工程教育专业认证背景下基于OBE理念的专业方向课程体系建设探讨

王忠维 麻彦龙 叶宏 张小彬

摘  要：在工程教育专业认证背景下，如何建设符合OBE（目标导向）理念的专业方向课程体系关乎到认证质量和人才培养质量。本文以重庆理工大学材料科学与工程专业的专业课程改革過程为例，探讨了在工程教育专业认证背景下基于OBE理念建设专业方向课程体系设置过程，并介绍了专业方向课程教学内容的改革原则，可以为其他学校的相关专业课程改革提供参考。

关键词：工程教育专业认证  OBE  材料科学与工程  课程改革

中图分类号：G642                            文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2021）06（a）-0153-04

Discussion on the Build of Major Course System Based on the OBE under the Background of Accreditation of Engineering Education

——Taking the Major of Materials Science and Engineering in

Chongqing University of Technology at an Example

WANG Zhongwei*  MA Yanlong  YE Hong  ZHANG Xiaobin

（College of Materials Science and Engineering， Chongqing University of Technology， Chongqing， 400054  China）

Abstract： Under the background of Engineering Education Accreditation， how to build a professional direction curriculum system in line with OBE （goal oriented） concept is related to the quality of certification and talent training. Taking the professional curriculum reform process of Materials Science and Engineering major of Chongqing University of Technology as an example， this paper discusses the setting process of building professional direction curriculum system based on OBE concept under the background of Engineering Education Accreditation， and introduces the reform principles of professional direction curriculum teaching content， which can provide reference for the curriculum reform of relevant majors in other schools.

Key Words： Accreditation of Engineering Education; OBE; Materials Science and Engineering; Curriculum reform

2004年11月，中国工程院教育委员会向国务院提出了“关于大力推进我国注册工程师制度与国际接轨的报告”，报告中同时建议我国加入国际互认组织《华盛顿协议》。《华盛顿协议》于1989年由来自美国、英国、加拿大、爱尔兰、澳大利亚、新西兰6个国家的民间工程专业团体发起和签署。该协议主要针对国际上本科工程学历资格互认，确认由签约成员认证的工程学历基本相同，并建议毕业于任一签约成员认证课程的人员均应被其他签约国（地区）视为已获得从事初级工程工作的学术资格。加入该协议能表明我国工程教育质量及其保障能够得到国际工程教育界的认可，也能为我国培养的工程类学生提供具有国际互认质量标准的“通行证”，为他们将来走向世界舞台打下基础，同时也将标志我国工程教育国际化迈出重大步伐，促进我国工程类专业走向世界。2005年5月，我国成立了全国工程师制度改革协调小组，启动实施工程师制度改革和工程教育认证工作。经过努力，我国在2013年6月成功申请成为《华盛顿协议》临时签约组织，2016年6月，我国正式成为《华盛顿协议》成员。

《华盛顿协议》有3个重要基本理念：以学生为中心的教育理念;以学生学习成果为教育导向理念（Outcome-Based Education，OBE）;持续质量改进理念。其中OBE为理念的专业认证标准给人才培养方案，特别是专业方向课程体系建设提出了全新的要求和更高的挑战。与传统的工科教育相比，基于OBE理念的新工科教育更加强调教育的“产出”质量，也就是毕业生离校时具备了什么能力、能干什么、会做什么。《华盛顿协议》规定了12项毕业生素质要求，毕业生素质是一系列独立均具可评价性的成果的组合，这些成果是体现毕业生潜在能力的重要因素，内容涉及工程知识、工程能力、通用技能、工程态度，所要求的毕业生要求与协议的范例有实质等效性。

专业方向课程是设置在学生完成通识课程和专业基础课程学习后的重要课程，起到承上启下的关键作用。学生需要完成前期的通识课程和专业基础课程后才能进入专业方向课程的学习，之后即进入毕业设计阶段，因此专业方向课程在一定程度上决定了该专业培养学生的专业技能特色和就业方向。以北京科技大学材料科学与工程专业为例，在学生大三年级时为其开设了《钢铁冶金学》《固态成型理论基础》《轧制过程控制》《轧制原理》和《轧制工艺》这几门专业方向课程，这些课程奠定了该校学生在钢铁及冶金行业内扎实的专业印象和良好口碑。重庆理工大学材料科学与工程专业是重庆市一流专业，重庆市“三特行动计划”特色专业，所属学科为重庆市一流学科，也是该校的传统优势专业。但是在制造业行情升级和转型期间，材料专业的发展也面临着严峻的挑战，主要问题集中在专业方向课程教学内容过于传统和培养的专业技能不符合市场需求这两方面。而OBE理念可以很好地帮助解决这些问题，但是当前无论是在专业方向课程体系设置，还是在教学内容上都已经无法紧跟OBE理念，因此亟需对其进行调整。本文以重庆理工大学材料科学与工程专业的专业课程改革过程为例，探讨了如何在工程教育专业认证背景下并基于OBE理念建设专业方向课程体系。

