工程教育專業(yè)認證背景下基于OBE理念的專業(yè)方向課程體系建設(shè)探討

王忠維 麻彥龍 葉宏 張小彬

摘? 要：在工程教育專業(yè)認證背景下，如何建設(shè)符合OBE（目標導(dǎo)向）理念的專業(yè)方向課程體系關(guān)乎到認證質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。本文以重慶理工大學材料科學與工程專業(yè)的專業(yè)課程改革過程為例，探討了在工程教育專業(yè)認證背景下基于OBE理念建設(shè)專業(yè)方向課程體系設(shè)置過程，并介紹了專業(yè)方向課程教學內(nèi)容的改革原則，可以為其他學校的相關(guān)專業(yè)課程改革提供參考。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認證? OBE? 材料科學與工程? 課程改革

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）06（a）-0153-04

Discussion on the Build of Major Course System Based on the OBE under the Background of Accreditation of Engineering Education

——Taking the Major of Materials Science and Engineering in

Chongqing University of Technology at an Example

WANG Zhongwei*? MA Yanlong? YE Hong? ZHANG Xiaobin

（College of Materials Science and Engineering， Chongqing University of Technology， Chongqing， 400054? China）

Abstract： Under the background of Engineering Education Accreditation， how to build a professional direction curriculum system in line with OBE （goal oriented） concept is related to the quality of certification and talent training. Taking the professional curriculum reform process of Materials Science and Engineering major of Chongqing University of Technology as an example， this paper discusses the setting process of building professional direction curriculum system based on OBE concept under the background of Engineering Education Accreditation， and introduces the reform principles of professional direction curriculum teaching content， which can provide reference for the curriculum reform of relevant majors in other schools.

Key Words： Accreditation of Engineering Education; OBE; Materials Science and Engineering; Curriculum reform

2004年11月，中國工程院教育委員會向國務(wù)院提出了“關(guān)于大力推進我國注冊工程師制度與國際接軌的報告”，報告中同時建議我國加入國際互認組織《華盛頓協(xié)議》。《華盛頓協(xié)議》于1989年由來自美國、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)團體發(fā)起和簽署。該協(xié)議主要針對國際上本科工程學歷資格互認，確認由簽約成員認證的工程學歷基本相同，并建議畢業(yè)于任一簽約成員認證課程的人員均應(yīng)被其他簽約國（地區(qū)）視為已獲得從事初級工程工作的學術(shù)資格。加入該協(xié)議能表明我國工程教育質(zhì)量及其保障能夠得到國際工程教育界的認可，也能為我國培養(yǎng)的工程類學生提供具有國際互認質(zhì)量標準的“通行證”，為他們將來走向世界舞臺打下基礎(chǔ)，同時也將標志我國工程教育國際化邁出重大步伐，促進我國工程類專業(yè)走向世界。2005年5月，我國成立了全國工程師制度改革協(xié)調(diào)小組，啟動實施工程師制度改革和工程教育認證工作。經(jīng)過努力，我國在2013年6月成功申請成為《華盛頓協(xié)議》臨時簽約組織，2016年6月，我國正式成為《華盛頓協(xié)議》成員。

《華盛頓協(xié)議》有3個重要基本理念：以學生為中心的教育理念;以學生學習成果為教育導(dǎo)向理念（Outcome-Based Education，OBE）;持續(xù)質(zhì)量改進理念。其中OBE為理念的專業(yè)認證標準給人才培養(yǎng)方案，特別是專業(yè)方向課程體系建設(shè)提出了全新的要求和更高的挑戰(zhàn)。與傳統(tǒng)的工科教育相比，基于OBE理念的新工科教育更加強調(diào)教育的“產(chǎn)出”質(zhì)量，也就是畢業(yè)生離校時具備了什么能力、能干什么、會做什么。《華盛頓協(xié)議》規(guī)定了12項畢業(yè)生素質(zhì)要求，畢業(yè)生素質(zhì)是一系列獨立均具可評價性的成果的組合，這些成果是體現(xiàn)畢業(yè)生潛在能力的重要因素，內(nèi)容涉及工程知識、工程能力、通用技能、工程態(tài)度，所要求的畢業(yè)生要求與協(xié)議的范例有實質(zhì)等效性。

