基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的課程改革與教學(xué)實踐

余金永

摘 ? ?要： 隨著國際工業(yè)的快速發(fā)展，教育部對工程教育專業(yè)認(rèn)證提出了更高的要求，順應(yīng)時代發(fā)展，找尋最合理的方式，培養(yǎng)符合現(xiàn)代工業(yè)要求的新時代工程師，是目前我國高等院校的重點工作。本文以自動化專業(yè)的構(gòu)建及教育落實為例，具體了解我國當(dāng)前工程教育程度，針對問題提出建議。

關(guān)鍵詞： 工程教育 ? ?課程改革 ? ?專業(yè)認(rèn)證

引言

由于判斷標(biāo)準(zhǔn)不一樣，對于專業(yè)的定義不盡相同，《辭?！穼I(yè)的界定是這樣的：專業(yè)存在于人類生產(chǎn)生活與科技進步的進程中。就我國來說，專業(yè)最常出現(xiàn)在高等院系或中等院系里面，主要對目前人類從事的職業(yè)進行一種規(guī)范性的界定。而在國外，“認(rèn)證”通常指：具有權(quán)威性與社會地位的第三方組織機構(gòu)運用規(guī)范成本的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對納入認(rèn)證范疇的產(chǎn)品或服務(wù)進行資質(zhì)認(rèn)定的一種行為，且專業(yè)認(rèn)證與院校認(rèn)證共同構(gòu)成專業(yè)認(rèn)證的龐大組織體系。

我國綜合國力加強，發(fā)展加快，對工程教育認(rèn)證的研究有了進一步發(fā)展，具體表現(xiàn)在工程教育教學(xué)水平和教育質(zhì)量提高，達(dá)到工程師資格的國際互認(rèn)等。雖然仍然落后于外國，但是進步卻是明顯的，也是值得肯定的。

一、我國工程教育認(rèn)證現(xiàn)狀

目下，在已知國際上對于工程教育學(xué)歷互認(rèn)的3個協(xié)議中，《華盛頓協(xié)議》知名度最高。2013年6月19日，在韓國首爾召開的國際工程聯(lián)盟大會上，經(jīng)正式表決，中國作為預(yù)備成員成功加入《華盛頓協(xié)議》，意味著中國開展的工程教育認(rèn)證工作得到簽約國家的普遍認(rèn)可，2016年6月，中國成為《華盛頓協(xié)議》的正式成員，我國工程教育的發(fā)展取得突破性進展，這是我國工程教育認(rèn)證的重要一步，是歷史性的提高。從國際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則的跟隨者變成參與者、制定者，是國際權(quán)威對于我國人才培養(yǎng)的肯定。

我國最早于1992年開展了對土建類5個專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證試點工作。2006年3月，由教育部和中國科協(xié)牽頭啟動全面的工程教育專業(yè)認(rèn)證。2007年，認(rèn)證專業(yè)擴大至9個，其中包括環(huán)境類等5個新試點專業(yè)。截至2018年底，我國有91.5%的高校開設(shè)工科專業(yè)，高等工程教育的本科在校生超過450萬人，占高校本科在校生規(guī)模的32%，高等工程教育規(guī)模位居世界第一。

工程教育認(rèn)證申請本著自愿原則，申請認(rèn)證專業(yè)以學(xué)校名義向中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會秘書處提交申請，截至2016年已有200個專業(yè)申請參與認(rèn)證。

國際工業(yè)化進程逐漸加速，美國、德國、日本等西方工業(yè)國家已經(jīng)步入工業(yè)強國之列。仔細(xì)翻看國家的工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，不難發(fā)現(xiàn)這些國家之所以能在國際工程教育中取得顯著的成績，離不開對現(xiàn)代工程師培養(yǎng)的重視。我國雖然起步較晚，但是據(jù)統(tǒng)計，我國目前擁有世界規(guī)模最大的工程師隊伍，工程教育質(zhì)量逐年提高，輸出的工科畢業(yè)生人數(shù)呈逐年上升的趨勢，現(xiàn)已位居世界之首。據(jù)教育部相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，截止到2013年，我國高等教育層次的工科畢業(yè)生人數(shù)已達(dá)到1235204人，創(chuàng)歷史新高。

