人才培养方案制订路径与实践

2024-06-20李自胜肖晓萍

中国教育技术装备 2024年10期

李自胜肖晓萍

*项目来源：西南科技大学教改重点项目“过程装备与控制工程专业培养方案修订与实践”（18py072）；四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目“聚焦复杂工程问题解决能力提升的协同毕业设计机制研究”（JG2021-897）。

作者简介：李自胜、肖晓萍，博士，副教授。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.137

摘要专业人才培养方案是人才培养的指导性文件，是专业开展教学活动的依据。针对培养方案制订过程中数据收集不完善等问题，利用数据分析技术辅助数据收集与分析，基于工程教育认证标准，讨论培养目标组成要素，探讨毕业要求确定方法及指标点的分解方法。通过建立目标实现矩阵、课程支撑矩阵、教学进度计划表等内容，构建基于OBE理念的人才培养方案，从实践层面为人才培养方案制订提供参考。

关键词 OBE理念；新工科；人才培养方案；毕业要求；过程装备与控制工程

中图分类号：G642.4 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2024）10-0137-06

0 引言

人才培养方案是学校落实党和国家关于人才培养总体要求，组织开展教学活动、安排教学任务的规范性文件，是实施人才培养和开展质量评价的基本依据。现行人才培养方案制订工作应遵循“一二三四五六七”原则。

“一”是一个纲要。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》[1]提出要“建设高质量本科教育”“建立学科专业动态调整机制和特色发展引导机制，增强高校学科设置针对性”，指引了人才培养宏伟目标。

“二”是两个会议。在2018年召开的全国教育大会上，习近平总书记强调要“培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”[2]，指引了人才的培养方向。2018年，教育部召开新时代全国高等学校本科教育工作会议[3]，指出以本为本、立德树人，赋予新时代人才培养内涵。

“三”是三个标准。《工程教育认证标准》（简称《认证标准》）[4]、《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》（简称《教学国标》）[5]与部分专业的行业认证标准，为专业标准化建设提供了指导。

“四”是四类新专业。新工科、新医科、新农科与新文科，为新专业建设或传统专业转型升级激发了活力。

“五”是德智体美劳“五育”并举、全面育人，明确了新时代人才培养定位。

“六”是六个2.0版的卓越计划，奠定了人才培养新举措。

“七”是培养方案中七个内容要素，即培养目标、毕业要求、培养目标实现矩阵、课程支撑矩阵、教学进程计划表、课程体系结构、核心课程与学位课程。

高等教育体系的基石是专业，专业建设是提升人才培养质量的着力点，人才培养方案是专业建设的纲领，提高培养方案质量是提高人才培养质量的先决条件。新版人才培养方案要契合“一纲要”、贯彻“二会议”、执行“三标准”、融合“四新”、落实“五育”、对标“六卓越”，形成“七要素”培养方案文件。

人才培养方案需要根据社会和区域经济发展需求、学校办学定位和专业特色来制订，以呈现专业教学规定的要素和培养环节的要求。为顺应《认证标准》和《教学国标》，新版培养方案需要具备7个内容要素，以各要素之间的有机联系作为方案的逻辑主线，形成一个整体，便于各内容要素的达成评价。

1 调研与数据分析

调研是培养方案制订的第一步。调研专业所服务的行业状况，关注社会需求[6]，精炼专业职业特征内涵，分析服务领域变化，把握业界动态；调研用人单位，搜集毕业生职业发展情况，分析培养方案的优势与不足；调研毕业生，交流解决复杂工程问题的效果和效率，了解新知识、新技术、数理、工程基础与终身学习情况；与高校交流，学习优秀培养模式与教学方式；与在校专业学生座谈，掌握学生的个性化需求。

专业服务领域广，座谈或电话交流获取的信息未必能覆盖行业全体需求，进而难以全面跟踪业界动态，可能出现培养目标模棱两可、毕业要求不明确和课程体系重点不突出的弊端，因此需要辅以数据分析技术，较全面地反映行业的主要特征。通过爬虫技术获取用人单位发布在招聘网上的需求，为培养方案制订提供参考。

检索“过程装备与控制工程”“化工机械”“化机”“压力容器”“化工设备”等关键词，抓取近2年内的招聘信息共计4万余条，经清洗、统计和词频分析，专业的服务领域分布、岗位职责词频分析图和任职要求词频分析图分别如图1、图2和图3所示。

数据分析以量化方式反映出培养方案制订所需的信息，与调研方式互为补充，用于完善培养目标、毕业要求、课程体系等内容要素。

2 人才培养目标定位

培养目标是评价人才培养质量的纲领和持续改进的依据，决定毕业要求。因此，培养目标描述务必科学客观、定位明确，符合新时代发展要求[7-8]。西南科技大学过程装备与控制工程专业培养目标描述存在表述不明确、定位严重滞后和缺少组成要素等问题。

