基于工程教育专业认证的土木工程人才培养质量动态监控与评估

谢良甫 秦拥军 王建虎

《华盛顿协议》于1989年由美国、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。2016年6月2日，我国成为《华盛顿协议》 第18 个正式成员。国内院校要抓住第三次产业革命的大好时机，真正使自己的工科教育达到“双一流”水平，必然要与国际接轨，参照《华盛顿协议》规定的各项工程教育专业认证标准进行专业建设和教学工作。通过认证的院校，其工程教育认证的结果将得到协议其他成员认可；通过认证专业的毕业生在相关国家申请工程师执业资格时，将享有与本国毕业生同等待遇。

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。工程教育专业认证的核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求，是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价。

国际工程教育认证的三大核心理念为“学生中心、产出导向、持续改进”[1]，其中“持续改进”强调专业必须建立有效的质量监控和持续改进机制，能持续跟踪改进质量并用于推动专业人才培养质量保障和不断提升[2]。工程教育认证的重要特点就是要求专业建立持续改进的质量文化，认证标准同样贯穿了质量持续改进的基本理念。工程教育认证标准要求专业必须有明确可行的改进机制和措施，能持续跟踪改进质量并收集信息用于下一步改进，形成“评估—改进—再评估”的闭环管理，从而不断提高教育质量，形成动态良性循环。

2018年，新疆大学土木工程专业通过住房和城乡建设部高等教育土木工程专业评估委员会评估，成为新疆维吾尔自治区第一个通过国际工程教育认证的工科专业。新疆大学土木工程专业正式被纳入我国工程教育专业认证体系及《华盛顿协议》名单，有助于土木工程专业技术人员跨境流动和执业，支撑“一带一路”倡议的实施。

虽然新疆大学土木工程专业已经顺利通过了国际工程教育专业认证，但是建立合理有效的人才培养质量动态监控评价体系，确保一线教学时刻按照工程教育专业认证理念执行，做到持续改进，确保顺利通过下一阶段验收是新疆大学土木工程专业建设的重点工作之一。因此，依托工程教育专业认证建立土木工程专业人才培养质量动态监控与评估体系，既能促进工程教育专业认证理念进一步融入土木工程专业一线教学过程，督促教师时刻以工程教育专业认证理念为核心开展教学，又为新疆大学土木工程专业建设提供了持续改进的方向，同时提高了人才培养质量以及土木工程专业行业认可度，也为新疆大学以及自治区其他工科专业人才培养提供指导与帮助。

一、工程教育认证监控与评估的现状

通过专业认证只是开始，关键是后续的持续改进。因此认证专业要加大质量监控力度，形成“评估—改进—再评估”系统。持续改进培养目标使其符合内外要求，持续改进毕业要求使其符合培养目标，持续改进教学活动使其符合毕业要求[3]。

目前我国在工程教育认证监控与评估方面主要有以下几种方法：第一，通过课程目标提出持续改进措施；第二，由专家系统分析毕业要求达成度低的原因，通过规则推理得到需要改进的课程；第三，用工程教育的成果导向教育（OBE）思想和理念分析现有的课程教学与工程教育认证要求的差距并提出改进措施；第四，依据课堂和课后练习，及时了解学生对阶段性教学目标的达成情况，并结合本校教学督导随堂听课反馈的意见，及时发现教学环节中存在的问题并提出改进措施。

根据国际工程教育专业认证要求，目前新疆大学土木工程专业各门课程目标达成度分析已持续开展两年，积累了大量零散的基础数据。但由于缺乏对数据及时有效的整理分析，无法动态监控新疆大学土木工程专业人才培养质量，若等到最后一学年才进行人才培养质量评估，必定导致改进措施严重滞后，并且针对高年级学生存在的问题而提出的改进措施不一定适用于低年级。

因此，依托工程教育专业认证，建立一套科学合理的人才培养质量动态监控与评估系统，并对新疆大学土木工程专业自大一开始实施。根据学生学习情况持续提出改进措施，指引一线教师将工程教育专业认证理念融入教学环节，以提高土木工程专业学生毕业指标点达成度，进而提升人才培养质量。

二、人才培养动态监控与评估的可行性

新疆大学土木工程专业在2018年顺利通过工程教育认证。在认证准备阶段，新疆大学土木工程专业严格围绕工程教育认证重新制定培养方案和教学大纲，积极营造领导率先垂范、专业教师和学生全员覆盖、全体参与的氛围。目前土木工程专业大部分师生对工程认证核心理念有了清晰的认识。近三年来，土木工程专业班级相关任课教师均按照工程教育认证理念进行专业教学，所有教学资料均按照工程教育认证要求进行，每门课程均有课程目标达成度计算数据。近两届毕业生均按照工程教育认证要求定期进行用人单位问卷调查，积累了大量基础数据。在此基础上通过理论计算分析，构建专业培养动态监控与评估系统具有可行性。