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展及綜合國力的不斷增強，社會對現(xiàn)代工程師的需求量呈逐步上升的趨勢，我國對現(xiàn)代工程師的培養(yǎng)尤為重視，逐步加大對現(xiàn)代工程師的培養(yǎng)力度。經(jīng)過長期不懈地努力，議定優(yōu)化教育教學(xué)理念、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、加大對工程教育的科研投入力度、實行校企協(xié)同合作、打造實力雄厚的師資隊伍、加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、提高學(xué)生的工程訓(xùn)練能力等多方渠道，尋找獨具特色的現(xiàn)代工程師培養(yǎng)對策。為進一步貫徹落實新型工業(yè)化道路的戰(zhàn)略部署，加快我國向世界制造大國邁進的步伐，2010年6月，教育部組織并實施了“卓越工程師教育培訓(xùn)計劃”，這是我國在探索現(xiàn)代工程師培養(yǎng)對策的征程上取得的進展與突破。

二、以具體專業(yè)為例的研究

為了更好地了解我國目前工程教育認(rèn)證，各大高等院系都針對社會人才需求進行了培養(yǎng)方案的改進，課程改革也在逐步進行，下面將以自動化專業(yè)為例進行具體問題分析。

據(jù)教育部網(wǎng)站統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全國開設(shè)自動化專業(yè)的本科院校有300余所，累計畢業(yè)生人數(shù)達(dá)30000余人。但是到目前為止，僅幾個本科院校的自動化專業(yè)通過了認(rèn)證，所占比例很小。

現(xiàn)以自動化專業(yè)為例，索求合理的工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)設(shè)計并在這個過程中解決目前存在的問題，設(shè)計最優(yōu)的教學(xué)方案。自動化專業(yè)的學(xué)生是有可選擇權(quán)的，自動化專業(yè)有兩個發(fā)展方向，第一個是工業(yè)過程控制方向，第二個是嵌入式系統(tǒng)方向。是計算機硬件與軟件結(jié)合、機械與電子結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合、運行與制造結(jié)合，集控制科學(xué)、計算機技術(shù)、電子技術(shù)、機械工程于一體的綜合性學(xué)科專業(yè)。

經(jīng)過打聽、調(diào)查及研究，筆者發(fā)現(xiàn)自動化專業(yè)學(xué)生在學(xué)校需要掌握的內(nèi)容如下：具備電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統(tǒng)工程、計算機技術(shù)與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等較寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識。

針對這一要求，自動化專業(yè)開設(shè)了電路、信號與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、自動控制原理、現(xiàn)代控制理論、微機原理及應(yīng)用、軟件技術(shù)基礎(chǔ)、電機與拖動、電力電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)、系統(tǒng)仿真、計算機網(wǎng)絡(luò)、運動控制、過程控制、單片機與嵌入式系統(tǒng)原理、計算機輔助設(shè)計、專業(yè)英語、智能控制、計算機編程C語言、C++語言等課程。

在工程教育專業(yè)認(rèn)證的兩條畢業(yè)要求中，多次提到“復(fù)雜工程問題”，如：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題;能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)，通過文獻研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論;能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜工程問題進行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論等?！皬?fù)雜工程問題”指必須運用深入的工程原理，經(jīng)過分析才可能得到解決涉及多方面的技術(shù)、工程和其他因素，并可能相互有一定沖突;或需要通過建立合適的抽象模型才能解決，在建模過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性;或不僅靠常用方法就可以完全解決的;或問題中涉及的因素可能沒有完全包含在專業(yè)工程實踐的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中;或具有較高的綜合性，包含多個相互關(guān)聯(lián)的子問題等。可見，“復(fù)雜工程問題”涉及面廣，不是一門課程所能涵蓋的，也不是單個實踐活動所能囊括的，極具綜合性與復(fù)雜性。“復(fù)雜性工程”無法交給單門課程與單個實踐活動實現(xiàn)，需綜合多門交叉課程的知識，結(jié)合工程實際問題，基于自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性研究，由一個團隊齊心協(xié)力完成。

