基于工程教育認證的機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)面向產(chǎn)出的畢業(yè)要求達成評價體系構(gòu)建與實踐

葛 瑜，殷志鋒，晁艷普，胡萬強

（許昌學(xué)院 電氣與機械工程學(xué)院，河南 許昌 461000）

機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)肩負著為我國裝備制造業(yè)培養(yǎng)能工巧匠的重任，是國民經(jīng)濟各行業(yè)的基礎(chǔ)支柱。[1]工程教育專業(yè)認證現(xiàn)已成為保證工程教育質(zhì)量，提高人才培養(yǎng)效果、實現(xiàn)工程師資格國際互認的重要保障舉措。[2]-[3]其目的是構(gòu)建與工程師制度相銜接的認證體系，增強人才培養(yǎng)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，促進國際互認，提升人才的國際競爭力。[4]

工程教育專業(yè)認證的核心是以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向的教育。[5]-[6]包括培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程目標三個層面產(chǎn)出的達成評價與持續(xù)改進機制。其中，如何建立科學(xué)合理的畢業(yè)要求達成評價體系，并將評價結(jié)果有效地應(yīng)用于持續(xù)改進，是實施工程教育成果導(dǎo)向最重要的一環(huán)。［7]-[9］本文以機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為研究對象，開展面向產(chǎn)出的畢業(yè)要求達成評價體系構(gòu)建與實踐，以期為專業(yè)的持續(xù)改進提供實踐指導(dǎo)，提升專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1 機制專業(yè)工程教育專業(yè)認證核心要素解析

1.1 三個關(guān)系

工程教育專業(yè)認證的核心是面向成果導(dǎo)向（Outcome based education）的OBE理念。工程教育專業(yè)認證的三個基本原則是以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進。工程教育專業(yè)認證有效開展的保障是明確三者（培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求和課程目標）的關(guān)系。培養(yǎng)目標是畢業(yè)5年左右的畢業(yè)生在個人職業(yè)和專業(yè)能力方面需要達到成就，其評價達成有畢業(yè)要求支撐；畢業(yè)要求是當年畢業(yè)的畢業(yè)生在知識、能力和素養(yǎng)方面應(yīng)具備程度的具體描述[10]，其評價達成有課程目標支撐；課程目標是學(xué)生完成每門課程學(xué)習(xí)后在知識、能力和素養(yǎng)方面應(yīng)達到的成效[7]，其由畢業(yè)要求決定。三者都是圍繞學(xué)生未來的發(fā)展和如何促進學(xué)生達到一定的學(xué)習(xí)成果，來開展課程體系構(gòu)建、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施、教學(xué)評價和持續(xù)改進。

1.2 三循環(huán)評價及持續(xù)改進

持續(xù)改進涉及到培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求和課程目標三個方面的循環(huán)評價。圖1給出了基于OBE 的三循環(huán)評價與改進模型，具體包括了針對培養(yǎng)目標的校外循環(huán)；針對畢業(yè)要求的校內(nèi)循環(huán)和針對課程目標的課內(nèi)循環(huán)。培養(yǎng)目標合理性評價是改進培養(yǎng)目標，達成評價是改進畢業(yè)要求；畢業(yè)要求的達成評價是重構(gòu)優(yōu)化課程體系和課程目標；課程目標的達成評價是改進課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實施以及評價方式。

圖1 基于OBE 的三循環(huán)評價與持續(xù)改進模型

1.3 培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求

依據(jù)教育部對高等學(xué)校機制專業(yè)人才培養(yǎng)的國家標準，分析中原經(jīng)濟區(qū)發(fā)展對專業(yè)的人才需求，結(jié)合許昌學(xué)院辦學(xué)定位和專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，制定出機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標。保證對專業(yè)培養(yǎng)目標的有效支撐，在學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)分委員會、專業(yè)教師對工程教育專業(yè)認證通用標準進行學(xué)習(xí)和研討的基礎(chǔ)上，結(jié)合教師座談、企業(yè)行業(yè)走訪、調(diào)查問卷等反饋評價，專業(yè)制定了科學(xué)合理的12條畢業(yè)要求，并將其分解為37個指標點，能夠?qū)こ探逃J證所提出的專業(yè)能力、通用能力以及社會素養(yǎng)等方面的要求全覆蓋，能支撐培養(yǎng)目標的達成，并能夠聚焦培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程的能力，體現(xiàn)了本專業(yè)畢業(yè)要求與認證標準要求的實質(zhì)等效。本專業(yè)畢業(yè)要求分解的37個指標點中，其中技術(shù)性指標采用由淺入深的“縱向”分解方式，與學(xué)校現(xiàn)行的“基礎(chǔ)/專業(yè)基礎(chǔ)/專業(yè)”的課程體系的邏輯關(guān)系匹配，符合教學(xué)規(guī)律和能力形成邏輯。非技術(shù)類指標點分解按照能力要素并行分解，同時在分解過程中，一方面要求指標點要準確反映畢業(yè)要求的內(nèi)涵，同時保證所分解的指標點能夠有利于通過相應(yīng)的課程教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)實施及衡量。

