机械类专业工程教育发展历程探析：基于文献分析的视角（之二）

许崇海 方 斌 史岩彬 邱书波 肖光春

齐鲁工业大学机械与汽车工程学院 山东济南 250353

观察与观点

机械类专业工程教育发展历程探析：基于文献分析的视角（之二）

许崇海 方 斌 史岩彬 邱书波 肖光春

齐鲁工业大学机械与汽车工程学院 山东济南 250353

采用文献检索与分析的方法，分析了机械类专业卓越工程师教育，专业认证，CDIO，OBE以及相关研究与改革的发展历程与阶段性特征，探讨了机械类专业工程教育研究与改革的特点与发展趋势，明确了机械类专业教学研究与改革的重点方向。

机械类专业；工程教育；发展历程

在之前的论文《机械类专业工程教育发展历程探析：基于文献分析的视角（之一）》中，已经详细介绍了机械类专业应用型人才培养与工程教育相关研究与改革的发展历程与阶段性特征。在此基础上，本文继续介绍机械类专业卓越工程师教育、专业认证、CDIO、OBE以及相关研究与改革的发展历程。

1 机械类专业主要教学改革的发展历程

1.1 基于卓越工程师培养相关文献的分析

分别以“卓越工程师”和“卓越工程师+机械”为关键词，检索结果如图1所示。从图中可以清晰看出，在"卓越工程师教育培养计划"启动当年，就已有36篇论文发表。其中，林健先后发表论文，对“卓越工程师教育培养计划”学校工作方案、实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革、“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制等进行了相关报道［1-3］；张智钧分析了高等学校卓越工程师的培养模式［4］。此后仅仅经过5年的发展，2014年发表论文数就达到近500篇/年，呈现了快速增长的趋势，相关研究涵盖了专业、课程、教材、教学内容、教学方法等诸多方面。

图1 “卓越工程师”与“卓越工程师+机械”的研究发展历程

在机械类专业相关研究领域，论文发表亦始于2010年。王勇等探讨了培养机械专业卓越工程师的相关理论与实践［5］，高为国等进行了基于卓越工程师培养的“机械工程材料”课程建设研究［6］。从2010年发表2篇论文，到2014年发表23篇论文，增长速度也较快（如图1所示）。实际上，机械类专业也是首批进入"卓越工程师教育培养计划"试点专业的。

1.2 基于工程教育专业认证相关文献的分析

以“专业认证”为关键词，检索结果如图2所示。可见，对专业认证的相关研究也经过了两个阶段。第一阶段为2004-2012年，发表论文数量从3篇逐渐增加到34篇，8年增加了10倍。2004年，张又等综述了美国高等教育专业认证的出现及其背景［7］，董秀华从高教评估的视角分析了专业认证的必要性和重要性［8］。第二阶段为2012年至今，3年多的时间，发表论文数量迅速增加到96篇，呈现了持续快速增长的趋势。以“专业认证+机械”为关键词，检索结果如图所示。

图2 “专业认证”与“专业认证+机械”的研究发展历程

针对机械类专业开展专业认证相关研究的论文最早发表于2008年，吴昌林在《中国高等教育》上提出要认真开展专业认证，培养创新型机械工程科技人才［9］。但此后的4年无相关论文发表，2014年也仅有3篇（如图2所示）。这反映了在机械类专业领域，对专业认证的相关研究与实践尚少，需要进一步加强。

1.3 基于CDIO工程教育模式相关文献的分析

以“CDIO”为关键词，检索结果如图3所示。可见，2005 年在国内开展试点，2006年第一篇关于CDIO的论文发表，到2009年就增加到63篇。这可以说是CDIO发展的第一阶段。2006年，陶勇芳等在论文中给出了CDIO大纲对高等工科教育创新的启示［10］。从2009年至今，进入CDIO发展的第二阶段，这个时间点与2008年底的教育部试点工作会议与试点高校的确定是一致的。关于CDIO的研究呈现出快速增长的趋势，2014年发表论文数量达到了582篇，足见其热点和重视程度。

图3 “CDIO”与“CDIO+机械”的研究发展历程

在机械类专业领域开展CDIO教育研究始于2009年。王红志等［11］开展了基于CDIO能力培养的机械原理课程项目实践，郝智秀等［12］进行了基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索，形成了机械基础实践教学案例。此后进入了稳定发展的阶段，呈现出持续增长的态势（如图3所示）。

