IEET工程认证下建环专业课程体系和教学评价的探讨

江燕涛，赵仕琦，杨 艺

(广东海洋大学，湛江，524088)

0 引言

1989年由美国、英国、新西兰等6个国家的民间团体发起和签署了《华盛顿协议》，协议详细规定了达到各层级工程师标准所应具备的能力与知识标准，以科学的标准弥合各国工程教育过程的差别，但却要在培养结果上达到的统一指标，从而实现工程师资格的国际互认。

2013年6月国际工程联盟大会经过正式表决，全票通过接纳中国科学技术协会为《华盛顿协议》预备会员，这标志着我国高等工程教育专业认证体系得到国际认可，推动我国工程科技人才培养质量评价标准与国际接轨。

但目前每年教育部接受工程认证的专业非常有限，使得大部分学校参加工程认证的专业的时间变得遥遥无期。由此，广东省高教厅从2016年起推动广东省高校参加中华工程教育学会(简称IEET，Institute of Engineering Education Taiwan)工程认证，也称IEET工程认证。

IEET于2003年成立，2004年启动工程教育认证，是台湾地区三大专业评鉴机构之一，参与了多个国际认证的协定，其中包含《华盛顿协议》，在专业认证上具备国际认可的资质。IEET推动的工程教育认证目标与教育部工程认证相类似是以学生学习成果为导向，确认专业的教育质量，亦即培养学生的成果，确认专业能够持续达成自订的教育目标及其毕业生具备专业所需的能力。鼓励通过认证机制维持教育质量并持续改善。

由于IEET工程认证与传统教育在培养目标、毕业要求、课程体系、教学评价方式等方向都与我国本科工程专业的传统教育，乃至《高等学校建筑环境与能源应用工程本科指导性专业规范》存在差异，因此有必要分析两者的差别，对专业培养方案、课程教学等方面做出相应的调整[1-6]，并建立良好的教学评价机制，为提高建环专业人才培养质量奠定基础。另外，在工程认证规范中要求对高年级大学生开设总整课程(Capstone courses，美国称为巅峰课程)。该课程是一个能给学生提供统整、深化四年所学知识的整合性实践过程[7-12]，该课程难对直接等同现有某门理论课程或实践课程，因而很有必要对该课程进行深入了解。

1 IEET 工程认证规范和传统教育的差异

1.1 培养方案的区别

IEET工程认证规范下的专业培养目标、毕业要求和课程体系等各要素之间的关系见图1。以学校和专业的角度出发，学校和专业以需培养的人才订出培养目标，再依照培养目标拟定核心能力，然后再根据核心能力构建相关课程，课程和教学帮助学生培养各项核心能力，再借助各种评价方式检查学生的学习成果。最后，评价结果能够反馈到培养目标的内涵，由此对培养目标进行修改调整。这一连串的流程形成一个反馈圈，通过它不断循环进行，使得专业的培养目标与核心能力更趋确实与完善。另外，培养目标是由国家社会及教育发展需要、行业发展及职场要求、学校定位及发展目标、学生发展及家长校友期望等因素决定，同时培养目标还决定着毕业要求。培养方案的制定要通过成立咨询委员会来吸纳行业、企业、高校等多方参与。如表1所示。

图1 各要素的关系

表1 传统培养方案和工程认证标准的区别

项目 传统培养方案 工程专业认证标准培养目标毕业时应掌握的知识、能力与素质;能从事哪类岗位,期许成为何种人才对毕业生在毕业后三^五年左右可以达到的能力和专业成就的概括,培养目标不需反映毕业要求。毕业要求毕业时应具备的素养、知识和能力按专业水平、专业能力、社会需求三要素描述,毕业要求明确指向解决复杂问题的能力。课程体系侧重以知识领域与知识点为核心构建课程体系强调根据毕业要求,按照基于学习成果导向反向设计,以能力为核心构建课程体系。

核心能力的培养过程反映在学生在校时，教师对学生学习成果的评价，随之毕业时的毕业生核心能力达成度，反映了通过认证的学位代表毕业生具备进入专业职场的能力，而最终对学生毕业后3～5年的考评教育目标的达成度。

表2 IEET工程认证规范核心能力的内容

核心能力规范内容1运用数学、科学及工程知识的能力2设计与执行实践,以及分析与解释数据的能力。3执行工程实务所需技术、技巧及使用现代工具的能力。4设计工程系统、组件或制程的能力。5项目管理(含经费规划)、有效沟通、领域整合与团队合作的能力。6发掘、分析、应用研究成果及应对复杂且整合性工程问题的能力。7认识时事议题,了解工程技术对环境、社会及全球的影响,并培养持续学习的习惯与能力。8理解及应用专业伦理,认知社会责任及尊重多元观点。