1  基于结果导向确定专业培养目标

OBE理念强调学生在完成大学所设置的所有课程并通过考核后，可以获得明确的能力，这就要求学校在制定人才培养大纲时，就要提出明确且具体的培养目标[1-2]，而这在传统的培养大纲中往往没有明确的体现。以重庆理工大学材料科学与工程专业2015版培养大纲为例，该大纲中将人才培养目标确定为：“本专业培养适应社会和科学技术迅速发展需要，德、智、体、美全面发展，在材料科学与工程方面获得工程师基本训练，具有较强实践能力和创新精神，能在金属材料制备加工、组织结构和性能的分析与测试、材料表面工程、材料加工处理等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高素质应用型人才。”可以看出，该版本的人才培养目标过于宏观，对学生的最后所能达到的能力没有明确阐述，因此学校在2019年对教学大纲进行了重新编写，在结合重庆目前的产业布局和学校定位，并结合工程教育认证要求，学校提出了材料科学与工程专业的培养目标：立足重庆，辐射全国，在金属材料工程领域，培养德、智、体、美、劳全面发展，具有扎实的自然科学基础知识储备和良好的人文科学素养，掌握金属材料领域的基础理论知识、专业技能及科学研究方法，具备装备制造、汽车零部件、电子器件、新材料领域知识背景及创新能力，能够从事材料开发设计、生产、科学研究等工作，并具有继续学习能力、创新能力和前沿视野的高素质应用型工程技术人才。

新实行的培养大纲相较旧版大纲主要有以下几点改进。

1.1 明确就业领域

对于地方高校而言，服务地区经济发展是重要的责任，因此新大纲明确了学校培养的人才以服务重庆为主，同时兼顾全国，并且基于重庆的优势产业、未来的产业布局及人才市场需求，明确了在金属材料工程领域，以装备制造、汽车零部件、电子器件和新材料为主要方向的就业领域，这就对后续的专业课程建设提出了明确的要求，十分符合OBE理念[3-4]。

1.2  明确培养能力

旧大纲笼统地提出学生毕业时得到工程师基本训练、具有实践能力和创新精神，并有一系列专业相关技能，这些几乎可以适用于所有学校的材料类专业，并未突显出学校专业优势和特色。因此在新版大纲中，明确了学生除了基础知识和技能外，要能在几大领域中开发设计、生产、科学研究等从事工作，并具有继续学习能力、创新能力和前沿视野。

1.3  明确人才定位

新版大纲把材料科学与工程专业培养的学生定位为服务地方经济的“高素质应用型工程技术人才”，进一步明确人才定位，这为后续的课程建设，特别是专业方向课程建设提供了明确的指导和要求。

2  专业方向课程体系改革和建设

在确定人才培养方案后，必须要有合理的课程体系设计来支撑培养方案，否则培养方案只会变成无源之水、无本之木，而在这其中，专业方向课程的设置是关键中的关键[5]，因为它们是体现专业特色和专业优势的地方，也是培养学生专业能力的关键支撑[6]。为此，材料科学与工程专业本科生的主要课程被划分为五大类，即通识教育课程（如大学英语、体育）、学科教育课程（如线性代数、大学化学）、专业基础课程（如材料科学基础、材料力学性能）、专业方向课程和毕业设计，并大致按照图1所示的顺序安排不同类型的课程。这样打破了传统按照专业课和非专业课来划分课程的传统惯例，特别是把专业课程分为专业基础课程和专业方向课程，这有利于按照人才培养目标合理分配课程。

