基于工程教育专业认证背景下的材料成型及控制工程专业教学质量闭环控制体系构建

·教学研究·

基于工程教育专业认证背景下的材料成型及控制工程专业教学质量闭环控制体系构建

程伟丽，王红霞，王文先，曹晓卿，池成忠，王利芬

（太原理工大学材料科学与工程学院，山西太原030024）

以“学生能力达成实施教学过程”为核心理念的工程教育专业认证是促进专业教学质量提高的一项重要措施。本专业在教学质量控制方面实施的“计划→实施→监控→反馈”闭环管理的基础上，提出了有利于工程教育认证通过和内部持续改进的教学质量闭环控制体系，探讨了上述闭环控制体系的保障机制。实践证明该闭环体系的实施有利于专业工程教育认证的通过和教学质量的可持续攀升。

工程教育专业认证；教学质量；闭环控制体系；保障体制

伴随中国高等教育体制改革，结合中国高等教育发展及出现的问题，研究如何建立适应地方高等学校特色与发展的高校教学质量保障与监控体系，如何使之有效运行，并提出实施方案和对策，指导教学质量管理和实践，成为社会各界及高校本身广泛关注的问题[1-4]。

从管理学的观点来说，闭环控制是一种控制理论。闭环控制的特点是在控制过程中既有信息的输入或输出，又有信息的反馈作用，使其构成为一个闭环控制系统。闭环控制系统由设定（计划）、控制、执行、检测（反馈）和校正（响应）等环节组成。主要应用于控制参数相互关联的过程，适用于干扰激烈、反应比较大和纯时延较大的过程[5-8]。地方高等学校教学质量的控制与管理同“闭环控制”系统的运行机制十分相似，构建教学质量监控闭环体系，无疑可以增强学校教学工作自我约束、自我诊断、自我发展的能力，从而确保教学质量的可持续攀升[7，8]。

自2013年来，本专业在教学质量控制方面实施的“计划→实施→监控→反馈”闭环管理的基础上，提出了构建“输入→控制→执行→反馈→校正→输入”的教学质量闭环控制体系。并于2014年和2016年通过工程教育专业认证，成为全国第二批两次通过工程教育认证的材料成型及控制工程专业。2016年本科生一次就业率（含攻读硕士学位学生）高达82.1%.我们发现该闭环控制体系的实施思想和工程教育认证的核心理念“以产出导向，以学生能力达成为中心实施教学过程”[9]是统一和相互促进的：本专业闭环控制体系的实施促进了工程教育认证的通过，工程教育专业认证的标准和要求又有利于该闭环控制体系的校正（内部持续改进）。

1本专业教学质量闭环控制体系的构建

1.1本专业教学质量闭环控制体系

基于闭环控制理论，本专业教学质量闭环控制体系设置成具有“内部反馈和监控”以及“外部评价反馈”的闭合回路（见图1）.由图可见，以本专业教学过程中涉及到的重要环节和对象为控制节点，培养计划的制定相当于回路中的设定部分，教学管理环节相当于控制部分，师资队伍相当于执行部分，内部监控和外部反馈环节相当于检测部分。根据反馈结果，体系将会做出响应（内部持续改进），将持续改进后的新信号输入到闭合回路，完成闭合控制体系的梯度改进运行。

1.2本专业教学质量闭环控制保障机制

本专业依照学校、学院和专业教学管理办法，实行“学校→学院→专业”三级教学质量管理保障体系，建立健全了教学管理、监督、评价、激励、考核和可持续发展、有效运行的教学管理机制，制定了科学规范的教学管理制度，为本专业教学质量提高提供了可靠保证[1]。

本专业在职的全职教师56人，其中专职教师48人，实验教师8人；具有正高职称教师14人，占教师总数的25%，副高职称教师20人，占教师总数的35.7%；具有博士学位的教师44人，占教师总数的78.6%；45岁以下的青年教师占50%；20名教师具有美国、英国、加拿大、澳大利亚等国家的进修经历，占35.7%；48名教师最高学位为材料类专业，占85.7%.专职教师中有山西省教学名师2名，山西省高校中青年拔尖创新人才1名，山西省新世纪学术技术带头人1名，山西省高等学校优秀青年学术带头人3名，博士生导师8名，硕士生导师32人，引进国内外优秀博士18名。为教学质量闭环控制提供了优秀的师资梯队、企业管理顾问团。根据设定信号（学生培养计划），内部闭合回路和外部闭合回路将根据自身性质调整设定信号，解决在教学过程和输出（学生培养质量）产生的偏差，通过内部持续改进完善教学管理和质量标准，保障培养计划的持续优化。

