淺談應用型本科工程教育認證
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摘要：工程教育專業認證是我國高等工程教育界面臨的機遇和挑戰。本文結合專業迎評建設，從領會工程教育專業認證理念、反向設計培養方案、解決復雜工程問題、課程與畢業要求達成度等方面探討了工程教育認證的關鍵問題，為實施工程教育專業認證打下基礎。
0引言
隨著中國經濟進入新常態，以及“一帶一路”戰略提出，工程教育改革發展面臨諸多問題。工程教育正面臨制造業全球化和工程教育全球化的雙重挑戰，國內工程人才需求和國際工程教育形勢需要加快推進工程教育改革。解決上述問題的共同方法就是建立完善的質量保障體系，通過制度化的手段保證并不斷提高工程教育的質量。工程教育認證是工程師注冊制度的基礎和重要組成部分，長期以來高等學校的人才培養理念與專業認證倡導的“產出導向”有一定的差別[1]。當前，國際上對工程教育專業評估與認證的標準把產出導向、以學生為中心和持續改進等認證基本理念貫穿其中，已從“專業結果”（ProgramOutcome）向著“學生學習結果”（StudentsLearningOutcome）轉變。以往的評估與鑒定，其所選擇的要素指標，往往是注重其投入，唯獨缺乏學生的培養成果。我國施行的“工程教育認證標準”（《華盛頓協議》等效）也是以基于“結果導向”的[2]。而這個結果導向是以“畢業生素質”的展開為主要檢測對象的。它要求工程專業根據自身辦學的定位，制訂出本專業可度量、可測評的具體的畢業生素質要求。本文從領會工程教育專業認證理念、反向設計培養方案、解決復雜工程問題、課程與畢業要求達成度等方面探討了工程教育認證的關鍵問題，為實施工程教育專業認證打下基礎。
1領會工程教育專業認證核心理念
美國工程與技術認證委員會（ABET）已開展80多年的工程教育專業認證[3]，形成和發展了獨特的認證理念和認證標準，開展了大量的認證活動，為推動美國和其他一些國家工程教育的改革發揮了積極作用。ABET代表美國與英國等6國于1989年發起簽署《華盛頓協議》。2016年6月成為第18個《華盛頓協議》正式會員[4]。OBE模式出現于上世紀80年代到90年代初期美國和澳大利亞的基礎教育改革，將OBE定義為“清晰地聚焦和組織教育系統，使之圍繞確保學生獲得在未來生活中獲得實質性成功的經驗”[5-6]。OBE實現了教育范式的轉換，在OBE教育模式中，學生學到了什么和是否成功遠比怎樣學習和什么時候學習重要。OBE是以預期學習產出為中心來組織、實施和評價教育的結構模式。實施OBE教育模式主要有四個步驟：定義學習產出（Defining）、實現學習產出（Realizing）、評估學習產出（Assessing）和使用學習產出（Using），涵蓋了戴明環（PDCA）各要素[7]。實施OBE模式的工程教育專業認證是我國高等工程教育界面臨的機遇和挑戰。工程教育認證下人才培養觀的核心理念是以產出作為導向（OBE），就是要從“教師能教什么”轉變成“學生應達到什么”，大學階段受到的工程教育作為未來相關職業工作的準備，以社會需求和學科發展內涵來確定合理的培養目標，明確支撐培養目標的畢業要求，以產出的產品“學生”為中心設計、實施教學活動，從工程技術知識傳授轉變到職業所需能力培養，是目前高等工程教育培養觀的重要轉變[8]。教育思想轉變很大挑戰，認證強調專業人才培養結果導向，要求教師將畢業設計出口要求分解對應到課程上去，并在課程教學中有效實施。而我國高等教育長期是學科導向、投入導向，這個觀點貫穿在專業課程設置、教學設施、考核評價等方方面面。理念轉變不可能一蹴而就。
2“反向設計課程體系”、“正向組織教學活動”
做好培養方案的頂層設計，制定培養目標、畢業要求，并反向設計課程體系，以及正向組織相應教學活動。符合學校定位和行業發展需求，結合工程教育專業認證要求（中國工程教育專業認證協會2015版的畢業要求有12條），明確專業培養目標和本專業畢業要求，制定畢業要求指標點，引導教師有針對性教學、學生有目的學習；制定課程（體系）與指標點的關聯矩陣，教師在教學中可考核、可評價，學生在考試等學習成果中可表達。制定體現指標點的理論和實踐課程教學大綱，教師在試卷、報告、論文及相應評分標準中得以體現。以機械設計制造及其自動化專業為例，培養目標：以裝備、工具、汽車零部件制造行業企業對人才的需求為導向，培養數字化、智能化設計制造方向的應用型技術人才。