适应工程教育专业认证标准的课程教学设计思考

荆妙蕾

(天津工业大学 纺织学院，天津 300387)

全面提高教育质量是高等教育战略的主题。2011年11月，教育部印发了《教育部关于高等学校本科教学评估工作的意见》(教高〔2011〕9号)，对新时期的本科教学评估工作做出了整体规划，提出以学校自我评估为基础，以院校评估、专业认证及评估、国际评估和教学基本状态数据常态监测为主要内容，作为提高教育质量的主要抓手。工程教育专业认证是其中重要的一部分。工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，可以促进我国工程教育参与国际交流，成为工程类学生走向世界、具有国际互认质量标准的“通行证”。对照《华盛顿协议》，各国大多数采用成果导向(outcome-based education，OBE)认证标准，它可概括为三个方面，即以学生为中心、产出导向和持续改进[1]。做好工程教育专业认证的首要任务是明确人才培养目标和毕业要求。培养目标能反映学生毕业五年左右在社会及相关领域预期取得的成就，毕业要求则体现学生毕业时应具有的知识水平和工程能力。要能够支撑培养目标的达成，设置完善合理的课程体系则是支撑毕业要求达成的充分必要条件。

教学计划中每一门课程都应对某几项毕业要求指标点具有明显的支撑作用，充分体现教学与社会需求相结合的特征。这就要求教师必须对各门课程的教学目标、课程内容、教学文件、授课方式、实践环节、教学评价等进行重新设计。

一、 教学文件齐备

一套完整的教学文件应包括课程的教学大纲、教案、教材、讲稿、多媒体课件、教学日历、记分册等。

1. 教学大纲

教学大纲是课程教学的纲要和标准，主要包括：课程性质和任务、教学目标、课程内容、教学方法、考核方式、教材、对毕业要求的达成度评价、课程地位及作用等。在工程教育专业认证中，重视毕业生的学习产出标准是关键，即评估专业教学是否使学生毕业时具有从事该领域相关工作的知识和能力。教学大纲设计的关键在于教学目标和毕业要求达成度评价。课程的教学目标是围绕课程内容完成的知识转移过程，从而达成毕业要求指标点。教师是学生在接受知识、理解知识、运用知识、拓展知识、自主学习知识这一过程中的引导者，教师运用多种教学手段帮助学生掌握知识、运用知识、增长知识，同时锻炼学生使用现代工具和技术手段分析、设计、研究、开发、解决复杂工程问题的能力，在这一过程中学生可能会接受团队合作、交流沟通、工程实践、项目管理、职业规范、社会文化等诸多方面的锻炼。教师在教学大纲中根据某门课程的性质、任务和教学内容等方面确定几项毕业要求分解的指标点，一门课程必须支撑毕业要求中几个指标点的达成，并且说明对各指标点的支撑强弱程度，再针对各指标点分析达成的途径和评价依据。教学大纲修订宗旨是教学观念的转变，即从教师“教得明白”转变成“明白地教”，引导学生从“学得明白”转变成“明白地学”。

2. 教案

教案是根据教学大纲和教材要求，对教学内容、教学步骤、教学方法等进行的具体设计和安排。教案一般以课时为单位，包括教学目的与要求、教学思路、教学内容及时间分配、教学方法及手段等。教师通过教案把控教学过程，为自己提示课程重点、难点，明确本节课对应的教学大纲中教学目标与学生学习成果达成点。因此，教案是教师课程设计的指导文件，紧扣教学大纲要求，是教师“明白地教”的依据。

3. 教材

一部高水平的教材是保证授课质量的基础，教师的授课内容要源于教材、高于教材。教师在备课过程中要善于从教材中梳理出每个章节的知识点，采用能够被学生接受的课堂教学方式，以讲稿的形式表达出来。即讲稿是教材中知识的提炼和条理化的表现形式，讲稿可以帮助学生从厚厚的教材中选择最有用的信息。由于教材的更新需要一个搜集资料、写作或修订、印刷出版的过程，不能及时更新专业领域科技发展前沿知识，因此，在讲稿中还应随时补充反映社会发展和技术进步的教学内容。讲稿应包括完整的教学内容，如各章节的知识点、具体讲授内容、作业、思考题等，它是教师讲课的主要依据。教师对讲稿中的内容进行精炼，做成多媒体课件在课堂上展示出来，比如图文并茂的PPT和动画、视频等，便于学生直观地学习、理解新知识。

