工程教育认证背景下工科专业课改革与实践

王新文，符帅

（洛阳理工学院 土木工程学院，河南洛阳 471023）

《华盛顿协议》是目前国际上最具权威性和影响力的工程教育本科学位互认协议之一，我国于2016年6 月成为该协议的正式成员[1]，截至2021 年，我国已有土木类等20 类专业领域接受认证[2]。目前，许多高校都以工程教育认证为契机，大力发展认证领域各专业。专业课是专业的核心，是实现专业培养目标的关键，专业课的教学是否符合工程教育认证标准是专业能否通过认证的主要因素。长期以来，我国的教育一直是“以教师为中心”[3]，近年来有所改变，但不少新的教学方式方法多是在竞赛中展示，在实际教学中，课堂教学仍是以教师讲解为主，导致大部分学生课堂活动积极性不高，另外，课程考核依然是以期末成绩为主，同时不少企业发现学生工作后需要较长时间才能胜任岗位工作。《华盛顿协议》提倡的教学理念是“学生中心”“产出导向”“持续改进”[4-5]。我国开展工程教育专业认证应遵循上述基本理念，但是，目前的教学理念、教学方式方法难以符合工程教育专业认证要求，因此，申请认证的各专业需要进行专业课教学改革。

1 工程教育认证背景下工科专业课课程改革途径

根据《高等教育词典》的解释，高校专业人才培养方案是高等学校根据各层次各专业的培养目标与培养对象特点制定的实施培养的具体计划和方案，是学校指导、组织与管理教学工作的基本文件，包括课程结构、教学形式结构、学时分配等[6]。可见，人才培养方案是高校指导专业教学的基石。为了使专业课的教学满足工程教育认证要求，应站在专业高度、依据工程教育认证基本理念，根据国家和社会的发展需要，贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述[7]和教育部发布的《高等学校课程思政建设指导纲要》，立足行业、企业对人才的需求，结合学校的办学定位、学生和家长的期望[8]，修订专业的培养方案，然后按照培养方案中制定的专业培养目标、毕业要求、课程体系、毕业标准等修订课程大纲，确定课程目标，优化授课内容、选择学生感兴趣的教学方式方法，进行精心的教学设计，制定合适的考核方式，并根据考核结果进行课程评价，依据课程目标达成度进行持续改进，以确保课程质量不断提升。课程改革途径如图1 所示。

图1 工科专业课课程改革途径

2 工程教育认证背景下工科专业课课程改革实践

为了满足工程教育认证标准的要求，解决目前教学中存在的以教师为主、学生平时学习积极性不高、毕业生难以较快适应岗位要求等问题，教师需要进行深入的教学研究与实践，按照图1 所示课程改革途径实施。

2.1 基于工程教育认证修订课程目标

课程目标是指课程本身要实现的具体目标，是确定课程内容、教学目标和教学方法的基础，教育目的要以课程为中介才能实现，课程目标是指导整个课程编制过程最为关键的准则[9]。因此，依据修订后的专业培养方案和课程大纲，确定课程目标，在课程目标中要体现工程教育认证基本理念，更要贯彻落实近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神[7]，以及教育部发布的《高等学校课程思政建设指导纲要》，符合专业指导委员会制定的专业规范要求。综合考虑上述要求，将水质工程学（2）课程的课程目标修改如下。

课程目标1：掌握污水处理的基本概念、基本原理和基本方法，具备污水处理工艺选择及方案比较的能力。

课程目标2：掌握污水处理构筑物的工作原理及计算方法，具备污水处理厂设计、施工及运行管理的基本能力。

课程目标3：掌握污水处理实验的方法与技能，能够根据实际需要设计实验，并正确进行实验操作、数据收集、处理以及总结归纳得到实验结论。

通过典型污水处理工程事故案例分析、大国工匠人物介绍，增强学生的社会责任感和担当意识，激发学生工程兴国的爱国主义热情。通过对《室外排水设计标准》等专业技术规范的学习和实践，增强学生遵守行业规范和法律法规的意识。课程的思政元素有：创新精神、工匠精神、低碳环保、绿水青山就是金山银山、生态安全与修复、资源循环利用等。

2.2 基于工程教育认证整合教学内容

近年来，宽基础的要求使得专业课学时数不断减少[10]，而教材的内容没有改变，因此，需要专业课教师根据课程目标整合课程内容，对于一些叙述性、容易理解的内容，交给学生自学，教师可以通过答疑、作业和测试来检验学生的自主学习情况，并根据学情进行必要讲解，把有限的课堂时间用于难点知识讲解、重点知识分析讨论、工程案例剖析和前沿知识、技术介绍，提高课堂的效率，使课堂内容具有一定的工程性、挑战性、前瞻性和创新性，从而激发学生的学习兴趣和动力。

2.3 基于工程教育认证落实“采用先进的教学方式、方法”

