從課程體系建設、教學方法改革以及評價體系改革

引言

1989年,美國、英國等6國民間工程專業團體發起並簽署了《華盛頓協議》,現已發展為國際工程師互認體系中最完整、最國際化、最具權威的協議,旨在通過系統的各類工程技術教育保證工程教育質量,實現本科學歷互認併為工程師資格的國際互認奠定基礎。為加深工程技術人員的國際交流、推進工程技術領域的制度改革,培養具有國際競爭優勢的工程技術人才需求變得越來越迫切,加入《華盛頓協議》也成立了必然趨勢。為此,中國組建了工程教育專業認證協會,大力開展工程教育認證工作,於2016年全票通過成為第18個《華盛頓協議》正式成員[1]。工程教育認證促進了工程教育體系的改革和教育質量的提高,增強了工程教育與工業界的聯繫,實現了中國的工程教育與國際接軌與互認,為我國工程教育教學質量提供了明確的參照標準。

從課程體系建設、教學方法改革以及評價體系改革

自動化專業作為與電子技術、計算機信息技術、機械工程等多學科進行交叉的基礎工科專業,是我國工、農、交通、國防和醫療水平的重要體現[3]。專業的發展促進了學科之間的相互聯繫、滲透和融合,催生了順應科技發展的人工智能、量子信息等新型學科,促進了適應科技發展、符合“一帶一路”、“中國製造2025”等國家需求的高層次、創新型、國際化人才的培養[4]。因此,自動化專業的工程教育專業認證是非常重要且必要的。近年來,我國自動化專業的工程教育專業認證工作取得了較好成績,各院校的本科工程教育水平也有了較大提高[5],但基於各種原因,地方應用型本科院校的自動化專業工程教育仍存在一些不足。

本文基於國際工程教育專業認證體系和國內外典型認證機構和標準,首先總結了我國自動化專業的工程教育認證現狀,然後以合肥學院為例探討了其自動化專業工程教育發展現狀及對對未來發展的展望。

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1 國際工程教育認證介紹

現有的國際工程師互認體系如圖1所示,主要包括由美、澳、加等國發起的國際互認協議、歐洲國家工程協會開創的在歐盟框架內使用的“歐洲工程師”制度、北美自由貿易協定範圍內建立的工程師互認協議(MRD)和亞太經合組織建立的互認體系。其中最具影響的是涉及工程教育學歷認證的標準、機構的《華盛頓協議》、《悉尼協議》和《都柏林協議》,以及針對工程技術人員執業資格認證的《工程師流動論壇協議》、《亞太工程師計劃》和《工程技術員流動論壇協議》。

除了認證協議外,認證機構和組織也是工程教育專業認證的重要組成部分。目前國際著名的工程教育認證組織主要有美國工程與技術認證委員會(ABET)、英國工程委員會(ECUK)、加拿大工程認證委員會(CEAB)和日本工程教育認證機構(JABEE)[6]。本科層次的工程教育認證標準主要包括“建立和公開學習與教育目標”、“課程的定量要求”、“教育手段”、“教育環境與學生支援”、“學習與教育目標的達成”、“教育改善”等六個方面。

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可見,雖然不同國家情況不同,進行工程教育專業認證的機構、程序不同,認證標準也不同,但對我國正在發展的新型工業和高等工程教育具有重要的借鑑和啟發作用。

我國的工程教育認證工作開始於2006年,負責工程教育專業認證的組織——中國工程教育專業認證協會成立於2015年10月,致力於通過工程認證提高我國工程教育質量,以提高工程教育對社會的適用性和國際競爭力。我國的工程

教育專業認證標準是中國工程教育專業認證協會根據我國工程教育的實際情況,遵循以學生為中心,以學生學習產出為導向的理念,參考國際工程教育界在認證領域的通行做法,按照實質等效的原則,研究制定的通用標準,包括學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍和支持條件七個方面的內容。

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2 我國自動化專業工程教育認證現狀

自動化技術是二次工業革命時期發展起來的一門控制技術,其外延廣闊,內涵豐富。專業源於1952年國家設置的“工業企業電氣化”,隨著工業的電氣化發展,專業方向與主要內容也從突出電氣化的“工業企業電氣化”,逐漸發展為突出自動化的“工業自動化”,並在合併專業的教育改革中進行多次整改合併,最終於1995年與“自動控制”專業合併成內容更廣的“自動化”專業。目前全國1200多所高校中開設此專業的院校已有476所,且90%的院校開設了相關專業[7]。在培養目標上,自動化專業始終堅持厚基礎、寬口徑、淡化行業性、突出跨行業的通才教育理念,培養能適應多個工業和科研領域的工科人才。