1.4 基于OBE教育模式相关文献的分析

“基于结果导向”的教育（Outcome-Based Education），简称OBE。以“OBE”为关键词，检索结果如图4所示。2003年，姜波在《外国教育研究》上发表论文“OBE：以结果为基础的教育”，全面介绍了OBE的理念与教育模式［13］。此后的研究断断续续，缓慢增长到2013年的3篇论文，这是OBE发展的第一个阶段。2014年，相关论文就迅速增加到9篇，截至2015年8月，论文数量就达到了12篇，呈现出持续快速增长的趋势。这一阶段，可以视为OBE发展的第二个阶段。而在机械工程专业领域，直到2015年才有第一篇论文发表，田君等［14］探讨了基于卓越工程师培养目标和“学习产出”（OBE）教学模式的机械设计课程群的建设与改革，明显滞后于OBE的发展。

图4 “OBE”与“OBE+机械”的研究发展历程

2 机械类专业工程教育改革发展趋势分析

2.1 “卓越计划”与专业认证的结合

教育部明确指出：“卓越计划”实施工作评价的总体思路，就是要同步完成卓越计划实施工作评价与工程教育专业认证，并将通过工程教育专业认证作为卓越计划实施工作评价的基本要求。因此，今后的机械类专业教学改革的方向之一，应该是将“卓越计划”与专业认证相结合，在结合点上做文章、出创新。对卓越计划与专业认证的分析也可以充分说明其必要性。二者的相同点在于，都是强调培养工程人才、强调标准的作用，这是二者结合的理论基础。从区别方面来看，专业认证属于外部评价，卓越计划属于内部改革；专业认证面向全体学生，卓越计划允许部分学生试点；专业认证重视结果、强调自证，卓越计划强调过程、规定方法。这种区别，实际上体现了一种互补的效应。可以采用认证的方法来检查卓越计划的改革情况，而卓越计划的要求可以成为专业认证中的“证据”。

近几年来，已经有部分学者探索并实践了这方面的研究工作。例如，林健分析了卓越工程师教育培养计划质量要求与工程教育认证的关系，认为可以开展基于工程教育认证的卓越工程师教育培养计划质量评价工作［15，16］，杨光进行了基于卓越计划的材料成型与控制工程专业认证探索［17］，金士威开展了化工专业认证和卓越工程师培养背景下的化工热力学课程教学改革［18］，均取得了良好的效果。

2.2 专业认证与OBE的结合

教育部相关人士指出，对专业认证的研究与实践需要从以下两个方面深化和提高。一是提高对认证工作的认识：要以专业认证促进专业建设和改革，构建基于OBE的专业教育体系；以专业认证推动专业质量提升，推动专业达到国际工程教育水准；以专业认证提升专业竞争力，通过专业认证毕业生获得国际认可。二是要准确把握专业认证工作理念：产出导向的教育取向；以学生为中心的教育理念；持续改进的质量文化。

由此可见，专业认证与OBE的结合，一方面可以通过专业认证促进专业发展，进而构建基于OBE的专业教育体系，提升专业水平，最终使学生获得国际就业资格，提高就业质量。另一方面，此处提及的专业认证工作理念与OBE的教育理念是完全一致的。

2.3 CDIO教育模式的深化与拓展

CDIO包括1个愿景、1个大纲和12条标准等三个核心文件，它将工程师必须具备的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和整个CDIO全过程能力以逐级细化的方式表达出来，使工程教育改革具有更加明确的方向性、系统性，代表了当代工程教育的发展趋势。但这一模式也并不是固定的、一成不变的，需要适应不同的国情、校情的需要而发展。例如，针对我国在职业化和职业道德方面教育的欠缺，汕头大学提出了全新的 EIP-CDIO 培养模式［19］。EIP（Ethics，Integrity，Professionalism）是指讲道德、讲诚信和职业化，EIPCDIO 就是注重职业道德与诚信、与构思－设计－实现－运作进行有机结合、以培养高级工程专业人才为目标的高等工程教育新模式。目前，汕头大学5个工科专业都按照CDIO大纲和标准进行了改革，实施了EIPCDIO，其目标就是培养兼具工程创新能力、人文素质和职业道德标准的新型工程技术人才。

2.4 OBE教育模式的开展

前文指出，在机械工程专业领域，直到2015年才有第一篇OBE研究的相关论文发表，明显滞后于OBE的发展。因此，要结合专业建设与课程体系的需要，研究OBE模式在机械类专业教学研究与改革中的应用与实践。以人才培养方案为例予以说明。传统的人才培养方案设计是一种正向设计思路：从课程体系开始，由课程体系决定毕业要求，再由毕业要求决定培养目标，最后才考虑需求。因此，传统教育对外部需求只能被动适应，很难做到主动满足。而OBE采用逆向设计思路重构人才培养方案：从内部需求和外部需求开始，由需求决定培养目标，由培养目标决定毕业要求，再由毕业要求决定课程体系。这种逆向设计人才培养方案的思路，实际上是一种需求拉动的设计思路。根据这种思路设计制定的人才培养方案，就可以很好地满足社会需求，适应社会发展的需要。