1.4 課程體系的構(gòu)建

基于產(chǎn)出導(dǎo)向教育（OBE）的理念進行反向設(shè)計。培養(yǎng)目標的確定要依據(jù)社會、產(chǎn)業(yè)和學(xué)生發(fā)展等各方面的需求；畢業(yè)要求的設(shè)計要依據(jù)本專業(yè)的培養(yǎng)目標；課程體系的重構(gòu)要依據(jù)畢業(yè)要求和指標點；課程教學(xué)大綱和課程目標的制定要依據(jù)觀測點對應(yīng)的能力要求。由機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)所開設(shè)的支撐畢業(yè)要求達成的課程在課程矩陣表中共計53 門，四大類課程的學(xué)分占比均符合設(shè)置要求，滿足“認證通用標準”和“補充標準”對課程體系的要求。

2 面向產(chǎn)出的畢業(yè)要求達成評價與持續(xù)改進機制

2016年電氣與機械工程學(xué)院構(gòu)建了畢業(yè)要求達成評價與持續(xù)改進機制，并在運行過程中不斷修訂和完善。畢業(yè)要求達成情況評價的數(shù)據(jù)主要包括基于課程目標達成度的定量評價結(jié)果、基于畢業(yè)生問卷調(diào)查評價結(jié)果和畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師問卷調(diào)查評價結(jié)果。學(xué)院成立工作組對畢業(yè)要求達成進行評價與持續(xù)改進，明確評價小組和課程組的主要職責和任務(wù)，對每一屆取得畢業(yè)證和學(xué)位證的畢業(yè)生，通過基于課程目標達成度的定量評價法、基于畢業(yè)生問卷調(diào)查和畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師問卷調(diào)查的定性評價法，對畢業(yè)要求指標點與課程關(guān)系矩陣、畢業(yè)要求達成情況評價依據(jù)、畢業(yè)要求達成情況、調(diào)查問卷等進行撰寫、審核，形成畢業(yè)生畢業(yè)要求達成評價分析報告，最后由教學(xué)指導(dǎo)分委員會把評價結(jié)果反饋給專業(yè)負責人和課程組，以便持續(xù)改進專業(yè)課程體系、教學(xué)大綱以及教學(xué)評價（如圖2所示）。

圖2 畢業(yè)要求達成評價與持續(xù)改進流程

3 實例分析

3.1 定量評價

基于課程目標達成度的定量評價數(shù)據(jù)來源于專業(yè)課程體系中所有支撐畢業(yè)要求的教學(xué)環(huán)節(jié)。在課程結(jié)束后進行課程目標達成度評價，并根據(jù)評價結(jié)果及各課程目標與畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)關(guān)系，計算出畢業(yè)要求各指標點的達成值，并綜合得到各項畢業(yè)要求達成度評價結(jié)果。通過對課程目標（用于各項畢業(yè)要求指標點達成情況評價課程）達成情況進行收集、分析及計算評價。最近一次用于各項畢業(yè)要求指標點達成情況評價的課程共計53門，圖3中列出了達成評價課程的示例。

圖3 用于達成評價的課程示例

3.1.1 畢業(yè)要求指標點的定量計算達成值情況

課程對12個畢業(yè)要求37個指標點有支撐關(guān)系，依據(jù)課程教學(xué)大綱和課程目標對應(yīng)的考核環(huán)節(jié)，課程組對不同的考核方式及內(nèi)容賦予不同的權(quán)重。[11]若課程目標i的達成度由N個考核點支撐，設(shè)第j個（1 ≤j≤N）考核點的額定總分為Sj，學(xué)生考核平均分為Aj，第j個考核點在課程目標i中所占權(quán)重值為Wj，則課程目標i的達成度按公式（1）計算，得到課程目標的評價值。

支撐畢業(yè)要求1-12所有高支撐課程的評價值如圖4所示。

圖4 畢業(yè)要求1-12高支撐課程的達成評價值

畢業(yè)要求達成評價小組依據(jù)“畢業(yè)要求達成情況評價依據(jù)合理性審查表”中的課程權(quán)重值進行計算，計算結(jié)果即為該畢業(yè)要求指標點的定量計算達成值。假設(shè)畢業(yè)要求指標點m有N門課程支持，其中第i門課程的課程目標達成度為Ci，第i門課的權(quán)重為Wi，則畢業(yè)要求指標點m的達成值按公式（2）計算：即12個畢業(yè)要求37個指標點達成情況，如圖5所示。

圖5 畢業(yè)要求37個指標點達成情況

3.1.2 基于課程目標達成度的定量評價結(jié)果情況

將每一條畢業(yè)要求所分解的所有指標點中實際達成值的最低值，作為該條畢業(yè)要求達成度的最終值[12]。設(shè)畢業(yè)要求j有K個指標點，則該畢業(yè)要求的最終達成度按公式（3）計算，對12個畢業(yè)要求指標點達成匯總，得到基于課程目標達成度的定量評價結(jié)果如圖6所示：

