工程教育認證畢業要求與課程群對應關系探討

羅定貴 龍建友 王筱虹 黃雪夏 李淑更 孔令軍 張鴻郭 張發根

摘? 要：OBE（Outcome Based Education，成果導向教育）理念是工程教育認證的核心思想，已得到工程教育界的廣泛認可與推廣。其中，畢業要求指標體系與課程體系的對應關系是該理念落實的關鍵環節。但目前的構建思路是基于課程層面的，忽視課程體系的功能模塊結構（或課程群）特點，與指標體系對應課程選擇存在較大的隨機性、主觀性問題。該文以廣州大學環境工程專業為例，從尊重課程體系的功能模塊化結構特點出發，探討畢業要求指標體系與課程群的對應關系，具有邏輯結構清晰與操作簡便、高效的優點。

關鍵詞：環境工程專業；工程教育認證；畢業要求；課程群；指標體系；功能模塊化結構

中圖分類號：G640? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）20-0060-05

Abstract： OBE （Outcome Based Education） is the core idea of engineering education certification， which has been recognized and extensive popularized by the engineering education circle. Among them， the corresponding relationship between the graduation requirement index system and the curriculum system is the key link in the implementation of OBE. However， the current construction idea is based on the curriculum level， ignoring the characteristics of the functional module structure （or curriculum group） of the curriculum system， and there are large random and subjective problems in the curriculum selection corresponding to the index system. Combined with the major of "environmental engineering" of Guangzhou University， based on the functional modular structure of the curriculum system， this article systematically descripted the corresponding relationship between graduation requirement index system and curriculum group， and it embodies the characteristics of clear logical structure and easy operating.

Keywords： environmental engineering major; engineering education certification; graduation requirements; curriculum group; index system; functional modular structure

基金項目：廣東省教育廳高等教育教學改革項目“基于OBE人才培養模式與特色發展理念的廣州大學環境工程專業課程教學體系內涵建設研究”（2019-12-06）；廣東省本科高校教學質量與教學改革工程建設項目“環境工程重點專業建設”（粵教高函[2020]19號）

第一作者簡介：羅定貴（1965-），男，漢族，重慶人，博士，教授。研究方向為環境科學與工程教學、科學研究。

*通信作者：張鴻郭（1979-），男，漢族，江西上饒人，博士，教授。研究方向為環境科學與工程教學、科學研究。

工程教育認證的核心思想就是OBE思維，較之傳統教育遵循反向設計原則，即根據社會需求，結合學校、專業實際條件，確定人才培養目標，再確定滿足目標的學生畢業能力要求，具有反向設計、正向實施，需求既是起點又是終點及最大程度上保證教育目標與結果一致性的特點，得到工程教育界的廣泛認可[1-4]。

OBE理念中，支撐課程體系處于對培養目標指導下的畢業要求進行落實和進一步指導教學實施的樞紐環節，地位十分重要和關鍵。但目前確定畢業要求指標體系與支撐課程體系對應關系均建立在獨立課程思維基礎上，存在課程選擇主觀性強、思想不統一、難以形成共識，以及難以全面覆蓋課程體系的問題。

一? 畢業要求指標分解及其與課程體系對應關系的建構方法

目前國內外高校課程體系都具有功能模塊化結構或課程群的特點，這是大家的共識，并且專業模塊很多還建立了與社會需求崗位之間的對應關系。我們稱這樣的課程體系為功能模塊化課程體系。

但當前，畢業要求指標體系與課程體系對應關系的建構卻忽視了這個結構特點，直接“越級”建立畢業要求指標與課程之間的對應關系，其結果導致：①由于面對的課數量較多，存在選擇難度大的問題，同時，隨機性與主觀性也很強；②由于僅僅選擇了有限的課程，相當部分的課程呈空閑狀態，不利于課程體系模塊化知識結構的構建，以及人才培養方案的系統性、整體性、完整性建設。尊重課程體系模塊化知識結構或課程群的客觀性，建立畢業要求指標體系與課程模塊或課程群之間的關系是更科學的選擇。

