面向工程教育专业认证的全过程教学管理理念与实践

田卫新

[摘要]工程教育專业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。在专业建设过程中引入信息技术，可以规范教学过程，提高教学管理效率，帮助建立可审核、可追溯的教育质量保证体系，为可持续改进的专业建设提供制度性保障。

[关键词]工程教育专业认证;全过程教学管理;工程教育

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]2095-3437（2020）07-0076-03

工程技术人员是构建创新驱动型社会、推动经济社会发展的中坚力量。我国现有工学专业本科在校生约550余万，每年工学专业本科毕业生人数约120余万，规模为全球最大。培养具有扎实的专业理论基础和较高的工程技术职业能力、良好的沟通协作素养、适应我国社会快速发展需求的专业人才是一项艰巨的任务。工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。高校工学专业作为人才培养的责任主体，参与工程教育专业认证，根据自身专业特色明确人才培养定位，建立可审核、可追溯的人才质量保证体系，是一条提高专业建设水平的有效途径。

一、工程教育专业认证体系

工程教育专业认证起源于1932年在美国成立的非官方组织"32程与技术认证委员会”（ABET），该组织负责全美500多所大学约2700多个学科专业的认证，具有悠久的历史和很高的公信力。由工程与技术认证委员会发起成立的国际工程联盟（IEA）是当前国际工程专业认证的组织机构。

国际工程联盟目前主要包含7个协议。其中，《华盛顿协议》《悉尼协议》和《都柏林协议》等3个是学历互认协议，《国际职业工程师协议》《亚太工程师协议》《国际工程技术员协议》和《国际技师协议》等4个是职业互认协议。在学历互认协议中，《悉尼协议》是由澳大利亚、加拿大等7个民间工程专业团体成员于2001年发起的在国际上对工程技术员学历（一般为3年）的互认，面向的学历层次与我国的高等职业教育对应。《都柏林协议》于2002年发起，目前成员有加拿大、英国、爱尔兰和南非，它主要针对层次较低的技师学历（一般为2年）认证。

《华盛顿协议》是工程教育本科专业学位互认协议，是目前参与范围最广泛的认证协议，面向学历层次对应我国高等教育的工学本科，通常讲的工程教育专业认证就是指《华盛顿协议》。《华盛顿协议》由美国、英国、加拿大、爱尔兰、澳大利亚和新西兰等6个民间工程专业团体在1989年发起，经过近30年的发展，目前已有20个正式成员和5个预备成员，是具有国际权威性、体系完整的教育互认协议。《华盛顿协议》宗旨是通过对大学工程专业人才培养体系的认证，达到促进工程技术人员的国际流动的目的。我国于2012年建立了国际实质等效的中国工程教育专业认证体系，2016年成为《华盛顿协议》的正式成员。截至2017年底，教育部高等教育教学评估中心和中国工程教育专业认证协会共认证了全国198所高校的846个工科专业。

《华盛顿协议》由36条通用认证标准和若干条特定专业补充认证标准组成。通用认证标准分为学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支撑条件等7个部分，每部分由若干条款组成。《华盛顿协议》的设计理念是以学生为中心，教学设计和组织必须围绕学生学习过程开展;产出导向教育，教学目标是使毕业学生达到解决工程问题的能力;持续改进的机制，建立“评价一反馈一改进”的闭环，形成持续改进的质量保证体系。认证过程主要以五个度来衡量，分别是培养目标与毕业要求的达成度、社会需求适应度、师资和条件保障度、质量保障体系运行有效度以及学生和用人单位满意度。

