基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的土木工程人才培養(yǎng)質(zhì)量動態(tài)監(jiān)控與評估

謝良甫 秦?fù)碥?王建虎

《華盛頓協(xié)議》于1989年由美國、英國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6 個國家的民間工程專業(yè)團(tuán)體發(fā)起和簽署。2016年6月2日，我國成為《華盛頓協(xié)議》 第18 個正式成員。國內(nèi)院校要抓住第三次產(chǎn)業(yè)革命的大好時機(jī)，真正使自己的工科教育達(dá)到“雙一流”水平，必然要與國際接軌，參照《華盛頓協(xié)議》規(guī)定的各項工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行專業(yè)建設(shè)和教學(xué)工作。通過認(rèn)證的院校，其工程教育認(rèn)證的結(jié)果將得到協(xié)議其他成員認(rèn)可；通過認(rèn)證專業(yè)的畢業(yè)生在相關(guān)國家申請工程師執(zhí)業(yè)資格時，將享有與本國畢業(yè)生同等待遇。

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)證的核心就是要確認(rèn)工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，是一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評價。

國際工程教育認(rèn)證的三大核心理念為“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”[1]，其中“持續(xù)改進(jìn)”強(qiáng)調(diào)專業(yè)必須建立有效的質(zhì)量監(jiān)控和持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，能持續(xù)跟蹤改進(jìn)質(zhì)量并用于推動專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量保障和不斷提升[2]。工程教育認(rèn)證的重要特點就是要求專業(yè)建立持續(xù)改進(jìn)的質(zhì)量文化，認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)同樣貫穿了質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的基本理念。工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求專業(yè)必須有明確可行的改進(jìn)機(jī)制和措施，能持續(xù)跟蹤改進(jìn)質(zhì)量并收集信息用于下一步改進(jìn)，形成“評估—改進(jìn)—再評估”的閉環(huán)管理，從而不斷提高教育質(zhì)量，形成動態(tài)良性循環(huán)。

2018年，新疆大學(xué)土木工程專業(yè)通過住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部高等教育土木工程專業(yè)評估委員會評估，成為新疆維吾爾自治區(qū)第一個通過國際工程教育認(rèn)證的工科專業(yè)。新疆大學(xué)土木工程專業(yè)正式被納入我國工程教育專業(yè)認(rèn)證體系及《華盛頓協(xié)議》名單，有助于土木工程專業(yè)技術(shù)人員跨境流動和執(zhí)業(yè)，支撐“一帶一路”倡議的實施。

雖然新疆大學(xué)土木工程專業(yè)已經(jīng)順利通過了國際工程教育專業(yè)認(rèn)證，但是建立合理有效的人才培養(yǎng)質(zhì)量動態(tài)監(jiān)控評價體系，確保一線教學(xué)時刻按照工程教育專業(yè)認(rèn)證理念執(zhí)行，做到持續(xù)改進(jìn)，確保順利通過下一階段驗收是新疆大學(xué)土木工程專業(yè)建設(shè)的重點工作之一。因此，依托工程教育專業(yè)認(rèn)證建立土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量動態(tài)監(jiān)控與評估體系，既能促進(jìn)工程教育專業(yè)認(rèn)證理念進(jìn)一步融入土木工程專業(yè)一線教學(xué)過程，督促教師時刻以工程教育專業(yè)認(rèn)證理念為核心開展教學(xué)，又為新疆大學(xué)土木工程專業(yè)建設(shè)提供了持續(xù)改進(jìn)的方向，同時提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量以及土木工程專業(yè)行業(yè)認(rèn)可度，也為新疆大學(xué)以及自治區(qū)其他工科專業(yè)人才培養(yǎng)提供指導(dǎo)與幫助。

一、工程教育認(rèn)證監(jiān)控與評估的現(xiàn)狀

通過專業(yè)認(rèn)證只是開始，關(guān)鍵是后續(xù)的持續(xù)改進(jìn)。因此認(rèn)證專業(yè)要加大質(zhì)量監(jiān)控力度，形成“評估—改進(jìn)—再評估”系統(tǒng)。持續(xù)改進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)使其符合內(nèi)外要求，持續(xù)改進(jìn)畢業(yè)要求使其符合培養(yǎng)目標(biāo)，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)活動使其符合畢業(yè)要求[3]。

目前我國在工程教育認(rèn)證監(jiān)控與評估方面主要有以下幾種方法：第一，通過課程目標(biāo)提出持續(xù)改進(jìn)措施；第二，由專家系統(tǒng)分析畢業(yè)要求達(dá)成度低的原因，通過規(guī)則推理得到需要改進(jìn)的課程；第三，用工程教育的成果導(dǎo)向教育（OBE）思想和理念分析現(xiàn)有的課程教學(xué)與工程教育認(rèn)證要求的差距并提出改進(jìn)措施；第四，依據(jù)課堂和課后練習(xí)，及時了解學(xué)生對階段性教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況，并結(jié)合本校教學(xué)督導(dǎo)隨堂聽課反饋的意見，及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題并提出改進(jìn)措施。