專業(yè)方向課程是設(shè)置在學生完成通識課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程學習后的重要課程，起到承上啟下的關(guān)鍵作用。學生需要完成前期的通識課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程后才能進入專業(yè)方向課程的學習，之后即進入畢業(yè)設(shè)計階段，因此專業(yè)方向課程在一定程度上決定了該專業(yè)培養(yǎng)學生的專業(yè)技能特色和就業(yè)方向。以北京科技大學材料科學與工程專業(yè)為例，在學生大三年級時為其開設(shè)了《鋼鐵冶金學》《固態(tài)成型理論基礎(chǔ)》《軋制過程控制》《軋制原理》和《軋制工藝》這幾門專業(yè)方向課程，這些課程奠定了該校學生在鋼鐵及冶金行業(yè)內(nèi)扎實的專業(yè)印象和良好口碑。重慶理工大學材料科學與工程專業(yè)是重慶市一流專業(yè)，重慶市“三特行動計劃”特色專業(yè)，所屬學科為重慶市一流學科，也是該校的傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)。但是在制造業(yè)行情升級和轉(zhuǎn)型期間，材料專業(yè)的發(fā)展也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，主要問題集中在專業(yè)方向課程教學內(nèi)容過于傳統(tǒng)和培養(yǎng)的專業(yè)技能不符合市場需求這兩方面。而OBE理念可以很好地幫助解決這些問題，但是當前無論是在專業(yè)方向課程體系設(shè)置，還是在教學內(nèi)容上都已經(jīng)無法緊跟OBE理念，因此亟需對其進行調(diào)整。本文以重慶理工大學材料科學與工程專業(yè)的專業(yè)課程改革過程為例，探討了如何在工程教育專業(yè)認證背景下并基于OBE理念建設(shè)專業(yè)方向課程體系。

1? 基于結(jié)果導(dǎo)向確定專業(yè)培養(yǎng)目標

OBE理念強調(diào)學生在完成大學所設(shè)置的所有課程并通過考核后，可以獲得明確的能力，這就要求學校在制定人才培養(yǎng)大綱時，就要提出明確且具體的培養(yǎng)目標[1-2]，而這在傳統(tǒng)的培養(yǎng)大綱中往往沒有明確的體現(xiàn)。以重慶理工大學材料科學與工程專業(yè)2015版培養(yǎng)大綱為例，該大綱中將人才培養(yǎng)目標確定為：“本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)社會和科學技術(shù)迅速發(fā)展需要，德、智、體、美全面發(fā)展，在材料科學與工程方面獲得工程師基本訓(xùn)練，具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神，能在金屬材料制備加工、組織結(jié)構(gòu)和性能的分析與測試、材料表面工程、材料加工處理等領(lǐng)域從事科學研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。”可以看出，該版本的人才培養(yǎng)目標過于宏觀，對學生的最后所能達到的能力沒有明確闡述，因此學校在2019年對教學大綱進行了重新編寫，在結(jié)合重慶目前的產(chǎn)業(yè)布局和學校定位，并結(jié)合工程教育認證要求，學校提出了材料科學與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標：立足重慶，輻射全國，在金屬材料工程領(lǐng)域，培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展，具有扎實的自然科學基礎(chǔ)知識儲備和良好的人文科學素養(yǎng)，掌握金屬材料領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論知識、專業(yè)技能及科學研究方法，具備裝備制造、汽車零部件、電子器件、新材料領(lǐng)域知識背景及創(chuàng)新能力，能夠從事材料開發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)、科學研究等工作，并具有繼續(xù)學習能力、創(chuàng)新能力和前沿視野的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