自動化專業的學生需具備電工技術、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工程技術基礎和專業知識,能在運動控制、工業過程控制、電力電子技術、電子與計算機技術、信息處理等領域從事系統分析、設計、開發及研究等方面的工作。由於自動化專業自身的特點,對其進行工程教育專業認證極其重要。自我國工程教育專業認證工作開展以來,已有38個高校的自動化專業通過認證且數量近年來快速增長,專業認證已成為工科專業和學校發展及教學評估的重要組成環節,且呈現出由國家重點學科院校向地方本科院校發展的趨勢。

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3 地方應用型高校自動化專業發展現狀

本文以合肥學院為例對地方應用型高校自動化專業工程教育認證的現狀進行介紹。合肥學院是一所地方應用型本科高校,自動化專業是學校設置的首批工科專業之一,2011年獲批國家“卓越工程師教育培養計劃”首批試點專業,2013年獲批“安徽省綜合改革試點專業”,2014年獲批進行合肥學院模塊化教學改革,2016年本專業進入安徽省一本批次招生。為加入工程教育專業認證,自動化專業根據“以學生為中心,以培養目標和畢業要求為導向”的指導思想,結合合肥學院的發展現狀,借鑑國內外工科教育的先進理念和先進經驗,近年來做出了重要改革並取得了較大進步。主要體現在:

(1) 課程體系建設:為了覆蓋畢業要求的12條內容,在課堂教學方面,除了要求學生掌握工程技術的基本知識外,還需要求其掌握適應職業發展所需的項目管理、團隊合作及溝通等其他技能。為此,自動化專業設計了第一課堂和第二課堂的模塊化教學體系。第一課堂即相當於傳統意義的課堂教學、實驗教學、課程設計、綜合實訓和畢業設計等內容;第二課堂包括專題講座、設計競賽和實踐性學習等內容。此外,我校還借鑑了德國應用科學大學辦學模式,開展了模塊化教學體系改革,實現將所學知識靈活運用於發現和解決問題,培養應用型和創新型人才。第二課堂和模塊化教學體系的建設均體現了從傳統“教授知識”向“提升能力,轉化成果”的教學理念的轉變,與工程教育專業認證的“成果導向”理念相契合。

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(2) 教學方法改革:自動化專業在板書授課和PPT授課的基礎上,與當前時代背景相結合,充分利用網絡教學手段,積極開展慕課、翻轉課堂等新型教學方式,以多種手段激發學生的學習興趣和思維方法,提高教學質量。作為工科專業,除了理論知識外,專業技能的實踐也至關重要。自動化專業積極尋求校企合作機會,並安排為期10周的自動化相關認知實習環節,學生通過在企業進行自動控制、工廠供配電、PLC、智能製造、工業自動化及其網絡等實踐環節支撐畢業要求指標點。通過實習環節,使得學生具有自動化領域的工程相關背景知識進行合理分析能力,具有評價專業工程實踐和複雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響能力,理解應承擔的責任。同時能夠理解和評價針對自動化領域的複雜工程問題的專業工程實踐對環境、社會可持續發展的影響。

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(3) 評價體系改革:自動化專業的評價體系主要由過程考核成績、期末成績和實驗成績按照一定權重組合得到,過程考核以作業和期中考試為主,評價途徑單一,評價內容簡單,導致考核結果片面,不能真實反映學生接受情況。為了支撐工程教育專業認證成果導向理念,課程的評價體系也據此進行了改革。過程考核增加了課堂發表、討論和分組項目等多樣性內容,評價方式也增加了學生個體自評、教師座談等方式。通過這一過程,使學生就自動化領域的複雜工程問題進行有效溝通和交流,甚至能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。

通過以上三方面的改革和建設,更加有助於自動化專業教學水平的提高,有助於應用型、創新型工科人才的培養。

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4 結束語

本文首先介紹了國際工程教育專業認證體系和國外重要的認證機構和認證標準,然後對我國高校自動化專業的工程教育認證情況進行了總結,最後以應用型大學合肥學院為例,從課程體系建設、教學方法改革以及評價體系改革方面對其自動化專業的工程教育現狀進行了總結。


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