畢業要求：①自然科學基礎、工程基礎與專業知識：系統運用數學、物理等自然科學基礎、工程基礎和專業知識解決裝備、工具、汽車零部件等復雜工程問題；②工程經濟與管理：掌握一定的經濟與管理知識，并能將經濟管理方法用于解決裝備、工具、汽車零部件等復雜工程問題；③工程問題分析與表達：具備文獻檢索和應用數學、自然科學、工程科學的基本原理及知識對裝備、工具、汽車零部件等復雜工程問題進行系統分析、表達與論證的能力；④工程設計與開發：具備綜合運用機械設計制造專業知識進行裝備、工具、汽車零部件設計、工藝分析與制造的能力及創新意識；⑤實驗設計與分析：針對裝備、工具、汽車零部件復雜工程問題，具備實驗設計、方案實施、數據分析與處理能力；⑥現代工程方法與手段應用：使用現代設計、測試、制造和仿真分析等軟硬件工具，解決裝備、工具、汽車零部件復雜工程問題；⑦團隊合作與協調：具備良好的團隊合作意識和協調能力，能夠在合作過程中根據需要承擔相應的責任；⑧交流與表達：能夠結合裝備、工具、汽車零部件問題，進行書面與口頭的表達與交流，并具有一定的國際視野；⑨自主學習和終身學習：具有信息獲取、知識更新和終身學習的能力；⑩工程職業道德：熟悉法律法規、相關行業標準和職業規范，理解工程對社會的影響，具備工程職業道德，履行社會責任；輥輯訛人文素養：具備正確的人生觀、價值觀和良好的人文素養；在解決裝備、工具、汽車零部件復雜工程問題時能夠考慮對社會、健康、安全等因素的影響；輥輰訛環保與可持續發展意識：在解決裝備、工具、汽車零部件工程問題時具有環境保護意識，并考慮可持續發展因素。反向設計課程體系（基于OBE）包括公共基礎課、學科專業基礎課、專業課、綜合實踐課，進一步可分類為：通識課程模塊、工程基礎模塊、設計模塊、工藝模塊、制造模塊、綜合實踐模塊等，培養解決產品數字化設計制造復雜工程問題能力。教學大綱是達到認證畢業要求最根本、最基礎性的工作，是任課教師與管理者理解培養目標與畢業要求水平與程度的重要標志之一。課程教學大綱制定要求：①對畢業要求指標點形成支撐；②對畢業要求指標點達成的教學設計；③畢業要求達成度評估方法；④對教學管理要求；⑤專業負責人、責任教授、執筆人、核準院長。
3培養學生解決復雜工程問題的能力
對復雜工程問題的理解：任務具備復雜工程問題的特征，學生需解決的問題包含有多種利益沖突要素在內的機械工程問題。涵蓋任務表達、理論分析、求解等多個相互關聯的子問題，需要綜合應用任務表達、理論分析、求解等多個相互關聯的子問題，需要綜合應用任務表達、數學模型建立、多種現代建模及分析軟件、專業基礎知識、自主創新設計、參數性能優化分析等環節來完成任務，具有較高的綜合性。在專業基礎課、實踐課程中培養解決復雜工程問題的能力，培養學生撰寫報告、匯報，交流與表達能力。
4課程與畢業要求達成度
畢業要求達成度分為課程目標達成度和專業畢業要求達成度評價。課程目標達成度評價指對支撐畢業要求相應指標點的課程目標達成情況進行評價。要求對每學年開設的所有課程依據教學大綱進行達成性評價。畢業要求達成度評價指對每屆學生12個畢業要求的達成情況進行評價。要求對每屆4年的所有課程進行整體性達成評價。畢業要求達成度評價周期為4年。畢業要求達成度評價辦法：①畢業要求分指標點的達成度根據每一屆學生畢業時所學課程達成度評價值及其所占權重進行計算。②由分指標點達成度確定對應1-12項畢業要求的達成度。③由12項畢業要求達成度得出專業整體達成情況。④對達成結果進行分析并應用于持續改進。
5應用型本科專業工程教育認證
應用型人才培養過程要求學生掌握相關工程理論知識的同時具備相當的工程實踐能力。應用型專業工程教育認證在培養目標、畢業要求、課程體系、課程大綱、實踐環節、教學過程、解決復雜工程問題、課程與畢業要求達成度等方面圍繞應用型人才培養目標，體系應用型人才培養特點，實現“本科水平、技術特長”人才培養目標，與研究型人才培養有差異，形成應用型鮮明特色。
6結束語
上海應用技術大學機械設計制造及其自動化專業等6個教育部卓越工程師培養計劃專業，以及電氣工程及其自動化等6個上海市應用型本科試點專業建設，均提出通過工程教育國內或國際專業認證，通過第三方科學評判專業辦學水平，促進人才培養質量提高。學校在參照中國工程教育認證協會制定的“工程教育認證標準”（《華盛頓協議》等效）的要求，研究基于OBE教育理念的工程教育認證，結合學校定位，明確畢業生要求，建立以學生“學習產出”為中心，并通過反向設計建立課程體系，以及以“學習產出”為目標課程改革，培養學生知識、能力與素質，實現畢業要求，并進行“學習產出”評估，推進專業國際化水平。
參考文獻：
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作者:張東民 尚慧琳 鄭剛 張而耕 單位:上海應用技術大學