此外，还可以根据专业、课程等的不同情况，开展其他方面的相关研究。例如，田君等［14］探讨了基于卓越工程师培养目标和“学习产出”（OBE）教学模式的机械设计课程群的建设与改革，这是卓越工程师培养与OBE教学模式相结合的研究探索。贾卫平［20］对构建工程教育认证背景下的应用型机械类人才工程能力培养体系进行了研究，是结合了当前应用型人才培养需要与工程教育专业认证，也是一种有益的探索。

［1］ 林健.“卓越工程师教育培养计划”学校工作方案研究［J］.高等工程教育研究，2010（5）： 30-36，43.

［2］ 林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革［J］.中国高等教育，2010（17）： 30-32.

［3］ 林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制［J］.高等工程教育研究，2010（4）： 21-29.

［4］ 张智钧.试析高等学校卓越工程师的培养模式［J］.黑龙江高教研究，2010（12）：139-141.

［5］ 王勇，李剑峰.培养机械专业卓越工程师的探讨［J］.现代制造技术与装备，2010（6）：69-70.

［6］ 高为国，董丽君，吴安如.基于卓越工程师培养的“机械工程材料”课程建设［J］.湖南工程学院学报：社会科学版，2010（3）：74-77.

［7］ 张又，陈剑光.美国高等教育专业认证的出现及其背景［J］.理工高教研究，2004（6）：31-32.

［8］ 董秀华.专业认证：中国高教评估不可忽视的视角［J］.中国高等教育评估，2004（4）：9-14.

［9］ 吴昌林.认真开展专业认证培养创新型机械工程科技人才［J］.中国高等教育，2008（18）：19-21.

［10］ 陶勇芳，商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示［J］.中国高教研究，2006（11）：81-83.

［11］ 王红志，李积彬，费跃农.基于CDIO能力培养的机械原理课程项目实践［J］.高教论坛，2009（4）：25-27，47.

［12］ 郝智秀，季林红，冯涓.基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索—机械基础实践教学案例［J］.高等工程教育研究，2009（5）：36-40.

［13］ 姜波.OBE：以结果为基础的教育［J］.外国教育研究，2003，30 （3）：35-37.

［14］ 田君，钟守炎，孙振忠.基于卓越工程师培养目标和“学习产出”（OBE）教学模式的机械设计课程群的建设与改革［J］.教育教学论坛，2015（31）：118-120.

［15］ 林健.“卓越工程师教育培养计划”质量要求与工程教育认证［J］.高等工程教育研究，2013（6）：49-61.

［16］ 林健.基于工程教育认证的“卓越工程师教育培养计划”质量评价探析［J］.高等工程教育研究，2014（5）：35-45.

［17］ 杨光，毕大森，李云涛.基于卓越计划的材料成型与控制工程专业认证探索［J］.模具工业，2014（5）：61-63.

［18］ 金士威，肖磊，杨小俊.化工专业认证和卓越工程师培养背景下化工热力学课程教学改革［J］.科教导刊，2015（1）：115-116.

［19］ 顾佩华，沈民奋，李升平.从CDIO到EIP-CDIO——汕头大学工程教育与人才培养模式探索［J］.高等工程教育研究，2008（1）：12-21.

［20］ 贾卫平.工程教育认证背景下的应用型机械类人才工程能力培养体系的构建［J］.实验技术与管理，2015（1）：38-40，47.

Development History of Engineering Education of Mechanical Majors from the Perspective of Literature Analysis （Part Two）

Xu Chonghai， Fang Bin， Shi Yanbin， Qiu Shubo， Xiao Guangchun

Qilu University of Technology， Jinan， 250353， China

Utilizing the literature analysis method， both the development history and stage characteristics of the excellent engineer education，professional certifcation， CDIO and OBE of mechanical majors were investigated. The research characteristics and developing trends of the engineering education reform of mechanical majors were discussed. The signifcant directions of teaching research and reform of mechanical majors were fnally determined.

mechanical major； engineering education； development history

2015-08-22

许崇海，博士，教授，院长。

山东省高等学校教学改革重点项目（编号：2012047）；山东省教育科学“十二五”规划课题（编号：2011GZ079）；山东省高等教育学会“十二五”高等教育科学研究课题（编号：ZDKT2011036）；普通本科高校应用型人才培养专业发展支持计划；山东省卓越工程师教育培养计划项目。