新實行的培養(yǎng)大綱相較舊版大綱主要有以下幾點改進。

1.1 明確就業(yè)領(lǐng)域

對于地方高校而言，服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展是重要的責任，因此新大綱明確了學校培養(yǎng)的人才以服務(wù)重慶為主，同時兼顧全國，并且基于重慶的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)、未來的產(chǎn)業(yè)布局及人才市場需求，明確了在金屬材料工程領(lǐng)域，以裝備制造、汽車零部件、電子器件和新材料為主要方向的就業(yè)領(lǐng)域，這就對后續(xù)的專業(yè)課程建設(shè)提出了明確的要求，十分符合OBE理念[3-4]。

1.2? 明確培養(yǎng)能力

舊大綱籠統(tǒng)地提出學生畢業(yè)時得到工程師基本訓(xùn)練、具有實踐能力和創(chuàng)新精神，并有一系列專業(yè)相關(guān)技能，這些幾乎可以適用于所有學校的材料類專業(yè)，并未突顯出學校專業(yè)優(yōu)勢和特色。因此在新版大綱中，明確了學生除了基礎(chǔ)知識和技能外，要能在幾大領(lǐng)域中開發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)、科學研究等從事工作，并具有繼續(xù)學習能力、創(chuàng)新能力和前沿視野。

1.3? 明確人才定位

新版大綱把材料科學與工程專業(yè)培養(yǎng)的學生定位為服務(wù)地方經(jīng)濟的“高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才”，進一步明確人才定位，這為后續(xù)的課程建設(shè)，特別是專業(yè)方向課程建設(shè)提供了明確的指導(dǎo)和要求。

2? 專業(yè)方向課程體系改革和建設(shè)

在確定人才培養(yǎng)方案后，必須要有合理的課程體系設(shè)計來支撐培養(yǎng)方案，否則培養(yǎng)方案只會變成無源之水、無本之木，而在這其中，專業(yè)方向課程的設(shè)置是關(guān)鍵中的關(guān)鍵[5]，因為它們是體現(xiàn)專業(yè)特色和專業(yè)優(yōu)勢的地方，也是培養(yǎng)學生專業(yè)能力的關(guān)鍵支撐[6]。為此，材料科學與工程專業(yè)本科生的主要課程被劃分為五大類，即通識教育課程（如大學英語、體育）、學科教育課程（如線性代數(shù)、大學化學）、專業(yè)基礎(chǔ)課程（如材料科學基礎(chǔ)、材料力學性能）、專業(yè)方向課程和畢業(yè)設(shè)計，并大致按照圖1所示的順序安排不同類型的課程。這樣打破了傳統(tǒng)按照專業(yè)課和非專業(yè)課來劃分課程的傳統(tǒng)慣例，特別是把專業(yè)課程分為專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)方向課程，這有利于按照人才培養(yǎng)目標合理分配課程。

基于培養(yǎng)目標中的“具備裝備制造、汽車零部件、電子器件、新材料領(lǐng)域知識背景及創(chuàng)新能力，能夠從事材料開發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)、科學研究等工作”的要求，《金屬材料學》《熱處理原理及工藝》《材料表面工程》和《金屬腐蝕與防護》這4門專業(yè)方向課程被安排在一起構(gòu)成了專業(yè)方向課程體系。這4門專業(yè)課程分別涉及了金屬材料的制造、熱處理、表面處理和腐蝕防護，覆蓋了金屬材料從制造加工到最終服役，再到回收利用的全壽命周期。通過學習該專業(yè)方向課程體系，學生可以系統(tǒng)地掌握金屬材料領(lǐng)域的相關(guān)知識，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)培養(yǎng)目標的要求，有針對性地改革這4門專業(yè)方向課程（詳細措施見下一節(jié)），以符合OBE的理念。