在核心能力指导下课程体系和教学目标三者形成关联，如课程和核心能力的有连性反映在某门课必须能培养哪几项核心能力，某项核心能力的培养上实现了哪几项培养目标，并明确表达，如表3所示。以及课程各章节和评价学生学习方式都明确与核心能力的关系，如表4。

表3 核心能力和课程、培养目标的关联性

课程核心能力1核心能力2…核心能力8流体力学√√√空调工程用制冷技术√……核心能力培养目标1培养目标2…培养目标n核心能力1√√√核心能力2√……

表4 课程章节、评价学生学习方式对核心能力的培养

核心能力1核心能力2…核心能力8周1章节√√√周2章节√√…核心能力1核心能力2…核心能力8作业√√测验√√期中考√√期末考√√…

可见IEET工程认证比传统高等教育更强调以学生为中心的教研合一，强化课程与人才培养的关系。由于认证随国际要求变化，使教师掌握人才培养的趋势；鼓励学生主动学习，教师教学更有动力；系统整合教学和评价，彰显学生成果，反思学生学习，反馈到教学以持续成长。对于产业界，由于产业界参与培养方案，缩短了学用落差，并且通过认证后，培养成果可使新进员工的软实力增强，实际操作能力提高，降低了企业成本。另外，员工学历受国际认可，强化国际布局，认证重视产业界的参与，增进校企互动。

1.2 课程体系的差别

课程体系是实现知识体系教学的基本载体。在课程类别的划分上传统的课程类别与IEET有些差别，例如：《高等学校建筑环境与能源应用工程本科指导性专业规范》中对专业的知识体系的内容及其教学类别的基本设置见表5，主要包括：通识知识课程教学、自然科学和工程技术基础知识课程教学、专业基础知识课程教学和专业知识课程教学(专业基础课、专业核心课、专业选修课)。并明确了知识体系包括的主要知识领域和知识单元。明确核心课程是进行本专业知识体系教学设置的基本课程，规范中列出的知识单元主要对应专业基础知识与专业知识，并作为各校设置核心课程的必修内容。各校在课程体系中可以按本规范规定的知识单元内容进行核心课程设置，可以根据本校实际情况分设课程或合并课程进行设置[13]。但没有明确规定各类别课程或者核心课程的学分数。

专业规范指出[13]，实践课程包括实验、实习、设计、科研训练等方式进行。实践教学的作用主要是培养学生具有实验基本技能、工程设计和施工的基本能力、科学研究的初步能力等。包括了：课程设计、各类实训实习以及毕业设计或论文。并对各类实践课程建议了学分。

(1)实验。公共基础实验参照学校对工科学科的要求；专业基础实验、专业实验可设置专门的实验课程或随课程设置，实验课程学分不低于2学分。

(2)专业实习。金工实习一般不少于2周，认识实习一般不少于1周，生产实习一般不少于2周，毕业实习一般不少于2周。

(3)专业设计。专业课程设计总周数一般不少于5周，毕业设计(或毕业论文)一般不少于10周。

表5 专业的知识体系与教学类别的关系[13]

序号教学类别主要知识领域和知识单元1通识知识外国语、信息科学基础、计算机技术与应用政治历史、伦理学与法律、管理学、经济学、体育运动及军事理论与实践2自然科学和工程技术基础知识数学、普通物理学、普通化学、画法几何与工程制图、理论力学、材料力学、电子电工学、机械设计基础、自动控制基础3专业基础知识工程热力学、传热学、流体力学、建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网、建筑概论4专业知识建筑环境控制系统、冷热源设备与系统、燃气储存与输配、燃气燃烧与应用、建筑设备系统自动化、建筑环境与能源系统测试技术、工程管理与经济

IEET工程认证将课程分为4类，如图2所示，4类课程如建筑一般，Cornerstone则为建筑底部角落的柱石，用以支撑整体建筑结构。Keystone为拱门顶端的楔形石头，用以使整体结构紧密衔接。Capstone(合顶石)指的是建筑最顶端、最后一块石头，用以稳固建筑结构，使其顺利完工。将这些词放在高等教育的脉络下，也有其相对应的含义。基础课程(Cornerstone course)则指共同课程、领域基础课程等，为未来的学习打好扎实的基础。核心课程指专业领域的核心课程，为专业学习最重要的部分，总整课程指大学教育最后、最巅峰的学习经验，使学生能够统整深化大学所学，让学习稳固完成。IEET将基础课程又分别命名基础课程和数学及基础科学，因此形成了四类课程，包括：基础课程、数学及基础科学、核心课程和整合性课程(Capstone Course，简称总整课程)。