圖6 基于課程目標達成度的定量評價結(jié)果

3.2 基于畢業(yè)生問卷調(diào)查評價結(jié)果

本專業(yè)在畢業(yè)生畢業(yè)前，通過發(fā)放應(yīng)屆畢業(yè)生畢業(yè)要求達成情況調(diào)查問卷，開展畢業(yè)要求的達成情況評價。通過對收到的所有調(diào)查問卷進行量化統(tǒng)計、分析和計算，得到應(yīng)屆畢業(yè)生對12條畢業(yè)要求的達成度自我評價值，如圖7所示。

圖7 應(yīng)屆畢業(yè)生畢業(yè)要求自我評價值

3.3 基于畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師問卷調(diào)查評價結(jié)果

專業(yè)在畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計工作結(jié)束后，向畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師發(fā)放應(yīng)屆畢業(yè)生畢業(yè)要求達成情況畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師調(diào)查問卷，開展畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師對畢業(yè)要求的達成情況評價。在調(diào)查結(jié)束后，由專業(yè)畢業(yè)要求達成情況評價小組對收到的所有調(diào)查問卷進行量化統(tǒng)計、分析和計算，得到本項畢業(yè)要求的達成情況評價值，如圖8所示。

圖8 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師對畢業(yè)要求的達成情況評價值

3.4 畢業(yè)要求最終達成值

通過匯總基于課程目標達成的定量評價值、基于畢業(yè)生問卷調(diào)查及調(diào)研的定性評價值和基于應(yīng)屆畢業(yè)生畢業(yè)要求達成情況畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師調(diào)查問卷的定性評價，并進行分類，分析結(jié)果如下：

3.4.1 三種方法評價結(jié)果對比如圖9所示。從圖9畢業(yè)要求三種評價結(jié)果對比來看，應(yīng)屆畢業(yè)生畢業(yè)要求自我評價值均高于課程定量評價值和畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師的評價值。課程支撐畢業(yè)要求評價值和畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師對畢業(yè)要求評價值曲線相互交錯。從總體上來看，畢業(yè)要求5三種評價達成值均偏低，說明學(xué)生在開發(fā)、選擇和使用現(xiàn)代工具方面的能力有待加強。

圖9 畢業(yè)要求三種評價結(jié)果對比

3.4.2 畢業(yè)要求最終達成情況。取上述三種評價結(jié)果最小值作為畢業(yè)要求（1-12）的最終達成值，結(jié)果如圖10 所示。從圖9 畢業(yè)要求（1-12）的達成值曲線來看，在0.7 附近上下波動，畢業(yè)要求9 的達成值最高，為0.747，畢業(yè)要求5 的達成值最低為0.627。

圖10 畢業(yè)要求的最終達成值

4 畢業(yè)要求達成持續(xù)改進措施

專業(yè)畢業(yè)要求達成情況評價是通過收集和確定體現(xiàn)學(xué)生四年學(xué)習(xí)成果的相關(guān)評估數(shù)據(jù)。從課程目標達成度的定量評價結(jié)果、畢業(yè)生問卷調(diào)查評價結(jié)果和畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師問卷調(diào)查評價結(jié)果看，可以判斷學(xué)生在工程知識、使用現(xiàn)代工具、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、溝通和項目管理各項能力存在短板，為專業(yè)教學(xué)的持續(xù)改進提供了依據(jù)。（1）理論課程體系改進：為突出運用數(shù)學(xué)和自然科學(xué)解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)，減少課程體系的總學(xué)分，相對提高數(shù)學(xué)、自然科學(xué)等課程的學(xué)時學(xué)分。（2）實踐課程體系改進：適當增加實踐課程的學(xué)時、學(xué)分和學(xué)期，突出解決學(xué)生對復(fù)雜工程問題進行研究，開發(fā)，選擇與使用恰當?shù)默F(xiàn)代工具，溝通和交流，項目管理等方面的能力。（3）教學(xué)大綱的持續(xù)改進：課程目標需要跟蹤畢業(yè)要求的持續(xù)改進，采用合適的教學(xué)手段，優(yōu)化課程目標成績評定標準，進一步增強了過程性考核的可操作、可衡量、可評價。引入課程思政元素，實現(xiàn)全員育人、全程育人、全方位育人。（4）教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控機制的持續(xù)完善：進一步明確各教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標準，構(gòu)建內(nèi)部評價機制，并引入第三方評價機構(gòu)，圍繞畢業(yè)要求定期開展評價，依據(jù)評價結(jié)果用于專業(yè)的持續(xù)改進。

5 結(jié)語

工程教育專業(yè)認證的核心環(huán)節(jié)是面向產(chǎn)出的畢業(yè)要求達成評價和持續(xù)改進，其涉及到培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求和課程目標三個層面。畢業(yè)要求達成度評價機制是一個動態(tài)調(diào)整的循環(huán)反饋系統(tǒng)，許昌學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)需要將畢業(yè)要求達成評價體系不斷完善，達成評價方法持續(xù)優(yōu)化，評價結(jié)果有效運用，為提升專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量提供重要的支撐作用。