4. 教学日历

教学日历安排教师本学期课程的教学进度，使教学过程不偏离课程教学目标的要求。

5. 记分册

记分册则记录学生的学习情况，评价学生的学习能力和水平。

二、 教学方法改进

工程教育专业认证注重学生的实践技能和自主学习能力的培养，因此教学内容要面向工程实际，并改革传统的教学方法。传统的教学方法主要按照教材和讲稿的系统和逻辑安排整个课程，在教学中学生按照教师的思路被动地接受知识。由于学生缺乏实际经验，因而他们很难在短时间内真正掌握知识并灵活运用，遇到较难的知识点时很容易放弃。针对这种情况，教师应思考如何让学生积极参与到教学环节中来，与教师和其他同学探讨自己在课程学习中遇到的问题，而不仅仅是课程教学的被动接受者。

PBL(problem-based learning，基于问题的学习)教学方法以学生为中心，在高校教学中非常值得推广[2]。教师通过课堂教学培养学生自我学习的能力，锻炼和展现学生的才干。课堂不只是教师的讲台，更是学生建构知识和展示自我的平台。作为知识的自主建构者和教师的合作探究者，学生必然是学习的主体，课堂教学的完成应由“以教师为主导”向“师生共同参与实施”的观念转变。因此，课堂教学模式要从“教师讲授—学生听讲”这种单一层次向“教师讲授—学生听课—教师设计问题—学生课下研究问题—师生课堂讨论与讲述—教师分析总结—解决问题”多层次转变。

在多层次教学模式中，教师运用启发式、讨论式、翻转课堂等教学方法，结合各种教学文件，利用黑板、多媒体课件、教具等教学工具，引导学生主动学习，协作探索并完成知识的建构[3]；学生结合已学的专业知识，运用科学的方法对问题展开探究，设计出解决问题的合理方案，从而深层次领悟隐含在问题背后的科学知识，提升思维创造能力、自主学习能力和团队沟通合作能力。

三、 课堂教学设计

课堂教学设计包括安排不同层次的教学内容、教学时间分配、调动学生课堂学习积极性的措施、师生互动、教学文件运用等。多层次教学设计包括以下三个阶段。

1. 课堂讲授

课堂讲授应突出重点，着重讲授新知识，最大限度地利用课内时间，提高学生学习效果。同时，教师要掌控教学节奏，根据教学内容的阶段性和学生听课状况安排教学互动活动，比如就某个知识点进行师生互问互答，或者联系实际举例说明，教师甚至可以在此环节允许学生使用手机查阅相关内容，将学生课堂表现作为评价其课程学习的依据之一。学生对某一个或几个理论知识点掌握之后进入第二阶段。

2. 学生实践

教师设置与知识相结合的复杂实际工程问题作为导向，提示学生研究思路，把学习设置到问题情景中，要求学生以团队协作的形式自主解决问题、建构知识，由此学生在课堂上学习的专业知识、未尽的问题都可以带到课外专门探究[4]。此部分作为综合作业，不占课内学时，但应给学生留出充裕的时间。教师还应充分利用网络教学方式，为学生提供知识、信息、技术等资源共享，通过网络及时与学生互动沟通或答疑，并有意识地引导学生享受互联网带来的种种便利，发挥积极作用[5]。

3. 师生点评

要求各团队学生以研究报告、调研报告、案例分析、产品设计书等形式提交大作业，并选择部分团队将研究报告做成PPT在课堂上讲解，师生共同分析总结。在一门课程教学中，这种授课方式可以进行三次左右，以某门课程课堂教学45学时计算，教师知识讲授约35学时，学生汇报分析和教师点评约10学时。

多层次教学模式因为采用了课堂讨论、分组设计、案例分析、项目训练等方式，把教学本身变成了一种实践过程，将理论知识切实运用于解决复杂工程问题的模拟训练中。

四、 实践环节创新

基于OBE工程教育理念，构建完善的实践教学体系，对学生实践能力、创新能力的培养至关重要。大部分工科课程包含课内实验以及课程体系中20%以上的实践教学环节。因此可以充分借鉴CDIO(构思、设计、实现、运作)工程教育模式，增加综合设计型和创新研究型实验，使学生以自主、能动的学习态度和能力在课程与实践之间建立有效的学习方式[6]。