第一和第二类与专业规范的通识知识课程、自然科学和工程技术基础知识课程对应，但又不完全一样：

(1)IEET认证中通识教育不包含外国语、政治历史、体育运动及军事理论与实践，所指的通识课程是与专业领域所需具备的。

(2)IEET对数学有9学分以上的要求。核心课程与传统体系的专业基础课和专业课对应。而最大区别在于IEET工程认证规范要求设置整合性课程。具体如表2所示规定了课程要求。

对实践课程的区别在于，建环专业规范明确有各类实践的最低要求，IEET在4.2规范内容中指出：“课程规划与教学须符合产业需求，并能培养学生将所学应用在工程实务的能力”，在佐证材料中规定“1)课程规划与教学能满足产业发展的需求(包括反映咨询委员会或建教合作单位提供的回馈意见、课程委员会开会成果等)。2)专业如何透过外界人士的演讲、校外观摩、实习、竞赛及业界参与等，让学生体验产业界情况与其执行成果”。

表6 IEET工程认证规范4内容

4.1.1 数学及基础科学课程至少各9学分,且合计须占最低毕业学分的20%以上。4.1.2 工程专业课程须占最低毕业学分的45%以上,其中须包括整合工程设计能力的专题实作。4.1.3 通识课程须与专业领域均衡,并与专业教育目标一致。1、最低毕业学分以130学分计。(与我国最低学分涵盖课程内容有所不同)2、专业的课程(包括实践实习课程)能培育所要求的毕业生核心能力,且每项核心能力至少有2^3门课程培育。

2 IEET工程认证的总整课程

总整课程的来由是自上世纪90年代开始，社会对于大学绩效责任的要求和企业对于大学毕业生素质感到不满，认为学生在毕业前应有总结先前所学的机会，并为衔接未来就业和未来做好准备，于是美国大学逐渐体会到大四经验非常重要，于是兴起“强化大四经验的运动”。总整课程成为大四经验中的典型模式之一，也使得总整课程扮演检视学习成果的重要工具之一。

总整课程开设在已修完多数课程，包含基础数学、基础科学等课程之后，具体专业领域一定的知识和技能后开设，通常在第7学期或第8学期，课程长度从1学期至2学期，班级规模视课程形式而定。课程形式：专题计划、毕业论文、专题讨论和实习。(1)专题计划。特性是针对特定主题和问题，执行计划，寻求解决方案，最终作品可以是书面报告，并以口头或多媒体等方式呈现成果或产品。(2)毕业论文。(3)专业讨论。特点是针对各种广泛的主题或问题，并借以延伸整合所学知识。过程包含资料收集、阅读讨论、建立对议题的论点等。(4)实习。

图2 建筑和IEET工程认证课程类别

特点是：总整课程要对应多数或全部核心能力；强调与未来职业衔接，直接应用所学，与现场工作者经验交流，学生借此了解自己角色及反馈自己学习经验。这四类形式，只有毕业论文与建环专业的毕业论文的内涵是一样的，毕业设计还不能直接认为是总整课程。因而对于大多数学校的课程体系来说有必要设置一门总整课程。

如前面所述，大四学习非常重要，在这一年中，应该具有什么作用呢？有学者认为应具备：整合大学所学、为大学学习作结局，反思大学学习成果，从大学过渡到下一阶段的职涯这四个功能。通过这几项功能，大学教育终于完整地完成。整合，能促使学生整合大学所学，让大学学习并非只有一块块独立的知识，而是完整的专业体系和能力培养，并非只是学分的积累，而是有意义的整体学习经历。收尾，为大学经历划下句号；反思，提供机会让学生反思大学四年学到了什么？还有什么不足；过渡，协助学生顺利联接大学经历与毕业职业生涯。而对教师，通过这个课程，了解学生学习情况，验收学习成果，也给授课教师提供反思的机会，例如课程安排、教学方法与评价方式的适当性、课程内容与核心能力的相关性，改善课程的措施等。而对专业和学校，提供了检查专业和学校核心能力培养的最好机会，学生整合大学所学，他所展现的成果正好可以作为学习成效的证据，而学习成果可成为专业作为课程规划和教学修正的依据，这成为非常宝贵的资料。