根據(jù)國際工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，目前新疆大學(xué)土木工程專業(yè)各門課程目標(biāo)達(dá)成度分析已持續(xù)開展兩年，積累了大量零散的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但由于缺乏對數(shù)據(jù)及時有效的整理分析，無法動態(tài)監(jiān)控新疆大學(xué)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，若等到最后一學(xué)年才進(jìn)行人才培養(yǎng)質(zhì)量評估，必定導(dǎo)致改進(jìn)措施嚴(yán)重滯后，并且針對高年級學(xué)生存在的問題而提出的改進(jìn)措施不一定適用于低年級。

因此，依托工程教育專業(yè)認(rèn)證，建立一套科學(xué)合理的人才培養(yǎng)質(zhì)量動態(tài)監(jiān)控與評估系統(tǒng)，并對新疆大學(xué)土木工程專業(yè)自大一開始實施。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況持續(xù)提出改進(jìn)措施，指引一線教師將工程教育專業(yè)認(rèn)證理念融入教學(xué)環(huán)節(jié)，以提高土木工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)指標(biāo)點達(dá)成度，進(jìn)而提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

二、人才培養(yǎng)動態(tài)監(jiān)控與評估的可行性

新疆大學(xué)土木工程專業(yè)在2018年順利通過工程教育認(rèn)證。在認(rèn)證準(zhǔn)備階段，新疆大學(xué)土木工程專業(yè)嚴(yán)格圍繞工程教育認(rèn)證重新制定培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，積極營造領(lǐng)導(dǎo)率先垂范、專業(yè)教師和學(xué)生全員覆蓋、全體參與的氛圍。目前土木工程專業(yè)大部分師生對工程認(rèn)證核心理念有了清晰的認(rèn)識。近三年來，土木工程專業(yè)班級相關(guān)任課教師均按照工程教育認(rèn)證理念進(jìn)行專業(yè)教學(xué)，所有教學(xué)資料均按照工程教育認(rèn)證要求進(jìn)行，每門課程均有課程目標(biāo)達(dá)成度計算數(shù)據(jù)。近兩屆畢業(yè)生均按照工程教育認(rèn)證要求定期進(jìn)行用人單位問卷調(diào)查，積累了大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上通過理論計算分析，構(gòu)建專業(yè)培養(yǎng)動態(tài)監(jiān)控與評估系統(tǒng)具有可行性。

三、人才培養(yǎng)質(zhì)量動態(tài)監(jiān)控與評估方案

（一）改革內(nèi)容

1.建立人才培養(yǎng)質(zhì)量動態(tài)監(jiān)控與評估體系

及時收集土木工程專業(yè)各年級課程目標(biāo)達(dá)成度基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證要求編制課程目標(biāo)及畢業(yè)指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)自動錄入、整理和分析程序。該程序能直觀反映各級學(xué)生各門課達(dá)成度的具體情況，了解學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，不僅讓任課教師清楚上階段學(xué)生培養(yǎng)成效，亦能讓學(xué)院了解各年級學(xué)生畢業(yè)指標(biāo)點動態(tài)達(dá)成情況。

2.優(yōu)化系統(tǒng)評價參數(shù)

完善現(xiàn)有畢業(yè)指標(biāo)點達(dá)成度計算系統(tǒng)，收集計算已畢業(yè)學(xué)生畢業(yè)指標(biāo)達(dá)成度，同時統(tǒng)計已畢業(yè)學(xué)生所在的用人單位評價達(dá)成度數(shù)據(jù)，分析二者差異及差異產(chǎn)生的原因，并從用人單位的角度，采用反分析計算出各門課程與畢業(yè)指標(biāo)點的權(quán)重矩陣，結(jié)合用人單位真實反饋建議與信息，及時在系統(tǒng)中優(yōu)化課程權(quán)重矩陣，不斷縮小畢業(yè)指標(biāo)點達(dá)成度與用人單位評價結(jié)果的差異，使計算系統(tǒng)更加真實可靠[4]。

3.形成“評估—改進(jìn)—再評估”評估體系的閉環(huán)

根據(jù)上述系統(tǒng)評估結(jié)果，動態(tài)監(jiān)控各年級當(dāng)前畢業(yè)指標(biāo)達(dá)成度，找出急需加強(qiáng)的畢業(yè)指標(biāo)點，并根據(jù)課程權(quán)重矩陣顯示出權(quán)重系數(shù)大的課程與實踐環(huán)節(jié)，提前讓任課教師了解情況，并做出教學(xué)改進(jìn)。系統(tǒng)會每學(xué)期根據(jù)學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)情況，重新評估學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，并動態(tài)更新數(shù)據(jù)與改進(jìn)措施，對教師提出教學(xué)改進(jìn)要求，使各年級學(xué)生在畢業(yè)前不斷提高畢業(yè)指標(biāo)點達(dá)成度，進(jìn)而提高土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