3? 專業(yè)方向課程教學內(nèi)容改革

專業(yè)方向課程體系雖然是由4門教學內(nèi)容差異極大的課程組成，但是它們實際上卻相互補充、相互配合，給學生打造了一個完整的專業(yè)方向?qū)W習體系，避免了之前各個課程各自為政、內(nèi)容有重疊或者內(nèi)容不匹配的問題。由于同屬一個體系，4門專業(yè)方向課程的教學內(nèi)容統(tǒng)一按照以下4個原則進行改革。

3.1 強化基礎(chǔ)，突出特色

專業(yè)方向課程具有較強的專屬性，針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域，所需要學習的內(nèi)容可能千差萬別，因此在設(shè)計教學內(nèi)容時，重點強化了通用的概念、知識、技能，但在一些專業(yè)性較強的章節(jié)，則要凸顯培養(yǎng)目標中的特色方向。例如在《材料表面工程》課程中的電鍍章節(jié)，重點介紹了電鍍在電子信息行業(yè)的應(yīng)用，這是為了支撐培養(yǎng)目標中“電子器件”特色方向。通過改革調(diào)整，專業(yè)方向課程既保留了通用且重要的基本知識，在具體應(yīng)用上又專注于符合培養(yǎng)目標的相關(guān)內(nèi)容。

3.2 與時俱進，精煉去臃

在經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，知識理論也在快速更新，特別是專業(yè)方向課程，隨著產(chǎn)業(yè)的升級會不斷推陳出新，如果不與時俱進，精煉內(nèi)容，那么課程與實際應(yīng)用將會脫節(jié)，學生所掌握的知識有可能是過時的、落伍的，最終影響到學術(shù)的培養(yǎng)成果。例如，在《熱處理原理及工藝》中關(guān)于滲碳表面處理的工藝，目前正規(guī)企業(yè)早已開始普及氣體滲碳技術(shù)，因此固體滲碳技術(shù)只是作為發(fā)展歷史來講述，不再詳細講述相關(guān)工藝流程及設(shè)備。

3.3 交叉融合，互相配合

4門專業(yè)方向課程之所以能夠構(gòu)成一個體系，不僅需要知識理論的集合，更重要的是交叉融合，相互配合，才能使學生具備系統(tǒng)性的專業(yè)知識。例如在《金屬材料學》課程關(guān)于不銹鋼的章節(jié)中，傳統(tǒng)課程往往只重點講述不銹鋼的力學性能，對于腐蝕性能只是一筆帶過。而該課程又先于《金屬腐蝕與防護》，因此在講述這部分內(nèi)容的時候，提前引入了一些金屬防腐的概念和知識，這樣學生在學習過程中先后聯(lián)系，可以系統(tǒng)性地掌握該部分的知識理論。

3.4 動態(tài)調(diào)整，實時反思

在工程認證中，特別強調(diào)不斷更新，動態(tài)調(diào)整，也就是要以“教學結(jié)果”推動“教學過程”的改革。因此在專業(yè)體系的建設(shè)和改革中，也要十分重視并及時地反思、作出調(diào)整，不能認為只通過一兩次的改進就能一勞永逸。短期可以通過了解學生情況，長期則可以通過用人單位和就業(yè)學生的反饋來調(diào)整教學內(nèi)容和教學方法，以不斷適應(yīng)市場需求，達到以目標為導(dǎo)向的目的。

4? 結(jié)語

本文以重慶理工大學材料科學與工程專業(yè)的專業(yè)課程改革過程為例，探討了在工程教育專業(yè)認證背景下并基于OBE理念建設(shè)專業(yè)方向課程體系設(shè)置過程，介紹了專業(yè)方向課程教學內(nèi)容的改革原則。可以看出，專業(yè)方向課程是支撐實現(xiàn)OBE理念的重要環(huán)節(jié)，同時OBE理念又可以較好地指導(dǎo)專業(yè)方向課程體系建設(shè)。只有在理解OBE理念、確定明確的教學培養(yǎng)目標的前提下，才能制定出適應(yīng)工程教學認證的專業(yè)方向課程體系。

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