(shè)計出口要求分解對應(yīng)到課程上去，并在課程教學(xué)中有效實施。而我國高等教育長期是學(xué)科導(dǎo)向、投入導(dǎo)向，這個觀點貫穿在專業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)設(shè)施、考核評價等方方面面。理念轉(zhuǎn)變不可能一蹴而就。
2“反向設(shè)計課程體系”、“正向組織教學(xué)活動”
做好培養(yǎng)方案的頂層設(shè)計，制定培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求，并反向設(shè)計課程體系，以及正向組織相應(yīng)教學(xué)活動。符合學(xué)校定位和行業(yè)發(fā)展需求，結(jié)合工程教育專業(yè)認證要求（中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會2015版的畢業(yè)要求有12條），明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和本專業(yè)畢業(yè)要求，制定畢業(yè)要求指標(biāo)點，引導(dǎo)教師有針對性教學(xué)、學(xué)生有目的學(xué)習(xí)；制定課程（體系）與指標(biāo)點的關(guān)聯(lián)矩陣，教師在教學(xué)中可考核、可評價，學(xué)生在考試等學(xué)習(xí)成果中可表達。制定體現(xiàn)指標(biāo)點的理論和實踐課程教學(xué)大綱，教師在試卷、報告、論文及相應(yīng)評分標(biāo)準(zhǔn)中得以體現(xiàn)。以機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為例，培養(yǎng)目標(biāo)：以裝備、工具、汽車零部件制造行業(yè)企業(yè)對人才的需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)數(shù)字化、智能化設(shè)計制造方向的應(yīng)用型技術(shù)人才。畢業(yè)要求：①自然科學(xué)基礎(chǔ)、工程基礎(chǔ)與專業(yè)知識：系統(tǒng)運用數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)基礎(chǔ)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識解決裝備、工具、汽車零部件等復(fù)雜工程問題；②工程經(jīng)濟與管理：掌握一定的經(jīng)濟與管理知識，并能將經(jīng)濟管理方法用于解決裝備、工具、汽車零部件等復(fù)雜工程問題；③工程問題分析與表達：具備文獻檢索和應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)的基本原理及知識對裝備、工具、汽車零部件等復(fù)雜工程問題進行系統(tǒng)分析、表達與論證的能力；④工程設(shè)計與開發(fā)：具備綜合運用機械設(shè)計制造專業(yè)知識進行裝備、工具、汽車零部件設(shè)計、工藝分析與制造的能力及創(chuàng)新意識；⑤實驗設(shè)計與分析：針對裝備、工具、汽車零部件復(fù)雜工程問題，具備實驗設(shè)計、方案實施、數(shù)據(jù)分析與處理能力；⑥現(xiàn)代工程方法與手段應(yīng)用：使用現(xiàn)代設(shè)計、測試、制造和仿真分析等軟硬件工具，解決裝備、工具、汽車零部件復(fù)雜工程問題；⑦團隊合作與協(xié)調(diào)：具備良好的團隊合作意識和協(xié)調(diào)能力，能夠在合作過程中根據(jù)需要承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任；⑧交流與表達：能夠結(jié)合裝備、工具、汽車零部件問題，進行書面與口頭的表達與交流，并具有一定的國際視野；⑨自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)：具有信息獲取、知識更新和終身學(xué)習(xí)的能力；⑩工程職業(yè)道德：熟悉法律法規(guī)、相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)規(guī)范，理解工程對社會的影響，具備工程職業(yè)道德，履行社會責(zé)任；輥輯訛人文素養(yǎng)：具備正確的人生觀、價值觀和良好的人文素養(yǎng)；在解決裝備、工具、汽車零部件復(fù)雜工程問題時能夠考慮對社會、健康、安全等因素的影響；輥輰訛環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展意識：在解決裝備、工具、汽車零部件工程問題時具有環(huán)境保護意識，并考慮可持續(xù)發(fā)展因素。反向設(shè)計課程體系（基于OBE）包括公共基礎(chǔ)課、學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、綜合實踐課，進一步可分類為：通識課程模塊、工程基礎(chǔ)模塊、設(shè)計模塊、工藝模塊、制造模塊、綜合實踐模塊等，培養(yǎng)解決產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計制造復(fù)雜工程問題能力。教學(xué)大綱是達到認證畢業(yè)要求最根本、最基礎(chǔ)性的工作，是任課教師與管理者理解培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求水平與程度的重要標(biāo)志之一。課程教學(xué)大綱制定要求：①對畢業(yè)要求指標(biāo)點形成支撐；②對畢業(yè)要求指標(biāo)點達成的教學(xué)設(shè)計；③畢業(yè)要求達成度評估方法；④對教學(xué)管理要求；⑤專業(yè)負責(zé)人、責(zé)任教授、執(zhí)筆人、核準(zhǔn)院長。