1. 实验教学

专业基础实验和专业课内实验是学生实践锻炼的开端和基础，主要分为基础验证型实验、综合设计型实验和创新研究型实验三大类，在课程讲授过程中这些实验要合理穿插进行[7]。(1)基础验证型实验一般在课程基础知识教学之后进行，由教师针对某一专项实验进行讲解和演示，学生通过实际操作完成实验过程，掌握操作技能、各种仪器设备的使用以及数据处理方法等，以教师主导、学生参与的形式为主，教师教会学生实验的方法。(2)综合设计型实验一般在教学进程中间完成，由教师给定实验内容，学生运用多个知识点进行实验设计并动手操作，是学生综合掌握知识的训练过程，教师引导学生共同完成。(3)创新研究型实验一般在专业课程结课前后完成，由教师提出设计方向，学生设计实验方案，提出解决问题的方法并初步实施，以学生设计操作、教师辅导的形式完成。

2. 实习与实训

实习与实训大致分为基本技能训练(如工程认识实习)、专业技能训练(如生产实习或课程设计)和综合技能训练(如毕业实习)，由此形成逐层递进的实践教学模块[8]。这种教学设计为学生提供全方位的工程实习实训机会，使学生在实践技能、工程意识、创新能力、人文修养、沟通协作、终身学习和职业发展等方面得到锻炼。在实践教学过程中，教师可以将学生分成实践团队，每个团队一般3人左右，团队成员分工协作，共同完成课题设计。团队形式可以提升学生的学习能力和创造力，加强阶段成果交流，提高自主学习的能动性。在教学内容设置上应增加新的与社会紧密结合的内容，改变旧的实验模式，同时增加与生产同步的仪器设备，必要时可以自行改进或研制仪器设备。

3. 毕业设计

毕业设计是学生综合运用所学专业知识和技能的重要实践环节，它几乎涵盖了毕业要求的所有指标点，具有将学生从学校引入到社会的重要功能[9]。因此，从选题、研究方案设计到学生综合实践各环节都应尽量与企业密切结合，可以充分利用校内、校外实习基地，保证培养高素质创新人才目标的实现。

五、 结语

加入《华盛顿协议》后，我国工程教育专业认证体系和工程教育人才培养实现了国际等效，工程教育专业认证为我国提升人才培养质量提供了可参照的标准，同时也对教师提出了新的挑战。教师要不断更新知识，根据社会对人才的需求进行课程设计，严格安排教学环节，熟练驾驭课堂教学，更新教学手段，引领创新知识；同时，教师要密切联系企业，立足于学生发展的实际需求，成为知识建构的促进者，随时对学生获取知识给予点拨、指导和帮助。

参考文献：

[1] 李文娟.面向工程教育专业认证，提升高校教学管理水平[J].高教学刊，2017(1)：130-131.

[2] 曹净植，王晓杰，宁南.多要素融合下课堂教学方式的构建[J].黑龙江高教研究，2016(10)：157-159.

[3] 储开峰，孙杰.提升高校教学质量的对策思考[J].泰州职业技术学院学报，2016，16(5)：8-10.

[4] 刘隽颖.论大学创新教学的理论与实践特征[J].大学教育科学，2016(2)：70-72.

[5] 杨爽.“互联网+”时代的大学教师角色转型研究[J].黑龙江高教研究，2016(10)：61-64.

[6] 李擎，崔家瑞，阎群，等.工程教育认证下自动化专业实践类课程改革[J].实验技术与管理，2016，33(12)：225-228.

[7] 荆妙蕾.高校纺织工程专业实践教学体系的构建与实践[J].天津工业大学学报，2012(12):106-109.

[8] 郑兵云，许大宝，倪修凤.应用型人才培养下工程造价专业实践教学影响因素分析[J].高教学刊，2017(1)：31-32.

[9] 陈文松.工程教育专业认证及其对高等工程教育的影响[J].高教论坛，2011(7)：29-32.