应用型本科专业工程教育认证探讨

张东民+尚慧琳+郑刚+张而耕

摘要： 工程教育专业认证是我国高等工程教育界面临的机遇和挑战。本文结合专业迎评建设，从领会工程教育专业认证理念、反向设计培养方案、解决复杂工程问题、课程与毕业要求达成度等方面探讨了工程教育认证的关键问题，为实施工程教育专业认证打下基础。

Abstract： The professional certification of engineering education is an opportunity and challenge for the higher engineering education in China. In this paper， combined with the professional certification practice， the key questions such as understanding the educational philosophy， the reverse design professional training program， solving complex engineering problems， and achieving degree of the curriculum and graduation requirement， are explored.

关键词： 工程教育认证；应用型本科；教育教学改革

Key words： Engineering Education Professional Certification；applied undergraduate；education reform

中图分类号：0G643 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）32-0138-03

0 引言

随着中国经济进入新常态，以及“一带一路”战略提出，工程教育改革发展面临诸多问题。工程教育正面临制造业全球化和工程教育全球化的双重挑战，国内工程人才需求和国际工程教育形势需要加快推进工程教育改革。解决上述问题的共同方法就是建立完善的质量保障体系，通过制度化的手段保证并不断提高工程教育的质量。

工程教育认证是工程师注册制度的基础和重要组成部分，长期以来高等学校的人才培养理念与专业认证倡导的“产出导向”有一定的差别[1]。当前，国际上对工程教育专业评估与认证的标准把产出导向、以学生为中心和持续改进等认证基本理念贯穿其中，已从“专业结果”（Program Outcome）向着“学生学习结果”（Students Learning Outcome）转变。以往的评估与鉴定，其所选择的要素指标，往往是注重其投入，唯独缺乏学生的培养成果。我国施行的“工程教育认证标准”（《华盛顿协议》等效）也是以基于“结果导向”的[2]。而这个结果导向是以“毕业生素质”的展开为主要检测对象的。它要求工程专业根据自身办学的定位，制订出本专业可度量、可测评的具体的毕业生素质要求。本文从领会工程教育专业认证理念、反向设计培养方案、解决复杂工程问题、课程与毕业要求达成度等方面探讨了工程教育认证的关键问题，为实施工程教育专业认证打下基础。

1 领会工程教育专业认证核心理念

美国工程与技术认证委员会（ABET）已开展80多年的工程教育专业认证[3]，形成和发展了独特的认证理念和认证标准，开展了大量的认证活动，为推动美国和其他一些国家工程教育的改革发挥了积极作用。ABET代表美国与英国等6国于1989年发起签署《华盛顿协议》。2016年6月成為第18个《华盛顿协议》正式会员[4]。

OBE模式出现于上世纪80年代到90年代初期美国和澳大利亚的基础教育改革，将OBE定义为“清晰地聚焦和组织教育系统，使之围绕确保学生获得在未来生活中获得实质性成功的经验”[5-6]。OBE 实现了教育范式的转换，在OBE教育模式中，学生学到了什么和是否成功远比怎样学习和什么时候学习重要。OBE是以预期学习产出为中心来组织、实施和评价教育的结构模式。实施OBE教育模式主要有四个步骤：定义学习产出（Defining）、实现学习产出（Realizing）、评估学习产出（Assessing）和使用学习产出（Using），涵盖了戴明环（PDCA）各要素[7]。

实施OBE模式的工程教育专业认证是我国高等工程教育界面临的机遇和挑战。工程教育认证下人才培养观的核心理念是以产出作为导向（OBE），就是要从“教师能教什么”转变成“学生应达到什么”，大学阶段受到的工程教育作为未来相关职业工作的准备，以社会需求和学科发展内涵来确定合理的培养目标，明确支撑培养目标的毕业要求，以产出的产品“学生”为中心设计、实施教学活动，从工程技术知识传授转变到职业所需能力培养，是目前高等工程教育培养观的重要转变[8]。

教育思想转变很大挑战，认证强调专业人才培养结果导向，要求教师将毕业设计出口要求分解对应到课程上去，并在课程教学中有效实施。而我国高等教育长期是学科导向、投入导向，这个观点贯穿在专业课程设置、教学设施、考核评价等方方面面。理念转变不可能一蹴而就。

2 “反向设计课程体系”、“正向组织教学活动”

做好培养方案的顶层设计，制定培养目标、毕业要求，并反向设计课程体系，以及正向组织相应教学活动。符合学校定位和行业发展需求，结合工程教育专业认证要求（中国工程教育专业认证协会2015版的毕业要求有12条），明确专业培养目标和本专业毕业要求，制定毕业要求指标点，引导教师有针对性教学、学生有目的学习；制定课程（体系）与指标点的关联矩阵，教师在教学中可考核、可评价，学生在考试等学习成果中可表达。制定体现指标点的理论和实践课程教学大纲，教师在试卷、报告、论文及相应评分标准中得以体现。

