基于工程教育認(rèn)證的數(shù)學(xué)教學(xué)模式的探索

王樹忠 于 祿 石宇靜

（哈爾濱理工大學(xué)，理學(xué)院哈爾濱 150080）

一、工程教育專業(yè)認(rèn)證概述

工程教育認(rèn)證來源于專業(yè)認(rèn)證，是高等教育為了保證教育質(zhì)量和促進(jìn)教育質(zhì)量改進(jìn)，從而對高等院校或?qū)I(yè)進(jìn)行詳細(xì)考察的外部質(zhì)量評估過程。認(rèn)證是認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)給高等院校或?qū)I(yè)的一種標(biāo)志，證明其現(xiàn)在和將來能夠達(dá)到辦學(xué)宗旨和認(rèn)證機(jī)構(gòu)規(guī)定的辦學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

工程教育專業(yè)認(rèn)證起源于《華盛頓協(xié)議》，是由美國、英國和加拿大等6個(gè)英語國家的工程專業(yè)團(tuán)體于1989年發(fā)起并簽署的工程教育學(xué)位互認(rèn)協(xié)議。經(jīng)過30多年運(yùn)行，它已經(jīng)發(fā)展成為國際上最具影響力的互認(rèn)協(xié)議。協(xié)議的宗旨是提高工程教育質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程學(xué)位的互認(rèn)，促進(jìn)成員國之間工程技術(shù)人員的國際流動。

我國的工程教育認(rèn)證最早始于建筑學(xué)專業(yè)認(rèn)證。1992年，建設(shè)部在6個(gè)土建類專業(yè)開始進(jìn)行專業(yè)評估。從1992年到2012年的20年之間，總共有406個(gè)工程教育專業(yè)進(jìn)行了認(rèn)證，占全國工程教育專業(yè)的1.36%。迄今為止，我國有1170個(gè)專業(yè)通過了認(rèn)證，覆蓋了21個(gè)專業(yè)類別。2013年6月我國加入《華盛頓協(xié)議》，成為預(yù)備成員國。2016年6月2日，我國成為《華盛頓協(xié)議》的正式成員國，這是我國工程教育專業(yè)認(rèn)證史上的里程碑事件。至此，我國工程教育認(rèn)證的結(jié)果可以得到國際上的認(rèn)可，通過認(rèn)證專業(yè)的畢業(yè)生，在成員國之間將享有同等從業(yè)資格。這意味著為我國工程類學(xué)生開始走向世界的舞臺，也將對中國高等教育事業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

二、工程教育專業(yè)認(rèn)證的意義

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。工程教育專業(yè)認(rèn)證是一種合格性評價(jià)，其核心就是評估工科專業(yè)畢業(yè)生是否達(dá)到畢業(yè)目標(biāo)要求，專業(yè)設(shè)置是否滿足行業(yè)的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。工程教育專業(yè)認(rèn)證的意義在于：

1、提高工程教育質(zhì)量，推進(jìn)教學(xué)改革。進(jìn)行工程教育認(rèn)證的專業(yè)可以邀請同行專家入?？疾?、評估，通過專家對課程設(shè)置及辦學(xué)條件等方面的調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)存在的問題，找出差距，給出客觀、準(zhǔn)確的評價(jià)并提出中肯的建議和行之有效的改進(jìn)措施。

2、提高專業(yè)的辦學(xué)知名度，提升學(xué)生的就業(yè)優(yōu)勢。通過認(rèn)證的專業(yè)在課程設(shè)置、資源及學(xué)生服務(wù)諸多方面能夠得到相關(guān)專家的肯定，能夠向同行和用人單位清晰地表達(dá)該專業(yè)達(dá)到的辦學(xué)層次，表明能夠向用人單位提供滿意的服務(wù)。這不僅能提升畢業(yè)生的就業(yè)優(yōu)勢，也能提高專業(yè)對社會的影響力，對未來潛在生源有強(qiáng)烈的吸引力。

3、工程教育認(rèn)證能夠?yàn)榻處熖峁┙涣?、合作及相互學(xué)習(xí)的機(jī)會。對同一專業(yè)而言，能夠?qū)崿F(xiàn)校際之間的教師流動，實(shí)現(xiàn)校際之間的學(xué)分互認(rèn)和學(xué)生轉(zhuǎn)學(xué)，共享教育教學(xué)資源。認(rèn)證也能促進(jìn)行業(yè)企業(yè)的合作（包括國際間的合作）與相互支持，形成合力，共同發(fā)展。