二、面向工程教育专业认证的专业建设

通过工程教育专业认证后，毕业生在《华盛顿协议》签署国家和地区申请工程师执业资格或申请研究生学位时享有当地毕业生同等待遇，实现国际工程学位互认、专业质量互认。

以学生为中心、以产出为导向和持续改进是工程教育专业认证倡导的三大基本理念。以学生为中心是工程教育专业认证的基础，是指遵循以学生为本的教育理念，教学设计和教学活动围绕学生组织，引导学生达成学习目标，关注全体学生的知识、能力和素质的培养，培养目标和毕业要求体现对合格毕业生的期望，定期评价全体学生的培养质量。以产出为导向是专业认证的核心，是指教学设计和教学活动的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果。以产出为导向倡导反向设计原则，即根据毕业生在毕业五年后能够达成的职业和专业成就提出培养目标，由此确定学生的毕业要求，明确学生毕业时应该掌握的知识和能力，并将其细化为知识能力指标点，再根据毕业要求指标点编写课程教学大纲，设计课程教学目标、课程内容、教学方法、考核方式等，最大限度地保证培养的目标与结果一致。持续改进是专业认证的保障，其是指高校通过定期评价和反馈教学实施效果，对培养目标和毕业要求的达成情况进行评价，及时调整和改进培养目标、毕业要求等，使毕业生更加符合学校定位和社会要求。

不同层次的学校、专业之间存在定位、发展水平、人才需求等多方面的差异，参与认证时也要充分考虑专业特色，结合自身优势建立合适的人才培养体系，促进专业内涵发展。

（一）以学生为中心组织教学活动

传统教学采用教师宣讲、学生被动接受的模式，教学活动主要围绕教师来组织。随着信息技术的发展、知识爆炸式的增长，这种模式越来越难以适应人才培养要求。以学生为中心的本科教育要以提高能力为导向，建立差异化人才培养模式，依托完善的分流机制，围绕培养应用能力、分析设计能力和创新能力来组织和开展教学活动。

实现教师引导与学生兴趣结合的专业方向分流。加强选修课程建设，将选修课程按照专业知识体系规划成套餐。学生在完成计科专业基础课学习后，对学生进行专业概况教育并指导其实现对专业选修套餐的选择学习。

以能力培养为导向的课程内容建设。课程建设是高校人才培养的关键要素，在课程教学设计中要改变重理论轻实践的定式思维，注重在教学环节中构建基本理论的应用场景。在教学设计中引入微课理念、问题导向教学、案例教学以及翻转课堂等先进教学思想，对课程内容按照理论、应用以及综合应用等进行分层梳理，在教学过程中做到基本理论一定要配套应用案例，重要案例一定要配套应用练习，能力培养点一定要配套设计训练，选修课程结课要组织创新能力考核。

（二）建立以毕业生质量导向的教学评价标准

在明确专业定位、充分分析专业特色的基础上制定合理的培养目标，将培养目标逐级分解成子目标后落实到各阶段的培养环节中。毕业生质量是高校人才培养的生命线，培养目标要反映毕业生的社会需求适应度，毕业生和用人单位的满意度是教学质量最终评价的重要依据。通过设置不同的考核指标和关键质量控制点，建立培养目标与具体教学活动之间的逻辑关联与传导机制。

毕业要求与培养目标一致。毕业要求是连接高校人才培养体系与社会人才需求的纽带，要充分考虑专业定位和社会需求，综合企业专家代表意见并开展广泛调研，同时结合对解决“复杂工程问题”能力要求来制定。毕业要求的达成要支撑培养目标的达成。改变原有的基于学分的评价，代之以具体的基于工程素养和应用能力的评价。毕业要求达成度评价包括指标点设置与量化、制定评价计划、确定评价方法、教学设计评估、教学活动评价、评价结果的使用等环节。

课程目标与毕业要求一致。人才培养质量最终需要落实到每门课程，专业课程体系应根据毕业要求制定，课程目标的达成要支撑毕业要求的达成。课程目标由具体考核指标点组成，对应毕业要求分解的指标点。课程建设需要合理设置教学环节和教学方法，设定课程的支撑权重以及考核方式等。

（三）建设完善的质量保障体系

有效的质量保障体系是专业自我验证、自我调控和整改提升的重要保证。质量保障体系建设是教学管理的重要内容，核心是建立“评价一反馈一改进”闭环，形成持续改进机制。通过构建毕业生跟踪反馈的组织体系和反馈制度，充分考虑社会对工程技术人才的知识、能力与素质要求，对教学要素包括师资队伍、教学条件、教学内容、教学效果以及学生等进行全面监控，及时发现问题，持续改进不足，不断提升人才培养的质量和水平。