以机械设计制造及其自动化专业为例，培养目标：以装备、工具、汽车零部件制造行业企业对人才的需求为导向，培养数字化、智能化设计制造方向的应用型技术人才。毕业要求：①自然科学基础、工程基础与专业知识：系统运用数学、物理等自然科学基础、工程基础和专业知识解决装备、工具、汽车零部件等复杂工程问题；②工程经济与管理：掌握一定的经济与管理知识，并能将经济管理方法用于解决装备、工具、汽车零部件等复杂工程问题；③工程问题分析与表达：具备文献检索和应用数学、自然科学、工程科学的基本原理及知识对装备、工具、汽车零部件等复杂工程问题进行系统分析、表达与论证的能力；④工程设计与开发：具备综合运用机械设计制造专业知识进行装备、工具、汽车零部件设计、工艺分析与制造的能力及创新意识；⑤实验设计与分析：针对装备、工具、汽车零部件复杂工程问题，具备实验设计、方案实施、数据分析与处理能力；⑥现代工程方法与手段应用：使用现代设计、测试、制造和仿真分析等软硬件工具，解决装备、工具、汽车零部件复杂工程问题；⑦团队合作与协调：具备良好的团队合作意识和协调能力，能够在合作过程中根据需要承担相应的责任；⑧交流与表达：能够结合装备、工具、汽车零部件问题，进行书面与口头的表达与交流，并具有一定的国际视野；⑨自主学习和终身学习：具有信息获取、知识更新和终身学习的能力；⑩工程职业道德：熟悉法律法规、相关行业标准和职业规范，理解工程对社会的影响，具备工程职业道德，履行社会责任；{11}人文素养：具备正确的人生观、价值观和良好的人文素养；在解决装备、工具、汽车零部件复杂工程问题时能够考虑对社会、健康、安全等因素的影响；{12}环保与可持续发展意识：在解决装备、工具、汽车零部件工程问题时具有环境保护意识，并考虑可持续发展因素。endprint

反向设计课程体系（基于OBE）包括公共基础课、学科专业基础课、专业课、综合实践课，进一步可分类为：通识课程模块、工程基础模块、设计模块、工艺模块、制造模块、综合实践模块等，培养解决产品数字化设计制造复杂工程问题能力。

教学大纲是达到认证毕业要求最根本、最基础性的工作，是任课教师与管理者理解培养目标与毕业要求水平与程度的重要标志之一。课程教学大纲制定要求：①对毕业要求指标点形成支撑；②对毕业要求指标点达成的教学设计；③毕业要求达成度评估方法；④对教学管理要求；⑤专业负责人、责任教授、执笔人、核准院长。

3 培养学生解决复杂工程问题的能力

对复杂工程问题的理解：任务具备复杂工程问题的特征，学生需解决的问题包含有多种利益冲突要素在内的机械工程问题。涵盖任务表达、理论分析、求解等多个相互关联的子问题，需要综合应用任务表达、理论分析、求解等多个相互关联的子问题，需要综合应用任务表达、数学模型建立、多种现代建模及分析软件、专业基础知识、自主创新设计、参数性能优化分析等环节来完成任务，具有较高的综合性。在专业基础课、实践课程中培养解决复杂工程问题的能力，培养学生撰写报告、汇报，交流与表达能力。

4 课程与毕业要求达成度

毕业要求达成度分为课程目标达成度和专业毕业要求达成度评价。课程目标达成度评价指对支撑毕业要求相应指标点的课程目标达成情况进行评价。要求对每学年开设的所有课程依据教学大纲进行达成性评价。毕业要求达成度评价指对每届学生12个毕业要求的达成情况进行评价。要求对每届4年的所有课程进行整体性达成评价。毕业要求达成度评价周期为4年。

毕业要求达成度评价办法：①毕业要求分指标点的达成度根据每一届学生毕业时所学课程达成度评价值及其所占权重进行计算。②由分指标点达成度确定对应1-12项毕业要求的达成度。③由12项毕业要求达成度得出专业整体达成情况。④对达成结果进行分析并应用于持续改进。

5 应用型本科专业工程教育认证

应用型人才培养过程要求学生掌握相关工程理论知识的同时具备相当的工程实践能力。应用型专业工程教育认证在培养目标、毕业要求、课程体系、课程大纲、实践环节、教学过程、解决复杂工程问题、课程与毕业要求达成度等方面围绕应用型人才培养目标，体系应用型人才培养特点，实现“本科水平、技术特长”人才培养目标，与研究型人才培养有差异，形成应用型鲜明特色。

6 结束语

上海应用技术大学机械设计制造及其自动化专业等6个教育部卓越工程师培养计划专业，以及电气工程及其自动化等6个上海市应用型本科试点专业建设，均提出通过工程教育国内或国际专业认证，通过第三方科学评判专业办学水平，促进人才培养质量提高。

学校在参照中国工程教育认证协会制定的“工程教育认证标准”（《华盛顿协议》等效）的要求，研究基于OBE教育理念的工程教育认证，结合学校定位，明确毕业生要求，建立以学生“学习产出”为中心，并通过反向设计建立课程体系，以及以“学习产出”为目标课程改革，培养学生知识、能力与素质，实现毕业要求，并进行“学习产出”评估，推进专业国际化水平。

参考文献：

[1]余寿文.对工程教育质量保证中几个问题的思考[J].高等工程教育研究，2016，3：5-8，14.

[2]王玲雷环.《华盛顿协议》签约成员的工程教育认证特点及其对我国的启示[J].清华大学教育研究，2008，29（5）：88-92.

[3]Which ABET Competencies Do Engineering Graduates Find Most Important in their Work？ Journal of Engineering Education， 2012， 101（1）：95-118.

[4]方峥.中国工程教育认证国际化之路-成为《华盛顿协议》预备成员之后[J].高等工程教育研究，2013（6）：72-76.

[5]Spady WG. Outcome-based education： Critical issues and answers. Virginia： American Association of School Administrators， 1994：1-10.

[6]姜波.OBE：以結果为基础的教育外国教育研究[J].2003，30（3）：35-37.

[7]Trevor Hussey. Patrick Smith. Learning outcomes： a conceptual analysis. Teaching in Higher Education. 2008， 13（1）： 107-115.

[8]余寿文.工程教育评估与认证及其思考[J].高等工程教育研究，2015，3：1-6，24.endprint