三、基于工程教育認(rèn)證理念的數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革

近年來，隨著工程教育專業(yè)認(rèn)證的大規(guī)模實(shí)施及快速推進(jìn)，越來越多的高等院校開展了教學(xué)模式的改革創(chuàng)新。遵循以成果為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)的三大工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念的教學(xué)改革研究受到越來越多的重視，國內(nèi)許多高校的數(shù)學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)模式、教學(xué)方法等方面取得了階段性的成果。

1、以成果為導(dǎo)向的教學(xué)模式研究

基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（簡稱為OBE）是一種基于實(shí)現(xiàn)學(xué)生特定學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育過程。最重要的原則是強(qiáng)調(diào)教育者必須清楚地聚焦和組織教育中的每個(gè)環(huán)節(jié)，保證學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐漸達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（1）整合并完善課程體系，重塑教學(xué)內(nèi)容。所有的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)評價(jià)，都是以保障學(xué)生能充分展示其學(xué)習(xí)成果為前提。教師必須致力于幫助學(xué)生發(fā)展知識、鍛煉能力、提升境界，達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。

（2）數(shù)學(xué)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)施要體現(xiàn)以學(xué)生為中心的理念，因材施教，要充分考慮學(xué)生的個(gè)體差異，做到有的放矢，區(qū)別對待。為所有學(xué)生提供同等的學(xué)習(xí)機(jī)會、同等的學(xué)習(xí)資源，要保障學(xué)生能以任何時(shí)間、任何方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。教學(xué)方式要更加彈性化、個(gè)性化和差異化，以滿足不同學(xué)生的需求。鼓勵(lì)教師要結(jié)合不同專業(yè)的特點(diǎn)，大膽、靈活地處理教學(xué)內(nèi)容，滿足不同專業(yè)學(xué)生的個(gè)性需求，實(shí)現(xiàn)并展示其學(xué)習(xí)成果。

（3）為學(xué)生制定更高的學(xué)習(xí)目標(biāo)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，加強(qiáng)內(nèi)容的深度和廣度。增設(shè)高水平課程，課程的內(nèi)容要具有足夠的挑戰(zhàn)度和創(chuàng)新性，引導(dǎo)學(xué)生向頂峰成果努力。在教學(xué)過程中，適當(dāng)引入一些數(shù)學(xué)競賽題目，以豐富教學(xué)內(nèi)容，增長學(xué)生的見識。通過數(shù)學(xué)競賽，為學(xué)生提供更廣闊及更深入的學(xué)習(xí)機(jī)會，充分發(fā)展學(xué)生們的數(shù)學(xué)才能，提升他們的數(shù)學(xué)能力。

（4）反向設(shè)計(jì)就是要求課程的教學(xué)設(shè)計(jì)要保證學(xué)生的能夠達(dá)到最終學(xué)習(xí)成果，并依此來開展教學(xué)活動。教育者要明晰最終學(xué)習(xí)成果是什么，如何達(dá)到？要依據(jù)最終學(xué)習(xí)成果來反推，進(jìn)行反向教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)成果的確定既要考慮到不同的專業(yè)的需求，又要充分考慮教育利益相關(guān)者的要求與期望。擬調(diào)整與完善數(shù)學(xué)課程的設(shè)置，采取分層次教學(xué)，不同專業(yè)設(shè)置不同的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求，主動適應(yīng)各專業(yè)教學(xué)需求。

2、探究式教學(xué)方法的研究

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，學(xué)生始終處于配角的角色，學(xué)生的主體意識，參與意識、合作意識不強(qiáng)。這些都嚴(yán)重妨礙了學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，嚴(yán)重影響力數(shù)學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。要求我們教師要堅(jiān)持以學(xué)生為中心教學(xué)的理念，通過探究式的教學(xué)方法與教學(xué)手段來促使和幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效益。

（1）把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)作為實(shí)施教學(xué)出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。采取多種教學(xué)方法、教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激勵(lì)學(xué)生積極參與到教學(xué)中去，做教學(xué)活動的主角。使學(xué)生由“要我學(xué)”升華為“我要學(xué)”，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的思想方法，培育學(xué)生的問題意識。在面對形形色色實(shí)際問題時(shí)，能夠抓住問題的共性特點(diǎn)和本質(zhì)特征。有意識地鍛煉和提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力。