通過建立土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量動態(tài)監(jiān)控與評估系統(tǒng)，動態(tài)指引土木工程專業(yè)教師按工程教育專業(yè)認(rèn)證理念開展教學(xué)，為新疆大學(xué)土木工程專業(yè)教學(xué)和建設(shè)提出及時、合理、持續(xù)性的改進(jìn)措施，提升土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。動態(tài)監(jiān)控與評估系統(tǒng)實施方案技術(shù)路線圖，如圖1所示。

圖1 動態(tài)監(jiān)控與評估系統(tǒng)實施方案技術(shù)路線圖

通過用人單位的評價結(jié)果，可以反分析計算出課程與畢業(yè)指標(biāo)點權(quán)重矩陣。同時可通過當(dāng)前學(xué)生畢業(yè)指標(biāo)達(dá)成度情況，得出有效的教學(xué)改進(jìn)方向與建議。

（二）實施方案

一是對土木工程專業(yè)班級（土木2016、2017、2018、2019級）前期課程目標(biāo)達(dá)成度數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，參考工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求，通過python 編制課程目標(biāo)達(dá)成度及畢業(yè)指標(biāo)點自動分析計算程序，建立土木工程專業(yè)四個年級工程教育專業(yè)認(rèn)證動態(tài)數(shù)據(jù)庫。

二是選取近兩屆畢業(yè)班級（土木2013、2014 級）在校畢業(yè)指標(biāo)達(dá)成度及用人單位評價結(jié)果，對差異較大的指標(biāo)，可通過采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化計算程序中該指標(biāo)各門相關(guān)課程的權(quán)重系數(shù)，縮小畢業(yè)指標(biāo)達(dá)成度及用人單位評價結(jié)果差異，并將2015 級學(xué)生數(shù)據(jù)用于程序結(jié)果的驗證與進(jìn)一步完善。

三是通過畢業(yè)指標(biāo)計算程序，實現(xiàn)學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的動態(tài)監(jiān)控與評估，并根據(jù)評估結(jié)果中學(xué)生的薄弱畢業(yè)指標(biāo)點，反計算出下學(xué)期權(quán)重系數(shù)大的關(guān)鍵課程與實踐環(huán)節(jié)，列出所有課程與實踐環(huán)節(jié)各畢業(yè)指標(biāo)點期望值，并將結(jié)果反饋給任課教師。每學(xué)期再重新評估一次，做到“評估—改進(jìn)—再評估”的閉環(huán)，確保學(xué)生畢業(yè)指標(biāo)達(dá)成度不斷提高，進(jìn)而不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（三）實施方法

1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集整理

對檔案室內(nèi)存放的土木工程專業(yè)各年級歷年課程目標(biāo)及畢業(yè)指標(biāo)達(dá)成度數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，對在校生按年級、專業(yè)方向分別建立動態(tài)數(shù)據(jù)庫，讓教師能及時查閱各班級畢業(yè)指標(biāo)點達(dá)成度情況。

2.用人單位問卷調(diào)查與實地調(diào)研

根據(jù)土木工程專業(yè)最近兩屆畢業(yè)生就業(yè)分布特征，通過網(wǎng)絡(luò)或電話對用人單位進(jìn)行畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量問卷調(diào)查，并對新疆地區(qū)大型國企設(shè)計院、施工單位進(jìn)行實地調(diào)研，獲取生產(chǎn)單位對新疆大學(xué)土木工程專業(yè)最近兩屆學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量反饋結(jié)果。

3.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)

根據(jù)最近三屆畢業(yè)生畢業(yè)指標(biāo)達(dá)成度及用人單位評價結(jié)果，利用偽隨機(jī)數(shù)生成課程權(quán)重矩陣樣本，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，獲取課程與畢業(yè)指標(biāo)點權(quán)重矩陣，并結(jié)合專業(yè)教師、企業(yè)專家意見進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

綜上所述，本文闡述了基于工程教育專業(yè)認(rèn)證進(jìn)行土木工程教學(xué)改革的必要性及存在的問題。以新疆大學(xué)土木工程專業(yè)為例，在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，根據(jù)教學(xué)情況、畢業(yè)學(xué)生畢業(yè)指標(biāo)達(dá)成度、用人單位評價等條件，建立一套科學(xué)合理的符合新疆大學(xué)教學(xué)情況的人才培養(yǎng)質(zhì)量動態(tài)監(jiān)控和評價系統(tǒng)，形成“評估—改進(jìn)—再評估”的閉環(huán)管理，為土木工程專業(yè)教學(xué)和人才培養(yǎng)提供動態(tài)數(shù)據(jù)反饋，促進(jìn)教學(xué)和人才培養(yǎng)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)，同時，對其他專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)具有參考意義。