二? 功能模塊化課程體系的構建

課程體系的功能模塊化是建構畢業要求指標體系與課程體系對應關系的第一步。以廣州大學環境工程專業為例，參考《環境科學與工程類教學質量國家標準》（2018）和《工程教育認證通用標準解讀及使用指南》（2020版，試行）中明確的畢業要求，以及課程性質和對應社會就業崗位等因素，首先可以將目前的課程體系按照知識結構的層次性及從理論到實踐的特點劃分為五大平臺，即通識平臺、學科基礎平臺、專業基礎平臺、專業平臺和實踐平臺，然后再進一步劃分模塊、子模塊及對應課程數。

從表1可以看出，五大平臺進一步劃分出14個模塊、39個子模塊，對應97門課程（含實驗、實習等）。

學科基礎平臺，劃分為數學、自然科學與專業認知3個模塊。數學設1個子模塊，簡稱“高線概”，包含高等數學1、2，線性代數，概率論與數理統計共4門課程。自然科學設1個物理化學子模塊，包含大學物理1、2，無機化學，有機化學，物理化學和化學分析共6門課程。專業認知模塊設環境認知與專業體驗2個子模塊，環境認知包含環境學導論、可持續發展概論2門課程，專業體驗包含專業導論、環境問題認知與調查、科研項目體驗課和學科研究方法4門課程。

專業基礎平臺，劃分為工程基礎與專業基礎2個模塊。工程基礎設1個子模塊，簡稱圖材控制，包含機械制圖、工程力學、電工電子學3門課程；專業基礎設環工原理、環境生態、環境監測和環工設計4個子模塊，環工原理包含環境工程原理、環境工程微生物2門課程，環境生態包含城市生態學、環境生態學、環境土壤學3門課程，環境監測包含環境監測1門課程，環工設計包含環境工程設計基礎、計算機輔助設計2門課程。

專業平臺，劃分為專業核心、專業拓展與專業提升3個模塊。專業核心模塊設1個子模塊，即污控工程子模塊，包含水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理與處置技術和物理性污染與控制4門課程，與環保工程設計崗位有較好的對應關系。專業拓展模塊包含的子模塊與課程分別為環境管理子模塊（環境法學、環境規劃、環境管理和環境系統4門課程）、環境評價子模塊（環境影響評價、清潔生產概論、能源與節能技術、工程與環境引論1、2，5門課程）、環保設施子模塊（流體機械、環保機械與設備、環境工程施工技術、環境工程儀表與自動化、環境工程仿真與控制和建筑給排水6門課程）、技術經濟子模塊（環工技術經濟、環境工程概預算2門課程）、專業外語子模塊（專業英語1門課程）。專業提升模塊設學科前沿與技術研討2個子模塊，前者包含環境科學發展前沿、環境工程進展2門課程，后者包含水界面微觀過程與水凈化、污染物的環境行為和生物效應、廢水碳氮指標檢測原理、方法及應用，以及重金屬廢水處理4門課程。

實踐平臺，劃分為課程實驗、課程設計與實習、社會實踐和綜合實踐4個模塊。課程實驗模塊的子模塊及其課程分別為科技活動子模塊（專題研究室科技活動1門課程）、自然科學實驗子模塊（大學物理實驗1和2、無機化學實驗、有機化學實驗4門課程）、工基實驗子模塊（電子電工學實驗1門課程）、專基實驗子模塊（環境工程原理實驗、環境微生物實驗、環境監測實驗3門課程）、污控實驗子模塊（環境工程實驗方法與技術1、2，2門課程）。課程設計與實習模塊的子模塊及其包含的課程分別為污控課程設計子模塊（水污染控制工程課程設計、大氣污染控制工程課程設計、固體廢棄物處理與處置技術課程設計和物理性污染與控制課程設計4門課程）、環評課程實習子模塊（環境影響評價課程實習、清潔生產課程實習2門課程）。社會實踐模塊的子模塊及其包含的課程分別為社會實習子模塊（金工實習、認識實習、生產實習和畢業實習4門課程）、軍事訓練（軍事理論與軍事訓練1門課程）。綜合實踐模塊設1個子模塊，包含畢業論文/設計1門課程。

三? 畢業要求指標分解及其與課程體系對應關系

依據《工程教育認證通用標準解讀及使用指南》（2020版，試行），對畢業要求12項指標進行理解與分解。限于篇幅，在此僅以工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具和工程與社會6項指標為例進行指標分解及其與課程模塊或課程群對應關系的討論。