课堂教学方法的改进是工科专业课教学改革的关键环节。教师应采用先进的教学方法，激发学生的学习兴趣。翻转课堂、线上线下混合式教学、融合式教学等互动式、创新性教学方式方法是目前比较先进的教学方式方法，在实际教学中应用受限的原因在于这些教学模式需要教师付出很多精力建设丰富的线上线下课程资源。为了落实“采用先进的教学方式、方法”，学校可通过对建课教师予以资金支持，并计入一定的工作量，定期举行课程资源建设质量评比、奖励等方式调动其积极性；同时要进行专业硬件设施建设，尤其是实验室和实习基地建设，工程模拟设备、虚拟仿真软件和实习基地现场授课可以使理论知识直观、生动地呈现。

2.4 基于工程教育认证落实“以学生为中心”

教师要将“以学生为中心”落实到课程教学的整个设计中。在教学过程中，课前教师要发布预习任务，让学生在线观看课件和视频进行预习并自我测试；课中教师可根据学生课前预习中存在的问题进行释疑解惑，并组织学生对重点内容进行讨论，利用工程案例说明理论知识的工程应用；课后学生除了完成作业，还应该完成课程相关拓展资料的阅读和学习[11]。对于实验、课程设计等实践环节，教师可以提前发放实验指导书、下达设计任务等，实践环节开始时可通过“选人”等方式让学生讲解实验步骤、设计方案等，然后教师对学生的讲解进行点评，对不足之处做相应补充；课程考核也让学生参与其中，每章或者是一单元学习结束后将学生分组，让每组学生根据课程大纲出一份试卷进行互测互评，出试卷和答试卷的分数均计入平时成绩中，使学生充分了解课程的重点，同时期末考试题从学生所出的互测试卷中选取一部分，让学生不仅成为学习的主体，也成为考核的主体。

2.5 基于工程教育认证落实“加强过程考核”

为了调动学生平时学习的积极性，应提升课程过程考核的比重及全面性。教师应充分利用网络平台等现代信息技术，全面考虑学生的所有课堂活动、线上线下学习情况，按照一定权重计入平时成绩，并进行实时跟踪及提醒，从而激发学生学习积极性，引导学生养成良好的学习习惯，增强其学习自律性；在课后作业、讨论和考核中还要设置职业道德、价值引领等课程思政内容。

2.6 基于工程教育认证打破理论教学和实践教学环节之间的界限

对于专业课的实验、课程设计等实践环节，以往的教学计划往往是先进行理论知识学习，然后安排实验、课程设计，这样的教学计划有利于安排和组织教学等，但在实际教学中发现学生在做实验、课程设计时已经遗忘了相关理论知识，指导教师还需要重新讲解，同时由于很多专业课的原理、设计计算和运行管理较复杂，学生在进行理论知识学习时难以理解。为了更好地实现课程目标，可以打通理论和实践教学环节，这里的打通包括时间、地点和授课教师。所以，教师在实验相关的知识点讲解结束后及时组织学生进行实验，这样一方面学生刚刚学完理论知识，基本可以自行完成实验；另一方面对于相关理论知识，学生经过实际操作后理解得更透彻、印象更深，不易遗忘。对于一些实践性很强的专业课，教师可把课堂移至实验室或者是工程现场，利用实验室的工艺模型装置进行授课，或者到工程现场由企业教师进行现场授课，便于学生理解相关理论知识、将理论联系实际。有课程设计的专业课可以课程设计为抓手组织教学，第一次课即布置课程设计任务，让学生一边进行理论知识学习，一边完成相应课程设计任务，有问题及时和教师沟通交流，这样课程结束时学生的课程设计基本完成，也保证了课程设计的质量。

2.7 基于工程教育认证组建一支教学水平高、工程技术强的课程团队

师资队伍建设和教学质量评价体系是工科专业课教学改革的重要保障。高校需加强教师队伍建设，提高教师的教学能力和科研能力，建立健全教学质量评价体系，为教学改革提供支持。“教育者先受教育”[12]，专业课教师可通过参加教学培训、研讨和竞赛等方式，不断提高教学水平，定期深入到行业、企业中实践，甚至是脱产挂职锻炼，以提高工程技术和科研水平；高校引进新教师时不仅限于高学历，还应考虑要具有丰富工程实践经验，注重教师的学科交叉和团队合作；专业课教师要与思想政治理论课教师进行交流学习，以便更好地进行课程思政内容的筛选，掌握课程思政的融入方式、方法，提高课程的思想性。学校应该建立科学的教学质量评价体系，包括学生评价、教师评价和同行评价等多种评价方式，评价指标应该具有科学性和客观性，能够全面评价教学质量，激发教师不断提高教学水平。教学水平高且具备实际工程能力的专业课教师能够为实现课程目标奠定坚实基础。

3 结束语

加入《华盛顿协议》组织是我国工程教育改革的一次巨大的成功和历史性的飞跃，也为我国工程教育新一轮改革和创新发展提供新的机遇和契机[13]。各高校的工科专业都应以工程教育专业认证为抓手，修订培养方案，改革课程教学模式，不断推动专业的发展，以培养出适应和引领新一轮科技革命和产业变革的卓越工程科技人才，打造世界工程创新中心和人才高地[14]。