2本专业教学质量闭环控制体系的运行

图1教学质量闭环控制保障体系实施框架图

2.1培养计划的制定

人才培养计划的制定是整个闭合回路中的要环节，同时该环节也涉及到工程教育专业认证的核心理念。制定组织及相关工作人员应参照认证标准和要求，从提高地方高校教学质量、形成地方高校办学特色与优势的高度，从培养符合经济和社会发展需要的合格人才的高度正确认识培养计划制定工作的重要意义。本专业在明确专业培养目标（具备解决复杂工程问题能力的应用型技术人才）的前提下，充分考虑区域行业经济建设和社会发展需要，构建了应用型专业技术人才的培养目标，每年专业微调培养计划，每4年全校统一调整培养计划，并围绕目标修订1次培养计划。修订和调整过程中，很好地体现了“工程教育认证的核心理念－以学生能力达成为中心”的指导性，外审专家中强调有企业专家参与。另外修订过程中要充分征求校友、用人单位和行业学会的反馈意见，并基于反馈意见进行及时响应，每年微调培养计划中的需要调整的课程的学时和学期，强化整个教学质量闭环控制体系培养计划节点处的响应和反馈。

2.2教学管理机制和制度

2.2.1教学管理机制架构及责任描述

1）学院层面

以教学工作为中心，由院长全面负责学院各项工作，学院党委书记、副书记、副院长分工明确；分管教学的副院长负责日常教学过程管理（知识和能力培养），分管实验的副院长负责学生实验过程管理（能力和工程职业道德培养），副书记负责长期组织规划和密切关注本科生素养和能力培养的学生工作。

①学院教学指导委员会

材料成型及控制工程专业教研室主任和学院教学科研办公室、学生工作办公室（学工办）等组成学院教学管理队伍，负责本专业学科建设、学风教风建设、教学资源管理和调配、教学质量标准及相关政策的制定和贯彻执行、教学管理的运行和质量监控等各个环节。学院教学管理机制架构如图2所示。

②教学科研办公室（教科办）

在教学副院长的领导下，负责学院日常教学管理，主要包括：联系、沟通学校教务处；督促、落实专业所属课程教学大纲的制定及修订工作；协调与上报每学期教学任务；组织各种考试、协调和处理考试中存在的问题；管理与上报学生的学籍和学习成绩；收集、整理各种教学文件、教学资料；协助各种教学检查和教学评估工作。教科办专门配备一名专职教学秘书，具体落实日常教务管理工作。

③学生工作办公室（学工办）

学生工作办公室负责学生的思想教育和管理工作。学生工作办公室专门配备了专职年级辅导员和班主任，其主要职责是：学生日常思想教育、学风建设和身心健康；定期召开学生干部会议和学生大会，跟踪学生学习情况并及时反馈给系主任及专业教研室主任；进行学生综合素质测评、学生各类奖学金的评定和年度鉴定工作；组织三好学生、优秀学生干部、先进班集体的评选、表彰和奖励工作；组织、协调学生各类科技竞赛活动；毕业生的思想教育、择业就业教育和就业推荐、指导工作。

④学院实验中心

实验中心归属实验副院长的领导，由实验中心主任直接管理，为本专业的实践教学环节管理和运行提供了支持，负责协助任课老师编写、修改实验指导书等教学资料，根据本专业教学计划和实验大纲、课程设计大纲要求，配合任课老师指导学生完成各种实践教学任务，管理、维护实验仪器设备，确保实验教学工作顺利进行。

图2学院教学管理机制构架

2）专业教学管理监控机制构架：

专设教研室主任，负责传达和执行校院教学文件和教学规程，密切关注专业领域的最新进展，结合国家发展情况与社会用人需求，及时并合理调整人才培养目标的专业属性和课程体系，严格监督教学工作中的各种问题，不断强化目标约束和规范能力。

①系主任及专业教研室主任

材料成型及控制工程专业属于材料加工系，加工系设有主任、副主任，负责各专业培养目标的制定和培养计划的审定。材料成型及控制工程专业设有专业教研室主任，主要根据已确定的本专业培养目标，配合系主任进行培养计划、课程设置、课程建设和教学大纲的具体制订与修订；负责组织教学活动、教育教学改革，教师年终考核及青年教师培养，主持每周举行的专业全体教师例会，讨论专业工作，完成学校和学院下达的各项工作；配合学院完成各种日常教学管理，负责本科教学工作的具体组织和实施，包括：协助各种教学检查、教学任务落实分配、专业课程的考试监考安排、毕业设计组织安排，各种实习具体实施等工作。