3培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力
對復(fù)雜工程問題的理解：任務(wù)具備復(fù)雜工程問題的特征，學(xué)生需解決的問題包含有多種利益沖突要素在內(nèi)的機械工程問題。涵蓋任務(wù)表達、理論分析、求解等多個相互關(guān)聯(lián)的子問題，需要綜合應(yīng)用任務(wù)表達、理論分析、求解等多個相互關(guān)聯(lián)的子問題，需要綜合應(yīng)用任務(wù)表達、數(shù)學(xué)模型建立、多種現(xiàn)代建模及分析軟件、專業(yè)基礎(chǔ)知識、自主創(chuàng)新設(shè)計、參數(shù)性能優(yōu)化分析等環(huán)節(jié)來完成任務(wù)，具有較高的綜合性。在專業(yè)基礎(chǔ)課、實踐課程中培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生撰寫報告、匯報，交流與表達能力。
4課程與畢業(yè)要求達成度
畢業(yè)要求達成度分為課程目標(biāo)達成度和專業(yè)畢業(yè)要求達成度評價。課程目標(biāo)達成度評價指對支撐畢業(yè)要求相應(yīng)指標(biāo)點的課程目標(biāo)達成情況進行評價。要求對每學(xué)年開設(shè)的所有課程依據(jù)教學(xué)大綱進行達成性評價。畢業(yè)要求達成度評價指對每屆學(xué)生12個畢業(yè)要求的達成情況進行評價。要求對每屆4年的所有課程進行整體性達成評價。畢業(yè)要求達成度評價周期為4年。畢業(yè)要求達成度評價辦法：①畢業(yè)要求分指標(biāo)點的達成度根據(jù)每一屆學(xué)生畢業(yè)時所學(xué)課程達成度評價值及其所占權(quán)重進行計算。②由分指標(biāo)點達成度確定對應(yīng)1-12項畢業(yè)要求的達成度。③由12項畢業(yè)要求達成度得出專業(yè)整體達成情況。④對達成結(jié)果進行分析并應(yīng)用于持續(xù)改進。
5應(yīng)用型本科專業(yè)工程教育認證
應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程要求學(xué)生掌握相關(guān)工程理論知識的同時具備相當(dāng)?shù)墓こ虒嵺`能力。應(yīng)用型專業(yè)工程教育認證在培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、課程大綱、實踐環(huán)節(jié)、教學(xué)過程、解決復(fù)雜工程問題、課程與畢業(yè)要求達成度等方面圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，體系應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點，實現(xiàn)“本科水平、技術(shù)特長”人才培養(yǎng)目標(biāo)，與研究型人才培養(yǎng)有差異，形成應(yīng)用型鮮明特色。
6結(jié)束語
上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)等6個教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃專業(yè)，以及電氣工程及其自動化等6個上海市應(yīng)用型本科試點專業(yè)建設(shè)，均提出通過工程教育國內(nèi)或國際專業(yè)認證，通過第三方科學(xué)評判專業(yè)辦學(xué)水平，促進人才培養(yǎng)質(zhì)量提高。學(xué)校在參照中國工程教育認證協(xié)會制定的“工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)”（《華盛頓協(xié)議》等效）的要求，研究基于OBE教育理念的工程教育認證，結(jié)合學(xué)校定位，明確畢業(yè)生要求，建立以學(xué)生“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”為中心，并通過反向設(shè)計建立課程體系，以及以“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”為目標(biāo)課程改革，培養(yǎng)學(xué)生知識、能力與素質(zhì)，實現(xiàn)畢業(yè)要求，并進行“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”評估，推進專業(yè)國際化水平。
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作者:張東民 尚慧琳 鄭剛 張而耕 單位:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)