培养目标是对专业毕业生在毕业后5年能够达到的职业能力和专业成就的总体描述，由职业特征、人才定位、服务领域和5年后毕业生应具有的职业能力四要素构成。

1）职业特征是不同专业的毕业生在工作中运用所学专业知识完成不同工作内容所体现出的差异性。随着新工科布局加速，专业知识体系需作出相应调整，补充新知识，职业特征会随着技术迭代而不断变化。

2）人才定位应由引领时代的社会主义核心价值观要求和区别工作内容的人才类别组成，人才定位具有明显的时代烙印。在2018年全国教育大会上，习近平总书记指出，“培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”“推进产学研协同创新，积极投身实施创新驱动发展战略，着重培养创新型、复合型、应用型人才”[2]。新时代人才总体定位为“培养德智体美劳全面发展的创新型或复合型或应用型人才”。根据学校培养定位，专业人才定位确定为复合型人才。

3）服务领域指专业毕业生就业从事工作实践的行业或细分行业领域，复合型人才专业需列出具有代表性的行业领域。

4）5年后应具有的职业能力指毕业工作5年后应具备的专业能力、方法能力和社会能力。职业能力可分为专业能力和非专业能力，要覆盖并高于《认证标准》中毕业要求所规定的能力。

基于参考数据分析中“岗位职责”和“任职要求”文本的高频词，从高频词中反向搜索上下文，经归纳和总结，提炼出过程装备与控制工程专业培养目标的职业能力要素，包括五个层面的要点，如表1所示。

基于专业内涵，结合调研获取的信息，参考数据分析结果，经归纳凝练专家评审，过程装备与控制工程专业的培养目标描述为：本专业致力于培养德智体美劳全面发展，掌握过程工程原理、装备设计制造与工业控制技术等多学科综合知识，能在现代过程工业领域从事装备研发、工程实施与管理工作，具有创新潜能的复合型人才，适应石油化工、环保、新能源、医疗、航空航天、轻工、食品、设备检验、劳动安全等领域对人才的需求。

本专业学生在毕业5年后，经过行业实践和自身学习将具备下面这些能力：

1）能熟练掌握现代过程工业装备的标准规范，具备从事现代过程工业装备设计、制造、监控、评价、管理或实施的技术能力；

2）能高效制定现代过程工业装备产品开发或实施计划，具备可靠性论证、合理性评估、经济性审定、执行各项技术管理制度和管理体系的能力；

3）能有效组织现代过程工业成套装备研发，具备技术攻关、新技术储备、业界动态跟踪的能力；

4）能正确认识过程工业对社会和环境的影响，具备安全审视和环保觉察的能力；

5）能积极服务国家和社会，具备责任担当、持续学习和自我提升的能力。

3 毕业要求确定

毕业要求分为三个层次：毕业要求框架、与毕业要求框架实质等效的毕业要求标准、专业具体的毕业要求[9]。毕业要求是对学生毕业时应该掌握的知识和能力的具体描述。毕业要求通用标准共12条[4]。结合专业培养目标，专业需制订以文本呈现并可评价的毕业要求。将通用毕业要求分解为二级指标点，二级指标点之间形成递进关系。毕业要求分为专业要求和非专业要求，向上支撑培养目标，向下决定课程体系。

以过程装备与控制工程毕业要求“工程知识”为例，描述为：“能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。”首先确定该条毕业要求需要支撑培养目标中职业能力的第一条，其次对其进行二级指标点分解。

该专业属于机械类，《教学国标》中，“数学和自然科学知识”的数学包括微积分、线性代数、微分方程、概率论与数理统计、计算方法等知识领域；自然科学类中主要是物理学和化学，物理学主要包括力学、热学、电磁学、光学等相关知识领域。

微积分重在对工程问题符号化描述，物理重在对工程问题建模，微分方程重在对工程模型求连续解，线性代数重在对工程模型的变换，计算方法重在对求工程模型的数值解，概率论与数理统计重在工程问题推理分析，数学与自然科学知识为解决工程问题提供了“描述—建模—变换—求解—分析”工具。

《教学国标》中，“学科基础课程”包括工程图学、力学（材料力学、理论力学）、热流体（流体力学、热力学或传热学）、电工电子学、材料科学基础等。工程图学用于过程设备或零部件的工程表达，理论力学用于分析设备或零部件的运动规律及特征，材料力学用于分析零部件的应变、应力、强度等特性，流体力学用于分析气液固的状态、相互作用及流动规律，热力学分析热力系统、状态、循环和工质，以提高利用率和转换效率，电工电子学主要为过程设备的数据采集、仪表控制及流程控制提供知识基础，材料科学基础为过程设备零部件选型、工艺等方面提供基础知识。因此，学科基础课程的主要作用在于提供建模和分析对象。

《教学国标》中，“专业知识”包括机械设计制造基础、过程（化工）原理、过程设备设计、过程流体机械、过程装备控制技术与应用，主要为零部件、设备、工艺流程、仪器仪表、控制系统提供设计方法和控制方案。

通过上述分析，过程装备与控制工程专业毕业要求中，“工程知识”可描述为：“能够将数学、自然科学、工程基础知识和专业知识用于过程设备及零部件设计、工艺计算、强度及流体分析。”