（2）開展批判式討論，培育學(xué)生的發(fā)散思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鼓勵(lì)學(xué)生開展課堂討論。教師既是課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)者，又是課題教學(xué)的組織者。教師需要根據(jù)教學(xué)目的和內(nèi)容，考慮學(xué)生現(xiàn)有的文化知識、認(rèn)知能力等特點(diǎn)，設(shè)問質(zhì)疑，啟發(fā)式講授，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，鼓勵(lì)學(xué)生圍繞問題展開探究辯論，教師進(jìn)行適時(shí)點(diǎn)撥。在教學(xué)過程中，要注重培養(yǎng)學(xué)生的直覺想象和邏輯思維能力，強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，崇尚數(shù)學(xué)思考的理性精神，形成批判的思維習(xí)慣。

（3）圍繞學(xué)生所在專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，調(diào)整數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容，拓寬知識面，改善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)。調(diào)動學(xué)生思考的積極性，參與課堂教學(xué)的熱情，培育學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。布置創(chuàng)新作業(yè)，創(chuàng)新作業(yè)可以有效轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)生的思維火花，能有效發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)興趣。

3、互聯(lián)網(wǎng)+教育背景下的數(shù)學(xué)課程教學(xué)方法及教學(xué)手段的研究

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂和創(chuàng)客運(yùn)動有機(jī)結(jié)合的線上與線下混合式教育模式（O2O）的誕生，開啟了數(shù)學(xué)課程教學(xué)變革的新時(shí)代。

（1）混合式教學(xué)下的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法

線上與線下兩種學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢相結(jié)合，成為學(xué)生獨(dú)特的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為我們的教學(xué)提供了任何可能，網(wǎng)絡(luò)上豐富的教學(xué)資源（如網(wǎng)上的視頻公開課、微課、慕課等）的共享為高校教師實(shí)施線上線下混合式教學(xué)模式提供了可能。數(shù)學(xué)課程的教學(xué)也可采用學(xué)生先在網(wǎng)上學(xué)習(xí)，教師再依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋來組織課堂教學(xué)。就學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題進(jìn)行重點(diǎn)講解、點(diǎn)評，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組討論，實(shí)行“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式。另外，教師也可以自行制作課件，錄制視頻，為“翻轉(zhuǎn)課堂”準(zhǔn)備資料和素材。同時(shí)，優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教育資源也為學(xué)生提供了任何時(shí)間，任何地點(diǎn)的學(xué)習(xí)機(jī)會。

（2）案例教學(xué)法

案例教學(xué)，是一種開放式、互動式的教學(xué)模式。案例教學(xué)法就是用案例來驅(qū)動教學(xué)，也稱為問題驅(qū)動式教學(xué)方法。案例教學(xué)要經(jīng)過事先周密的策劃和準(zhǔn)備，案例的選擇既要符合學(xué)生現(xiàn)有知識能力，又要有一定的深度、難度和激勵(lì)性。通常地，案例教學(xué)法是在課程剛剛開始時(shí)，通過案例的引入來展開教學(xué)活動，首先提出問題、設(shè)置懸疑，為新教學(xué)內(nèi)容的講授打下伏筆，在課程的最后對案例提出的問題進(jìn)行深入的分析，并給出解決方法。

案例要以實(shí)際情況為背景，應(yīng)是數(shù)學(xué)知識在實(shí)際問題的體現(xiàn)和應(yīng)用。學(xué)生通過對問題的分析和理解，將實(shí)際問題概括、抽象成數(shù)學(xué)問題，并最終用數(shù)學(xué)方法給出問題的解決方案。

（3）預(yù)習(xí)指導(dǎo)式教學(xué)法

在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程的教學(xué)中，只重視課堂教學(xué)，不重視學(xué)生的課前預(yù)習(xí)。多數(shù)學(xué)生是不做課前預(yù)習(xí)的，即便有個(gè)別學(xué)習(xí)進(jìn)行了課前預(yù)習(xí)，也具有一定盲目性、缺乏計(jì)劃和針對性，更沒有學(xué)習(xí)重點(diǎn)?！邦A(yù)習(xí)指導(dǎo)式”教學(xué)法就是教師在完成本次教學(xué)內(nèi)容后，提醒學(xué)生預(yù)習(xí)下一次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，指出學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)，提出問題，設(shè)置懸念，為學(xué)生規(guī)劃學(xué)習(xí)方案。讓學(xué)生帶著問題和好奇心去學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。