三、我國工程教育認(rèn)證存在的問題及解決方案

先進的教育理念對于現(xiàn)代工程師的培養(yǎng)能夠起到助推的作用，通讀工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定與要求，找尋合適的理念，才能培養(yǎng)出最優(yōu)秀的工程師。我國目前工程教育理念不是很明確，一些老師對工程教育認(rèn)證概念比較模糊，所以無法很好地指導(dǎo)學(xué)生發(fā)展，因此，老師的理念認(rèn)知也是很重要的一個環(huán)節(jié)，所以，在工程教育認(rèn)證上，需要注意把握，結(jié)合國外的優(yōu)秀理念，比如OBE理念及“以學(xué)生為中心”的教育理念。所謂的OBE理念要求教師必須清楚他們的學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)達(dá)到什么樣的結(jié)果，然后尋找并設(shè)計適宜且有效的方法達(dá)到這些結(jié)果。OBE作為一種新興的教育理念，在指導(dǎo)我國教學(xué)設(shè)計、課程體系、學(xué)習(xí)目標(biāo)、師資隊伍建設(shè)等方面取得了較好成效。例如，香港理工大學(xué)將OBE理念融入教學(xué)方案設(shè)計中，現(xiàn)已取得了顯著成效，該校校長潘宗光指出，OBE理念在推動工程教育發(fā)展的同時為工程教育質(zhì)量的提高創(chuàng)造上升空間，同時豐富現(xiàn)代工程師的培養(yǎng)方案。堅持OBE理念，能夠更好更快地推動工程教育的發(fā)展。

工程教育專業(yè)課程體系改革不是要擯棄以往的工程教學(xué)理念，而是要把知識與技術(shù)與基礎(chǔ)內(nèi)容整合，結(jié)合兩者的特色與長處，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢。傳統(tǒng)課程基礎(chǔ)性、專業(yè)性與可行性等方面是經(jīng)過工程實踐環(huán)節(jié)認(rèn)可的，同時是現(xiàn)代工程師應(yīng)學(xué)習(xí)的必修課程，尤其在夯實學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識方面，以往課程發(fā)揮的作用是無法替代的。因此，有效結(jié)合兩者的長處，避免不必要的沖突，既可以更快地發(fā)展工程教育認(rèn)證，又可以避免工作人員突然轉(zhuǎn)變方式的難適應(yīng)，可以更好地解決問題。

工程實踐課程對夯實學(xué)生專業(yè)知識、技能、方法等具有指引作用，除此之外，對工程教育的發(fā)展起到引領(lǐng)、鋪墊的作用。實踐課程是工程專業(yè)課程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，老師應(yīng)該鼓勵學(xué)生積極參與工程實踐項目，使學(xué)生可以通過實踐課程發(fā)現(xiàn)具體問題，并且深入剖析工程實踐案例，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和非專業(yè)技能的目的。如逐步增加實踐課程的比例、保證實驗課程內(nèi)容的前沿性、發(fā)揮校企合作的紐帶作用等，可以更好地加強工程類學(xué)生的學(xué)習(xí)。

結(jié)語

經(jīng)過以上研究，不難發(fā)現(xiàn)，雖然我國工程教育認(rèn)證起步比較晚，并且目前仍處于起步階段，但是我們一直在努力，一直在進步，已有許多高校認(rèn)識到了工程教育認(rèn)證的重要性，之后會逐步加強這項工作，進步會越來越快，可以更好地解決問題，對于目前面臨的許多問題，大家都在積極地解決，相信不久之后，工程教育認(rèn)證一定會取得更大的成就。

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