在过程设备或零部件的设计、计算、分析，流场的计算分析过程中，数学、自然科学、工程基础和专业知识之间相互耦合。根据对数学、自然科学、工程基础和专业知识的作用分析，对二级指标点做如下分解和描述：

1）能将微积分、线性代数、过程原理、热流体用于过程设备强度与工质流动状态的恰当描述；

2）能将物理、力学用于过程设备强度与工质流动状态建模，能将微分方程、计算方法、概率论与数理统计用于模型求解与分析；

3）能将工程图学、工程材料、机械设计、过程设备设计、过程流体机械用于过程设备、零部件、工艺流程的设计与优化。

“工程知识”二级指标点描述，重点在过程设备、流场、工艺流程的建模、分析与设计，没有提及制造工艺、设备控制与流程控制、化学、电工电子、控制工程基础等知识，这部分内容将在毕业要求“设计/开发解决方案”中描述。

4 培养目标实现矩阵建立

毕业要求支撑培养目标，需要标明培养目标中

职业能力与毕业要求之间的权重系数。将培养目标

用知识、能力和素质三要素描述[10]，用“高”

“中”“低”标明支撑强度，不便于培养目标达成评价。根据培养目标，过程装备与控制工程专业培养目标的职业能力包括五个方面，即技术开发、技术管理、技术创新、职业素养和社会责任。赋予每条毕业要求对目标的权重值，每个目标的所有权重之和为1。评价培养目标时，根据毕业要求达成度值计算培养目标的达成度，培养目标实现矩阵示例如表2所示。

5 课程支撑矩阵构建

课程体系支撑毕业要求，用矩阵标明各二级指标点与课程的对应关系，给出每门课程的权重系数。每个二级指标点对应的所有课程权重系数之和为1，表明该指标点得到满支撑。从理论上讲，每门课程分配给二级指标点的所有权重系数之和也应为1，以表明该门课程全支撑了相应二级指标点，由于是双随机非方阵，权重系数计算难度大，故未作该要求。通过构建课程支撑矩阵，通过课程达成度和权重系数可计算出各毕业要求达成度，课程支撑矩阵示例如表3所示。

6 教学进程计划表制定

教学进程计划以表格形式分类给出课程开设顺序，包括通识教育平台、学科（大类）教育平台、专业教育平台、集中实践平台和个性化培养平台。

个性化培养平台在满足个性化需求的同时，应契合产业发展需求。为实现个性化培养平台对毕业要求有效支撑，将课程按模块方式配置，每个模块学分数相同，以模块为单元支撑毕业要求。

课程内容需要覆盖《认证标准》《教学国标》要求，但《认证标准》和《教学国标》没有规定每门课程具体内容与学分数，课程学分要根据专业内涵和专业特色综合考虑。在课程配置时，适当增加实践课程比重，增加创新创业训练项目，以培养学生创意、创新、创业的“三创”能力。

7 课程体系结构绘制

课程体系结构将课程属性和逻辑关系用图的形式直观表达出来。根据《认证标准》分类方法，课程分为人文社科类、数学与自然科学类、工程基础类、专业基础类和实践环节类。过程装备与控制工程专业课程体系结构见图4，其主干课程依赖关系见图5。

8 核心课程与学位课程说明

核心课程与学位课程是专业重要的基础课程，需要根据专业内涵制定。专业主要核心课程已在《认证标准》补充标准和《教学国标》中配置，根据专业特色略做调整。学位课列出要获得该专业的学士学位，需要达到一定要求的必修课程。

9 结束语

人才培养方案需可量化和可评价，通过课程目标达成度、毕业要求达成度、培养目标达成度，可评价人才培养质量，根据评价结果，提出持续改进措施。随着时代变迁，引领时代核心价值理念发生变化，培养目标也应随之变化。产业转型升级，专业服务领域重心发生转移，课程体系难以调整，课程内容应做及时调整，以满足社会所需。毕业要求分解和课程支持矩阵构建难以保证每个指标点都恰当合理。同时，课程体系受师资队伍、实验条件、学生层次等因素制约，培养方案也可能存在不足，因此，持续改进机制就显得很重要。本文以过程装备与控制工程专业培养方案修订为例，提出培养方案制订路径，为培养方案制订实践提供参考。

10 参考文献

[1] 中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划

和2035年远景目标纲要[A/OL].（2021-01-13）[2023-

02-12].http：//www.gov.cn/xinwen/2021-03/13/con

tent_5592681.htm.

[2] 习近平：坚持中国特色社会主义教育发展道路培养德

智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人[EB/OL].

（2018-09-11）[2023-2-12].http：//jhsjk.people.cn/article/30284771.

[3] 坚持以本为本推进四个回归建设中国特色、世界水平的一流本科教育新时代全国高等学校本科教育工作会议召开[EB/OL].（2018-06-21）[2023-2-12].http：//

www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/moe_1485/2018

06/t20180621_340586.html.

[4] 中国工程教育专业认证协会.工程教育认证标准[S].北京：中国标准出版社，2017.