三、人才培养质量动态监控与评估方案

（一）改革内容

1.建立人才培养质量动态监控与评估体系

及时收集土木工程专业各年级课程目标达成度基础数据，并根据工程教育专业认证要求编制课程目标及毕业指标基础数据自动录入、整理和分析程序。该程序能直观反映各级学生各门课达成度的具体情况，了解学生的薄弱环节，不仅让任课教师清楚上阶段学生培养成效，亦能让学院了解各年级学生毕业指标点动态达成情况。

2.优化系统评价参数

完善现有毕业指标点达成度计算系统，收集计算已毕业学生毕业指标达成度，同时统计已毕业学生所在的用人单位评价达成度数据，分析二者差异及差异产生的原因，并从用人单位的角度，采用反分析计算出各门课程与毕业指标点的权重矩阵，结合用人单位真实反馈建议与信息，及时在系统中优化课程权重矩阵，不断缩小毕业指标点达成度与用人单位评价结果的差异，使计算系统更加真实可靠[4]。

3.形成“评估—改进—再评估”评估体系的闭环

根据上述系统评估结果，动态监控各年级当前毕业指标达成度，找出急需加强的毕业指标点，并根据课程权重矩阵显示出权重系数大的课程与实践环节，提前让任课教师了解情况，并做出教学改进。系统会每学期根据学生当前学习情况，重新评估学生培养质量，并动态更新数据与改进措施，对教师提出教学改进要求，使各年级学生在毕业前不断提高毕业指标点达成度，进而提高土木工程专业人才培养质量。

通过建立土木工程专业人才培养质量动态监控与评估系统，动态指引土木工程专业教师按工程教育专业认证理念开展教学，为新疆大学土木工程专业教学和建设提出及时、合理、持续性的改进措施，提升土木工程专业人才培养质量。动态监控与评估系统实施方案技术路线图，如图1所示。

图1 动态监控与评估系统实施方案技术路线图

通过用人单位的评价结果，可以反分析计算出课程与毕业指标点权重矩阵。同时可通过当前学生毕业指标达成度情况，得出有效的教学改进方向与建议。

（二）实施方案

一是对土木工程专业班级（土木2016、2017、2018、2019级）前期课程目标达成度数据进行收集整理，参考工程教育专业认证标准要求，通过python 编制课程目标达成度及毕业指标点自动分析计算程序，建立土木工程专业四个年级工程教育专业认证动态数据库。

二是选取近两届毕业班级（土木2013、2014 级）在校毕业指标达成度及用人单位评价结果，对差异较大的指标，可通过采用神经网络优化计算程序中该指标各门相关课程的权重系数，缩小毕业指标达成度及用人单位评价结果差异，并将2015 级学生数据用于程序结果的验证与进一步完善。

三是通过毕业指标计算程序，实现学生培养质量的动态监控与评估，并根据评估结果中学生的薄弱毕业指标点，反计算出下学期权重系数大的关键课程与实践环节，列出所有课程与实践环节各毕业指标点期望值，并将结果反馈给任课教师。每学期再重新评估一次，做到“评估—改进—再评估”的闭环，确保学生毕业指标达成度不断提高，进而不断提升人才培养质量。

（三）实施方法

1.基础数据收集整理

对档案室内存放的土木工程专业各年级历年课程目标及毕业指标达成度数据进行收集，对在校生按年级、专业方向分别建立动态数据库，让教师能及时查阅各班级毕业指标点达成度情况。

2.用人单位问卷调查与实地调研

根据土木工程专业最近两届毕业生就业分布特征，通过网络或电话对用人单位进行毕业生培养质量问卷调查，并对新疆地区大型国企设计院、施工单位进行实地调研，获取生产单位对新疆大学土木工程专业最近两届学生培养质量反馈结果。

3.神经网络学习

根据最近三届毕业生毕业指标达成度及用人单位评价结果，利用伪随机数生成课程权重矩阵样本，通过神经网络进行机器学习，获取课程与毕业指标点权重矩阵，并结合专业教师、企业专家意见进行优化调整。

综上所述，本文阐述了基于工程教育专业认证进行土木工程教学改革的必要性及存在的问题。以新疆大学土木工程专业为例，在工程教育专业认证的背景下，根据教学情况、毕业学生毕业指标达成度、用人单位评价等条件，建立一套科学合理的符合新疆大学教学情况的人才培养质量动态监控和评价系统，形成“评估—改进—再评估”的闭环管理，为土木工程专业教学和人才培养提供动态数据反馈，促进教学和人才培养质量的持续改进，同时，对其他专业建设和人才培养具有参考意义。