高校面向工程教育專業認證的數據采集與分析管理系統設計與實踐

吳嬌蓉　惠英　賈弦　李曄

摘要：當中國專業認證成為工程教育常態工作內容后，量大面廣的支撐數據采集具有長期性、周期性、連續性的明顯特征。隨著網絡信息化技術的發展，設計和建設面向工程教育專業認證的數據采集與分析管理系統，在提高數據收集效率的同時，也為基于數據采集與定量分析進行工程教育教學規律總結提供了技術平臺，并促進以需求為導向人才培養方案的持續改進。本文按照中國工程教育認證協會2016版專業認證自評報告指導書要求，開展了數據采集需求和系統功能需求分析，以此為基礎設計了包括五個子系統的總體框架，以在校本科生子系統為例，進行了子系統框架設計。實踐表明，該系統能夠跟蹤學生的培養過程，生成各類調查分析報告，便于及時了解學生對培養環節、教師教學的滿意度，是保證質量管理的有效支持工具。

關鍵詞：專業認證；數據采集與管理系統；培養方案；達成度評價

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）29-0148-03

一、研究背景

從未來發展來看，伴隨全球經濟一體化深入發展、中國成為世界第二大經濟體等的吸引，以及我國全面深化改革所確立的絲綢之路經濟帶和海上絲綢之路合作建設的推進、實施“中國制造2025”促進產業結構邁向中高端等戰略任務的推動，中國工程師將越來越多地走向國際，同時高層次的工程職業人才也會逐漸向中國聚攏。2013年6月，中國成功申請成為“華盛頓協議”臨時簽約組織，按照華盛頓協議執行的工程教育專業認證標準進行工程教育專業認證，為中國工科學生走向世界提供了具有國際互認質量標準的通行證。

教育認證制度作為一種教育行業自律和教育質量控制方法，已成為各國高等教育質量保證體系的重要組成部分。工程教育專業認證基于成果/產出為導向的認證標準中明確要求以學生的學業成就作為認證的重要內容[1]，并要求建立一個有效的學生成就的評價體系。第二，學生對學校和專業的滿意度是能否通過認證的重要指標，學校和專業開展的在校生和畢業生跟蹤調查等都是認證標準中“滿足學生需要”的重要證據[2]。第三，“以質量保證和質量改進為基本指導思想和出發點”的認證指標包含“質量管理”或“持續改進”項目，認證程序上強調通過自評發現師資隊伍、支持條件、培養方案、教學過程中存在的問題以及具有的優勢。

由此可見，學生成就評價、專業教育滿足學生需要的證據、持續改進三項工作均需要大量數據支撐，當專業認證成為工程教育常態工作內容后，量大面廣的支撐數據采集將具有長期性、周期性、連續性的明顯特征，因此，依托計算機網絡信息化技術，建立面向專業認證的數據采集與管理系統顯得極為迫切。

二、系統功能需求分析

按照中國工程教育認證協會（CEEAA）2016版專業認證自評報告指導書要求，自評材料必需提供對工程專業的培養目標、畢業要求、培養方案、課程達成性開展的周期性評價數據以及與之相應的周期性評價體系[1]，見圖1。

由圖1可知，支撐專業認證需要的數據涉及教師、在校本科生、畢業生（已工作的校友或繼續深造的研究生）、企業專家、用人單位、實習基地等，覆蓋了在校師生、院、系、專業、校內外等方面的基本信息，以及教學過程產生的客觀數據、來自各方面的評價數據等。

另一方面，大量數據采集到以后，針對專業認證需要提供的各項證據，必需開展數據分析與深度挖掘工作，以便及時提供達成度調查分析報告，給出學生生源、課程體系、培養目標、畢業要求、師資、支持條件方面存在的問題和改進的建議。

三、系統框架設計

（一）系統總體框架設計

面向專業認證的數據采集與分析管理系統包括五個子系統，見圖2。子系統1、2、3可以實現學生培養過程“新生—在校（本科/研究生）—畢業1年—畢業5年”長周期時間序列數據和截面數據采集和分析、評估、管理。子系統4實現課程、實驗、畢業設計、實踐教學多環節教學效果、教學問題等數據的連續采集和分析，可以客觀地進行教學方法、教師授課等環節教學質量的反饋，為教學改革方向提供依據。子系統4和5的數據采集和管理系統有助于建立用人單位、實習基地定期反饋機制，便于掌握行業、用人單位的實際需求，保障實習基地在實踐教學中良好運作。

（二）子系統框架設計

以“在校本科生子系統”為例，數據采集按照四年培養環節的四個大板塊——課程學習、實習、實踐、創新、畢業設計/論文進行分類，見圖3。在每個板塊下，同時對培養環節的過程數據、評價數據進行采集，形成專業認證需要的“學生在校學習期間對學校和專業滿意度”的連續數據鏈。在此基礎上，每個版塊都應具有數據統計和自動生成調查分析報告的功能。

（三）系統內部架構設計

系統基于JavaEE技術，采用當前業界流行的多層組件式B/S架構，前臺應用系統與數據庫服務器分離，采用集中式數據管理[3]。數據庫可選用Oracle或DB2，應用服務器建議選用Tomcat、Websphere或Weblogic。

四、實踐效果分析

通過長周期學生數據、教師教學、用人單位、實習基地、校友反饋的數據采集與管理系統建設和使用，一方面提高數據收集效率，另一方面為年度本科/研究生教學評估、三年至六年一次的專業認證、二年至四年一次的學科評估、實驗室評估等提供連續的、必要的、可信的數據。依托數據分析與管理系統，為學生成長多階段監控、產出成效及時評估和反饋提供了技術支持；同時根據數據分析結果，能夠促進及時發現問題，便于按照持續改進機制，針對性地進行課程體系、培養目標、畢業要求、師資、支持條件的改進。并實現改進前后效果對比，提供改進措施有效性定量分析數據。

設計和建設這套面向專業認證的數據采集與管理系統，為專業認證服務的同時，也為基于數據采集與定量分析進行工程教育教學規律總結提供了技術平臺；使得OBE（Outcome based education，產出導向教育）人才培養模式不僅僅是理念，而是具有操作和實施性的人才培養有效途徑，并促進以需求為導向人才培養方案的滾動調整，也使學科建設具有信度、力度和效度，見圖5。

同時，專業認證自評期間往往需要撰寫和整理大量文字、數據及表格等材料，利用網絡傳遞，不僅節省了人力、物力、財力，還促進了教育教學現代化和辦公自動化的實施。

五、結語

高等教育認證制度作為高等教育質量保證的一種獨特模式和手段，已被西方教育發達國家普遍采納，成為回應對教育的社會問責和促進及保障教育發展的制度性要素[4]。面向專業認證的數據采集與管理系統以數據的連續性、完整性保證評價的客觀性；該系統通過對在校學生、教師、校友、企業單位人員、教學管理人員開放，增加了整個工程教育過程的透明度和公平性；有利于在培養方案制定過程中提高企業和行業專家的參與度；同時可以有力支撐以社會評價和學生需求作為衡量工程專業教育教學質量成效評估的平臺。

參考文獻：

[1]中國工程教育專業認證協會.工程教育認證自評報告撰寫指導書（2016版）[Z].北京，2015.

[2]魯正，武貴，吳啟晨.德國高等工程教育及啟示[J].高等建筑教育，2014，23（6）.

[3]王海洋，王鵬程，馬敏，薛衛京，孟建.網絡信息化教學評價平臺的建設與實踐[J].高校醫學教學研究（電子版），2013，3（3）.

[4]王建成.美國高等教育認證制度研究[M].北京：教育科學出版社，2007.