②专业模块

本专业下设铸造工程、塑性工程、焊接工程3个专业模块。专业模块由模块负责人和主讲教师组成专业核心小组，负责相关课程建设、教学内容和教学手段的规划、具体课程教学活动开展、考试、出题、阅卷等工作的监督。

2.2.2教学管理制度

本专业为了使教学工作更加规范化、制度化，依托学校相关法律、法规，针对教学管理、教学运行、教学质量监控、教学质量评价、学生学籍管理、学生学士学位评定及师资队伍建设等制定了一系列教学管理文件，形成了一整套科学、规范、完善的本科教学管理规章制度。

①对培养目标及培养计划制定和修改细则、课程建设、教材建设、教学效果评价进行详细规定和说明。

②对课堂教学（如：教师备课、上课规范、教材选用）、实验、实践（如课程设计、毕业设计）考试等考核方式等各个教学环节制定了细致的控制和评价原则。

③对涉及学生考试与违纪处分、教师教学事故处理、教学名师评选、本科教学奖励等做了明确细致的规定。形成了教与学、激励与约束相结合的制度体系。专业依据学校定位，参照学校管理制度，结合学院自身特点，制定了相应的教学管理制度，规定了各个教学环节的管理细则，使教学管理落实到实处，真正做到有章可循、有规可依。

2.3教学过程质量监控与反馈机制

教学过程质量监控和反馈机制是控制和保障教学文件和教学过程执行质量的内部闭合回路[7，10]。本专业高度重视教学质量建设，把教学工作作为实现学生能力的中心工作。这和工程教育专业认证的“以产出导向，以学生能力达成实施教学活动”的准则是一致的。主要的监控和反馈机制如下：

①建立了每学期初、期中、期末教学检查制度，教学例会制度、教学督导制度、领导听查课制度、学生评教制度、师生交流会制度、优秀教师奖励制度、毕业学生跟踪调查制度、教学信息反馈制度等多项教学质量监控制度。

②把分散在教学各部门、各个教学环节的教学活动连接起来，为保证和提高教学质量而互通信息、协同运作，组成一个高效、严密、质量保证的有机整体，并且始终按照闭环控制体系运转，保障了教学管理规章制度的执行[5，6]。

③根据反馈信息，及时调整人才培养目标，修订人才培养计划，形成了由校、院、专业监测、评价、反馈等组成的具有自我约束、自我完善功能的教学质量闭环过程控制和反馈体系。

2.4外部反馈及社会评价

输出学生的能力直接交由企业和社会相关部门评价，企业和社会是评价和改善教学质量高低的“重要反馈信息输入部分”。因此，本专业在确定培养目标和制定培养计划时广泛听取用人单位对本专业教育教学工作的意见和建议，吸纳社会成员的意见，建立了较为完善的持续的多渠道社会评价及毕业生跟踪反馈机制，不定期对不同毕业年份的毕业生进行跟踪调查，与用人单位保持交流，并反馈到现行教学过程控制与反馈系统，以便准确了解本专业培养目标的实现情况，从而指导教学计划的调整和修订，促进教学改革的不断深入，使本专业的人才培养方案更具有科学性、前瞻性和适应性[1]。

另外，本专业建立了应届、往届毕业生、用人单位和社会调研等外部反馈机制，一方面通过多种形式（讲座、实习实训指导、讲课、指导毕业设计等）邀请社会人员参与本专业的教学，进一步完善专业教学计划与培养方案；另一方面通过深入学生就业单位开展问卷调查，与学生就业单位人力资源部门、行业学会人员、本专业的部分校友座谈或电话访谈等方式，收集外部社会对本专业培养目标及专业人才培养的建议和意见，以及对本专业毕业生能力的评价。本专业具体社会参与的教学评价形式及内容以及毕业生反馈渠道分别见表1和2.

