基于工程教育專業認證的課程改革與教學實踐

余金永

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

關鍵詞： 工程教育 ? ?課程改革 ? ?專業認證

引言

由于判斷標準不一樣，對于專業的定義不盡相同，《辭海》對專業的界定是這樣的：專業存在于人類生產生活與科技進步的進程中。就我國來說，專業最常出現在高等院系或中等院系里面，主要對目前人類從事的職業進行一種規范性的界定。而在國外，“認證”通常指：具有權威性與社會地位的第三方組織機構運用規范成本的相關標準對納入認證范疇的產品或服務進行資質認定的一種行為，且專業認證與院校認證共同構成專業認證的龐大組織體系。

我國綜合國力加強，發展加快，對工程教育認證的研究有了進一步發展，具體表現在工程教育教學水平和教育質量提高，達到工程師資格的國際互認等。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、我國工程教育認證現狀

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

我國最早于1992年開展了對土建類5個專業的工程教育專業認證試點工作。2006年3月，由教育部和中國科協牽頭啟動全面的工程教育專業認證。2007年，認證專業擴大至9個，其中包括環境類等5個新試點專業。截至2018年底，我國有91.5%的高校開設工科專業，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模的32%，高等工程教育規模位居世界第一。

工程教育認證申請本著自愿原則，申請認證專業以學校名義向中國工程教育專業認證協會秘書處提交申請，截至2016年已有200個專業申請參與認證。

國際工業化進程逐漸加速，美國、德國、日本等西方工業國家已經步入工業強國之列。仔細翻看國家的工程教育專業認證標準，不難發現這些國家之所以能在國際工程教育中取得顯著的成績，離不開對現代工程師培養的重視。我國雖然起步較晚，但是據統計，我國目前擁有世界規模最大的工程師隊伍，工程教育質量逐年提高，輸出的工科畢業生人數呈逐年上升的趨勢，現已位居世界之首。據教育部相關數據統計顯示，截止到2013年，我國高等教育層次的工科畢業生人數已達到1235204人，創歷史新高。

隨著我國經濟的飛速發展及綜合國力的不斷增強，社會對現代工程師的需求量呈逐步上升的趨勢，我國對現代工程師的培養尤為重視，逐步加大對現代工程師的培養力度。經過長期不懈地努力，議定優化教育教學理念、創新人才培養模式、加大對工程教育的科研投入力度、實行校企協同合作、打造實力雄厚的師資隊伍、加強學生創新能力的培養、提高學生的工程訓練能力等多方渠道，尋找獨具特色的現代工程師培養對策。為進一步貫徹落實新型工業化道路的戰略部署，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計劃”，這是我國在探索現代工程師培養對策的征程上取得的進展與突破。

二、以具體專業為例的研究

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

據教育部網站統計數據，全國開設自動化專業的本科院校有300余所，累計畢業生人數達30000余人。但是到目前為止，僅幾個本科院校的自動化專業通過了認證，所占比例很小。

現以自動化專業為例，索求合理的工程教育專業認證標準的教學設計并在這個過程中解決目前存在的問題，設計最優的教學方案。自動化專業的學生是有可選擇權的，自動化專業有兩個發展方向，第一個是工業過程控制方向，第二個是嵌入式系統方向。是計算機硬件與軟件結合、機械與電子結合、元件與系統結合、運行與制造結合，集控制科學、計算機技術、電子技術、機械工程于一體的綜合性學科專業。

經過打聽、調查及研究，筆者發現自動化專業學生在學校需要掌握的內容如下：具備電工技術、電子技術、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統工程、計算機技術與應用和網絡技術等較寬廣領域的工程技術基礎和一定的專業知識。

針對這一要求，自動化專業開設了電路、信號與系統、模擬電子技術、數字電子技術、自動控制原理、現代控制理論、微機原理及應用、軟件技術基礎、電機與拖動、電力電子技術、計算機控制技術、系統仿真、計算機網絡、運動控制、過程控制、單片機與嵌入式系統原理、計算機輔助設計、專業英語、智能控制、計算機編程C語言、C++語言等課程。

在工程教育專業認證的兩條畢業要求中，多次提到“復雜工程問題”，如：能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業知識用于解決復雜工程問題;能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達，通過文獻研究分析復雜工程問題，以獲得有效結論;能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據，并通過信息綜合得到合理有效的結論等。“復雜工程問題”指必須運用深入的工程原理，經過分析才可能得到解決涉及多方面的技術、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出創造性;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工程實踐的標準和規范中;或具有較高的綜合性，包含多個相互關聯的子問題等。可見，“復雜工程問題”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，極具綜合性與復雜性。“復雜性工程”無法交給單門課程與單個實踐活動實現，需綜合多門交叉課程的知識，結合工程實際問題，基于自主學習與創新性研究，由一個團隊齊心協力完成。

三、我國工程教育認證存在的問題及解決方案

先進的教育理念對于現代工程師的培養能夠起到助推的作用，通讀工程教育專業認證標準中的相關規定與要求，找尋合適的理念，才能培養出最優秀的工程師。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證概念比較模糊，所以無法很好地指導學生發展，因此，老師的理念認知也是很重要的一個環節，所以，在工程教育認證上，需要注意把握，結合國外的優秀理念，比如OBE理念及“以學生為中心”的教育理念。所謂的OBE理念要求教師必須清楚他們的學生畢業時應達到什么樣的結果，然后尋找并設計適宜且有效的方法達到這些結果。OBE作為一種新興的教育理念，在指導我國教學設計、課程體系、學習目標、師資隊伍建設等方面取得了較好成效。例如，香港理工大學將OBE理念融入教學方案設計中，現已取得了顯著成效，該校校長潘宗光指出，OBE理念在推動工程教育發展的同時為工程教育質量的提高創造上升空間，同時豐富現代工程師的培養方案。堅持OBE理念，能夠更好更快地推動工程教育的發展。

工程教育專業課程體系改革不是要擯棄以往的工程教學理念，而是要把知識與技術與基礎內容整合，結合兩者的特色與長處，充分發揮兩者的優勢。傳統課程基礎性、專業性與可行性等方面是經過工程實踐環節認可的，同時是現代工程師應學習的必修課程，尤其在夯實學生專業基礎知識方面，以往課程發揮的作用是無法替代的。因此，有效結合兩者的長處，避免不必要的沖突，既可以更快地發展工程教育認證，又可以避免工作人員突然轉變方式的難適應，可以更好地解決問題。

工程實踐課程對夯實學生專業知識、技能、方法等具有指引作用，除此之外，對工程教育的發展起到引領、鋪墊的作用。實踐課程是工程專業課程的關鍵環節，老師應該鼓勵學生積極參與工程實踐項目，使學生可以通過實踐課程發現具體問題，并且深入剖析工程實踐案例，達到培養學生專業技能和非專業技能的目的。如逐步增加實踐課程的比例、保證實驗課程內容的前沿性、發揮校企合作的紐帶作用等，可以更好地加強工程類學生的學習。

結語

經過以上研究，不難發現，雖然我國工程教育認證起步比較晚，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，已有許多高校認識到了工程教育認證的重要性，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，工程教育認證一定會取得更大的成就。

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