三、全过程教学管理系统

工程教育专业认证是一项长期的系统工程，参与认证前期通常要对照认证要求对原有教学流程进行重构，修订课程教学和考核方式，认证通过后，还需要继续对教学过程进行持续改进，以适应行业变化。为了规范专业建设，提高教学管理效率和质量，我们开发了面向工程教育专业认证的全过程教学管理系统，结合交互课堂技术，实现对包括课堂教学在内的全教学环节的监管。系统总体结构如图1所示。

《华盛顿协议》的理念贯穿于整个系统设计过程，以稳定的流程实现教育的工程化管理，使整个教学环节达到受控、可追溯、可评估的目标，规范教学管理并保证专业建设的可持续性。

（一）系统用户

系统用户包括教师、学生和管理人员。根据不同的职责划分为教学委员会（分管院长）、专业负责人、课程负责人、任课教师、学生、教学管理员等角色，教学委员会负责对专业定位和办学条件数据进行审核;专业负责人负责制定本专业的专业定位，并对教学设计、综合设计以及课堂教学进行审核;课程负责人负责教学设计、综合设计以及课堂教学内容的制定;任课教师负责实施课堂教学和综合设计并对学生进行考核，对本门课程的教学效果进行分析;学生通过课堂教学子系统参与课堂学习;教学管理员负责教学安排并对教学数据进行汇总、存档。系统用户在各自的职责和角色范围内完成任务或参与教学过程，实现了对教学要素的有效管理和监控。

（二）系统流程

系统总体流程按照教学活动的逻辑顺序进行组织，专业负责人首先编写培养目标、毕业要求，再根据培养目标制定培养方案;然后各课程负责人依照培养方案进行课程设计，編写教学大纲、考试大纲和教案;任课教师依照教学大纲、考试大纲和教案组织教学，并对课程学习情况进行考核。每一阶段都进行完善的审核，各阶段教学文件制定或修改后都需要经过上一级组织审核后才能生效，并作为下一阶段工作的依据。此外，系统集成了交互课堂子系统，帮助教师在课堂教学过程中规范课堂管理，提高教学质量。

（三）交互课堂子系统

传统课堂教学效果的跟踪、评价是教学管理中的难点。交互课堂在已有的多媒体教学软件中集成交互功能，学生通过移动终端参与课堂交互环节，交互情况在系统中记录。通过引入交互课堂，可为课堂教学提供更为便捷的沟通手段;同时通过交互教案设计，为课堂的教学进度、到课率、学习掌握情况等教学数据的收集提供支撑;通过对课堂教学数据的分析、使用可以促进课堂教学环节的规范性，为教学和学生成绩评价起到较好的辅助作用，达到全过程教学管理，有利于工程教育专业认证和持续建设。

（四）数据存储与分析

系统根据教学管理和流程，为培养目标、毕业要求、培养方案、教学大纲、考试大纲以及教案等教学文件分别定义数据库表，按不同版本以及对应的审核记录进行数据保存;同时设计数据库表保存毕业要求对应课程支撑权重、教学内容对课程的支撑权重;系统保存课堂教学有关的教案、题目、答案以及交互情况记录等;建立各课程的题库、答案对应的教学内容支撑权重;保存课程考核情况等。系统根据考核结果计算每名学生对每门课程学习的达成度，通过对各门课程达成度和权重计算整个毕业达成度，最后对学生进行评定。基于存储数据，可以进行达成度统计分析，包括平均达成度、最高达成度、最低达成度等。达成度分析可以分别按专业学生整体分析、按单个学生对课程进行统计分析、按课程进行分析等。可以进行达成度与其他数据，如教学进度完成情况、课堂交互情况、学生到课率情况等之间的相关分析，为教学管理和人才培养质量的持续改进提供依据。

四、结语

工程教育专业认证是高校工科专业提升教学水平，提高人才培养质量的有效途径，通过应用信息技术，对教学流程进行设计和重构，实现全过程的教学管理，便于实现规范化和制度化管理，建立可追溯、可审核的人才培养质量体系。