3 教学评价

IEET工程认证要求认证专业满足认证规范9.1～9.3要求的机制与措施。对于9.1中“须持续确保学生在毕业时具备核心能力”，专业应制定定期反馈评价方式的机制，该机制可确保毕业生核心能力的养成。9.2中“课程与教学须持续符合产业需求，及培养学生工程实务能力”，专业应通过定期召开咨询委员会及其他方式，反馈课程与教学是否符合产业需求及培养学生工程实践能力，这机制能确保课程和教学活动以上需求。9.3中“其他持续改善之机制与成果”中，专业在其他规范的重要反馈及改善工作及成效。

可以将以上教学评价分为两类，一是毕业生核心能力的评价，二是培养目标的评价。核心能力的评价是针对课程制定的短期目标的评价和关于学生于毕业时应具备的知识、技术、态度的评价。其可以关于总整课程对核心能力的评价(直接评价)，还可以通过在校即将毕业的进行问卷调查而获得(间接评价)。

培养目标的评价，是针对课程制定的长期目标的评价，以及学生毕业后3～5年在业界应具备的知识、技术和态度。它通过用人单位对毕业生的评价(直接评价)，和毕业生对自己的评估(间接评价)所构成。

校友的问卷调查和用人单位的问卷调查的评价内容和方式是一样的，围绕“具备基本的专业知识及技能”、“具备实务执行的基本能力”和“具备服务社会的能力”三个方面反馈各项教育目标的重要性和达成度。重要性的评价采用5级标准，即“非常重要(5分)、重要(4分)、普通(3分)、不重要(2分)和非常不重要(1分)，达成度的评价也采用5级标准，是“非常满意(5分)、满意(4分)、普通(3分)、不满意(2分)和非常满意(1分)。

对将要毕业的在校生核心能力的调查有两项，一是对总整课程核心能力培养的评价，二是对大学教育所达到的核心能力的自我评价。

有关总整课程的核心能力评价对象是根据课程内容和考核方式而定，可以是对学生个人的评价也可以是对小组的评价，但都无一例外是对8项核心能力的评价。例如，对学生个人，是以8项核心能力为评价标准，并对各项能力设置权重，学生的某项得分再乘以权重得到权重得分，累加8项权重得分后获得总分。对小组的，可以设计为表8模式，并且由统计结果可以显示核心能力的弱项，如表所示，核心能力3和核心能力8全班平均分数较低，须加强训练和培养。

对将毕业的在校生核心能力的问卷调查可设计成表9模式，将具备核心能力的程度分为五级，如表由高、中上、中、中下和低，分值分别是5～1。例如，以问卷或者其他方式采集的有效样本为100人，若核心能力1得分5、4、3、2、1分别比例是26%、25%、30%、15%、4%，则分权平均分数3.54。

表8 总整课程评价

核心能力权重A组B组C组…组全班平均核心能力110%90859088核心能力220%85908790核心能力315%73708475核心能力48%93859091…核心能力87%60787672各组总分78838680

表9 毕业生具备核心能力的程度评价

程度高/5中上/4中/3中下/2低/1学生百分比平均分数核心能力126%25%30%15%4%3.54核心能力236%38%16%6%4%3.96核心能力3…核心能力8

通过这两项调查，可以得到核心能力较弱项，反思培养对应核心能力的相应课程，对课程和教学内容进行调整。

总的来说，依据了教学目标问卷调查结果、核心能力评价结果、课程委员会决议及咨询委员会建议对人才培养方案、课程、教学方法和评价方式进行改进。最终形成一个图1的闭环。

4 结论

工程教育认证是促进工科专业建设、提高人才培养质量、增强人才行业适应性的重要途径，已经成为我国高教评估制度的重要组成部分。广东省高教厅根据近年教育部工程认证的形势，从2016年起推动广东省高校参加中华工程教育学会的工程认证，也称IEET工程认证。由于该学会参与了《华盛顿协议》，所以其认证标准和教育部工程认证相类似。

文中就IEET工程认证与传统教育在培养目标、毕业要求、课程体系与我国建环专业评估标准作了比较，分析了差别，介绍了工程认证的总整课程形式和内容，对IEET工程认证教学评价方法和设计举例说明，并对教学评价的结果的应用进行了说明。通过以上方面的深入分析和探讨，为建环专业的人才培养体系设计和工程认证提供参考。