基于培养目标中的“具备装备制造、汽车零部件、电子器件、新材料领域知识背景及创新能力，能够从事材料开发设计、生产、科学研究等工作”的要求，《金属材料学》《热处理原理及工艺》《材料表面工程》和《金属腐蚀与防护》这4门专业方向课程被安排在一起构成了专业方向课程体系。这4门专业课程分别涉及了金属材料的制造、热处理、表面处理和腐蝕防护，覆盖了金属材料从制造加工到最终服役，再到回收利用的全寿命周期。通过学习该专业方向课程体系，学生可以系统地掌握金属材料领域的相关知识，并在此基础上，根据培养目标的要求，有针对性地改革这4门专业方向课程（详细措施见下一节），以符合OBE的理念。

3  专业方向课程教学内容改革

专业方向课程体系虽然是由4门教学内容差异极大的课程组成，但是它们实际上却相互补充、相互配合，给学生打造了一个完整的专业方向学习体系，避免了之前各个课程各自为政、内容有重叠或者内容不匹配的问题。由于同属一个体系，4门专业方向课程的教学内容统一按照以下4个原则进行改革。

3.1 强化基础，突出特色

专业方向课程具有较强的专属性，针对不同的应用领域，所需要学习的内容可能千差万别，因此在设计教学内容时，重点强化了通用的概念、知识、技能，但在一些专业性较强的章节，则要凸显培养目标中的特色方向。例如在《材料表面工程》课程中的电镀章节，重点介绍了电镀在电子信息行业的应用，这是为了支撑培养目标中“电子器件”特色方向。通过改革调整，专业方向课程既保留了通用且重要的基本知识，在具体应用上又专注于符合培养目标的相关内容。

3.2 与时俱进，精炼去臃

在经济飞速发展的今天，知识理论也在快速更新，特别是专业方向课程，随着产业的升级会不断推陈出新，如果不与时俱进，精炼内容，那么课程与实际应用将会脱节，学生所掌握的知识有可能是过时的、落伍的，最终影响到学术的培养成果。例如，在《热处理原理及工艺》中关于渗碳表面处理的工艺，目前正规企业早已开始普及气体渗碳技术，因此固体渗碳技术只是作为发展历史来讲述，不再详细讲述相关工艺流程及设备。

3.3 交叉融合，互相配合

4门专业方向课程之所以能够构成一个体系，不仅需要知识理论的集合，更重要的是交叉融合，相互配合，才能使学生具备系统性的专业知识。例如在《金属材料学》课程关于不锈钢的章节中，传统课程往往只重点讲述不锈钢的力学性能，对于腐蚀性能只是一笔带过。而该课程又先于《金属腐蚀与防护》，因此在讲述这部分内容的时候，提前引入了一些金属防腐的概念和知识，这样学生在学习过程中先后联系，可以系统性地掌握该部分的知识理论。

3.4 动态调整，实时反思

在工程认证中，特别强调不断更新，动态调整，也就是要以“教学结果”推动“教学过程”的改革。因此在专业体系的建设和改革中，也要十分重视并及时地反思、作出调整，不能认为只通过一两次的改进就能一劳永逸。短期可以通过了解学生情况，长期则可以通过用人单位和就业学生的反馈来调整教学内容和教学方法，以不断适应市场需求，达到以目标为导向的目的。

4  结语

本文以重庆理工大学材料科学与工程专业的专业课程改革过程为例，探讨了在工程教育专业认证背景下并基于OBE理念建设专业方向课程体系设置过程，介绍了专业方向课程教学内容的改革原则。可以看出，专业方向课程是支撑实现OBE理念的重要环节，同时OBE理念又可以较好地指导专业方向课程体系建设。只有在理解OBE理念、确定明确的教学培养目标的前提下，才能制定出适应工程教学认证的专业方向课程体系。

参考文献

[1] 白艳红.工程教育专业认证背景下课程目标的形成性评价研究与实践[J].高等工程教育研究，2019（12）：60-64.

[2] 赵哲.高校工程人才培养质量的战略管理研究——以辽宁省为例[D].大连：大连理工大学，2019.

[3] 陈涛，邵云飞.理念与现实：我国高等工程教育加入《华盛顿协议》后的发展趋向探析[J].高等教育管理，2018（12）：54-59.

[4] 辛忠，何佳雯，周玲.可持續发展背景下绿色工程教育的理念与实践探索[J].化工高等教育，2020（2）：1-11.

[5] 裴玉龙，李昕光.面向新工科的交通运输专业培养体系改革研究[J].中国现代教育装备，2019（3）：90-94.

[6] 李虹，宋波，罗熊，等.基于工程教育专业认证的人才培养实践[J].中国冶金教育，2019（1）：54-57.