2.5基于反馈信息的响应（闭合控制体系持续改进）

表1有社会成员参加的教学评价机构

表2毕业生反馈渠道

根据本专业教学质量闭环控制体系的反馈渠道，形成的主要评价意见主要认为：本专业的毕业生基础知识扎实，具有可持续发展的潜质；工作中吃苦耐劳，认真严谨，职业道德和团结精神好，有较强的分析问题、解决问题能力和组织管理能力，能够胜任与专业相关的技术和管理工作，许多毕业生毕业2～3年后成长为业务骨干，5年后部分学生成长为企业的中层领导；本专业毕业生还具有较扎实的工程素养，较强的动手实践能力。但是在专业知识的深度与广度、专业英语及计算机水平、语言交流能力、创新能力方面还需要加强。2013年以来，材料成型及控制工程专业基于学生培养质量内部评价和社会评价的反馈结果，持续改进措施如下：

①不断修订专业培养计划，完善教学管理制度，增加教学经费和教学设施，引进具有国外经历的中青年教师担任专业英语或双语课程的主讲教师，提高专业英语水平，开设开放性试验环节，激发学生学习兴趣，提高实践能力；

②企业和社会培养的人才服务对象，在调研专业人才市场需求特点、专业学生培养质量、学科领域科技发展状况的基础上，定期修订专业教学大纲、课程体系和实践体系，更新和充实教学内容，完善教学计划；

③建立实践能力攀升教学实施体系，改变传统教学模式，引入企业专家团队和企业顶岗实习环节以及自主实践环节（职业素质拓展、专业创新实践活动、生涯导航、学术科技竞赛、见习工程师培训、社会实践活动等），保障人才培养质量的“内部闭合”。

④关注企业和社会相关部门对毕业生能力的评价以及毕业生在工作岗位的能力自评，建立企业人员、行业协会和校友会的教学过程参与制，建立基于外部反馈的教学质量监控响应工作管理委员会，保障人才培养质量的“外部闭合”。

3研究结论与建议

1）本专业的教学质量闭环控制体系和工程教育认证是统一和互利的，闭环控制体系的实施有利于工程教育认证的通过，工程教育认证的标准及其要求又有利于该闭环体系的自我校正－内部持续改进。

2）实践证明，基于内、外部的反馈信息，闭合控制体系将启动内部持续改进，从而实现教学质量的可持续攀升。本专业2016年一次就业率（含攻读硕士学位学生）高达82.1%，其中6名学生去国外攻读硕士学位。

3）建议通过分批次派选青年教师到与专业人才培养、科学研究和学科建设发展方向一致的国有大中型企业进行工程素养培训，强化执行主体-师资队伍的工程背景，同时重视学生见习培训，大力推广见习工程师培训计划，让学生提前了解企业工作的新形势，强化学生的工程职业道德和工程实践能力。

4）建议完善内部反馈机制，加强学生参与教学质量评价的比重和地位，优化社会评价渠道和外部反馈信息收集方式，反馈信息是闭环控制体系自我更新的前提，保证反馈信息的全面性和典型性，加快构建基于反馈信息和的响应机制，更好地促进整个闭合控制系统实现良好的可持续攀升式闭合。

［1］程伟丽，王红霞，王文先，池成忠，陈少平，王利芬.基于工程教育专业认证的材料成型及控制工程专业（铸造工程方向）毕业要求及其保障体系构建［J］.铸造设备与工艺，2015（5）：59-63.

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Closed-loop Control System Building on Teaching Quality of Engineering of Materials under the Background of Engineering Education Certification

CHENG Wei-li，WANG Hong-xia，WANG Wen-xian，CAO Xiao-qing，CHI Cheng-zhong，WANG Li-fen
（School of Materials Science and Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan Shanxi 030024，China）

Engineering education certification with the key idea being teaching process implement based on ability achieving of student is an important measure to guarantee the professional education quality improvements.Based on the circulative management of monitoring-feedback-response-improve of material forming and control engineering，a closed-loop control system on quality of teaching of material forming and control engineering beneficial to passing of engineering education certification and continuous improvement was established and the guarantee mechanism of the above system was analyzed.It has been proved by practice that the system is beneficial to improve quantity of teaching and the passing of engineering education certification of relative engineering majors.

engineering education certification，quality of teaching，closed-loop control system，guarantee system

TG234.3

A

1674-6694（2017）02-0055-05

10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2017.02.019

2016-12-25

程伟丽（1982-），男，博士，副教授。

2015年山西省高等学校教学改革项目（工程教育专业认证的教学质量闭环控制体系探索与实践，No.2015020），2014年太原理工大学教学改革项目（材料成型与控制工程专业教学质量闭环控制体系建设思路与实践，No. 2014008）