（一）? 工程知識

標準：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。

核心內涵：參考標準內涵解釋，側重知識框架結構的把握與知識的基本運用，可理解為具備解決復雜環境工程問題所需的數學、自然科學、工程基礎和專業知識架構與理論素養，能夠將相關知識應用于環境工程問題的語言表述、具體對象的數學建模與求解、解決方案的分析推演與綜合比較。

指標體系分解：可以分解為2個指標，一個表現“語言表述”，一個表現“具體對象的數學建模與求解、解決方案的分析推演與綜合比較”，前者可與學科基礎平臺、專業基礎平臺中的數學、自然科學、專業認知和工程基礎模塊對應，涵蓋5個子模塊（高線概、物理化學、環境認知、專業體驗和圖材控制），19門課程；后者可與專業基礎平臺中的專業基礎模塊相對應，涵蓋4個子模塊（環工原理、環境生態、環境監測和環工設計），8門課程。

（二）? 問題分析

標準：能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達并通過文獻研究分析復雜工程問題，以獲得有效結論。

核心內涵：參考標準內涵解釋，側重基于基本原理思考問題與掌握問題分析方法，可理解為能夠應用數學、自然科學、工程科學知識基本原理，識別復雜環境工程問題的關鍵環節、正確表述，借助文獻資料進行多方案的優選與多因素的分析，獲得有效結論。

指標體系分解：可以分解為2個指標，一個表現“識別復雜環境工程問題的關鍵環節、正確表述”，一個表現“借助文獻資料進行多方案的優選與多因素的分析，獲得有效結論”，前者可與專業平臺中的專業核心模塊對應，涵蓋1個子模塊（污控工程），4門課程；后者可與專業平臺中的專業拓展+專業提升模塊對應，涵蓋7個子模塊（環境管理、環境評價、環保設施、技術經濟、專業外語、學術前沿和技術研討），24門課程。

對比上述2個指標的差異，主要體現在：前者側重應用知識進行環境工程問題的語言表述；后者側重于應用知識對復雜環境工程問題關鍵環節的識別與借助文獻資料的多方案優選與多因素分析。

（三）? 設計/開發解決方案

標準：能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設計環節中體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化及環境等因素。

核心內涵：參考標準的內涵解釋，側重廣義上——對環境工程設計和產品開發全周期、全流程解決方案的基本方法和技術的把握，以及狹義上——針對特定需求，完成單體和系統設計2個方面，可理解為掌握環境工程設計和產品開發全周期、全流程的基本方法和技術，能夠針對特定需求完成單體和系統設計，同時了解并在設計中體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化及環境等因素。

指標體系分解：可以分解為2個指標，一個表現“掌握……全周期、全流程的基本設計/開發方法和技術”“了解并在設計中體現創新意識，考慮……因素”；一個表現“能夠針對特定需求，完成單體和系統設計”。前者可與專業基礎模塊中的環工設計子模塊、通識選修模塊中的創新與創業、歷史與文化、藝術與審美、運動與健康、哲學與邏輯、社會與經濟和科學與技術子模塊對應，涵蓋10門課程；后者可與課程設計與實習模塊中的污控課程設計子模塊、綜合實踐模塊中的畢業論文/設計子模塊對應，涵蓋5門課程。

（四）? 研究

標準：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。

核心內涵：參考標準的內涵解釋，側重“調研、設計、實施、歸納”的思路開展研究，可理解為基于科學原理與文獻調研尋求復雜環境工程問題的解決方案；設計實驗方案；構建實驗系統，并采集有效數據；對結果進行分析解釋，獲得有效結論。

指標體系分解：可以分解為2個指標，一個表現“尋求復雜環境工程問題的解決方案”，一個表現“設計實驗方案；構建實驗系統，并采集有效數據；對結果進行分析解釋，獲得有效結論”。前者可與專業核心模塊中的污控工程子模塊、專業提升模塊中的學術前沿子模塊、技術研討子模塊對應，涵蓋10門課程；后者可與課程實驗模塊中的科技活動、自然科學實驗、工基實驗、專基實驗、污控實驗子模塊，以及綜合實踐模塊中的畢業論文/設計子模塊對應，涵蓋12門課程。

（五）? 使用現代工具

據標準的內涵解釋，可以將其歸納為2個方面，其一，了解環境工程專業常用的現代儀器、信息技術工具、工程工具和模擬軟件的使用原理和方法，并理解其局限性；其二，能夠針對具體的對象，開發或選用滿足特定需求的現代工具，模擬和預測專業問題，并能夠分析其局限性。前者可與通識必修模塊中的計算機基礎子模塊、專業基礎模塊中的環境監測子模塊、環工設計子模塊，以及專業拓展模塊中的環境評價子模塊對應，涵蓋9門課程；后者可與課程設計與實習模塊中的污控課程設計、環評課程實習子模塊，以及綜合實踐模塊中的畢業論文/設計子模塊對應，涵蓋7門課程。

（六）? 工程與社會

據標準的內涵解釋，可以將其歸納為3個方面，其一，具有系統的工程實踐學習經歷和社會實踐經歷，可與社會實踐模塊中的社會實習子模塊對應，涵蓋4門課程；其二，了解環境工程專業相關領域的技術標準體系、產業政策和法律法規等不同社會文化對工程活動的影響，可與專業拓展模塊中的環境管理子模塊對應，涵蓋4門課程；其三，能分析和評價專業工程實踐對社會、健康、安全、法律和文化的影響，并理解應承擔的責任，可與專業拓展模塊中環境評價子模塊、課程設計與實習模塊中的環評課程實習子模塊對應，涵蓋7門課程。

由上可知，一個指標點可以對應多個模塊（子模塊），覆蓋較多的課程，體現了課程體系對畢業能力的支撐作用。但也給畢業能力的達成度計算帶來了不便。不過，通過合理確定模塊及其內部課程的權重就可以較好地解決這個問題。

四? 畢業要求與課程群和畢業要求與課程對應關系的比較

表2源于某校，是一種比較常見的基于課程的畢業要求指標與課程對應關系方案，以工程知識指標分解為例進行對比。

首先，認可表中指標分解的情況下，可以發現：

1）以1-1為例，強調語言工具對環境工程問題的表達，為什么只選了這幾門課，難道線性代數、概率及化學等課程在表達環境工程問題時可以不用嗎？相反，它們是很重要的。還有，缺少專業相關課程，連專業基本知識都沒有，怎么用于工程問題的表述。顯然存在漏課問題。對于1-2也有類似的問題，數學建模可不用學習工程力學等課程？

2）還存在同一課程多次重復使用的問題，比如高等數學，在1-1、1-2中重復使用，顯然不合適。

3）為了對應指標，隨機挑選幾門課程，不僅具有主觀性，容易產生漏課，而且還將相當部分課程拒之門外，不利于課程體系的結構性建設。

此外，指標分解雖有一定的邏輯性，但不夠簡練。工程知識這一指標點，重在數學、自然科學、工程科學與專業認知知識的結合，并利用前者的語言對環境工程問題進行基本的語言表述。然后在此基礎上，針對具體典型對象進行數學建模、推演分析與多方案的優選，顯然具有層次性。“語言表述”是基本的要求；“數學建模……”則是進了一個層次。

其次，再看看畢業要求與課程群對應關系的表達（表3），就顯得邏輯性強、簡潔明了了。

五? 結束語

本文嘗試基于功能模塊化課程體系研究畢業要求指標與課程群之間的對應關系，具有尊重課程體系功能模塊化結構科學屬性的特點，課程群對應操作簡便、高效，并且有助于課程體系的結構化建設。當然，本文的探索不可避免地存在一些問題，期望各位同行與專家批評指正，也期望我們的嘗試能為工程認證工作的深入推進提供積極參考。

參考文獻：

[1] 桂蕾，何華剛，王偉.基于我國工程教育專業認證發展現狀的思考[J].教育教學論壇，2020（7）：339-341.

[2] 王新榮，王冬，奚琪.融合“思政+OBE”理念的工科專業課教學改革[J].教書育人（高教論壇），2021（30）：90-91.

[3] 賈文友，劉莉，梁利東，等.基于成果導向理念的專業課程體系設計研究[J].中國現代教育裝備，2020（1）：55-57，64.

[4] 李志義.解析工程教育專業認證的成果導向理念[J].中國高等教育，2014（17）：7-10.