工程教育专业认证的课程改革探索

工程教育专业认证的课程改革探索

摘要:随着国际工业的快速发展,教育部对工程教育专业认证提出了更高的要求,顺应时展,找寻最合理的方式,培养符合现代工业要求的新时代工程师,是目前我国高等院校的重点工作。本文以自动化专业的构建及教育落实为例,具体了解我国当前工程教育程度,针对问题提出建议。

关键词:工程教育;课程改革;专业认证

引言

由于判断标准不一样,对于专业的定义不尽相同,《辞海》对专业的界定是这样的:专业存在于人类生产生活与科技进步的进程中。就我国来说,专业最常出现在高等院系或中等院系里面,主要对目前人类从事的职业进行一种规范性的界定。而在国外,“认证”通常指:具有权威性与社会地位的第三方组织机构运用规范成本的相关标准对纳入认证范畴的产品或服务进行资质认定的一种行为,且专业认证与院校认证共同构成专业认证的庞大组织体系。我国综合国力加强,发展加快,对工程教育认证的研究有了进一步发展,具体表现在工程教育教学水平和教育质量提高,达到工程师资格的国际互认等。虽然仍然落后于外国,但是进步却是明显的,也是值得肯定的。

一、我国工程教育认证现状

目下,在已知国际上对于工程教育学历互认的3个协议中,《华盛顿协议》知名度最高。2013年6月19日,在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上,经正式表决,中国作为预备成员成功加入《华盛顿协议》,意味着中国开展的工程教育认证工作得到签约国家的普遍认可,2016年6月,中国成为《华盛顿协议》的正式成员,我国工程教育的发展取得突破性进展,这是我国工程教育认证的重要一步,是历史性的提高。从国际标准和规则的跟随者变成参与者、制定者,是国际权威对于我国人才培养的肯定。我国最早于1992年开展了对土建类5个专业的工程教育专业认证试点工作。2006年3月,由教育部和中国科协牵头启动全面的工程教育专业认证。2007年,认证专业扩大至9个,其中包括环境类等5个新试点专业。截至2018年底,我国有91.5%的高校开设工科专业,高等工程教育的本科在校生超过450万人,占高校本科在校生规模的32%,高等工程教育规模位居世界第一。工程教育认证申请本着自愿原则,申请认证专业以学校名义向中国工程教育专业认证协会秘书处提交申请,截至2016年已有200个专业申请参与认证。国际工业化进程逐渐加速,美国、德国、日本等西方工业国家已经步入工业强国之列。仔细翻看国家的工程教育专业认证标准,不难发现这些国家之所以能在国际工程教育中取得显著的成绩,离不开对现代工程师培养的重视。我国虽然起步较晚,但是据统计,我国目前拥有世界规模最大的工程师队伍,工程教育质量逐年提高,输出的工科毕业生人数呈逐年上升的趋势,现已位居世界之首。据教育部相关数据统计显示,截止到2013年,我国高等教育层次的工科毕业生人数已达到1235204人,创历史新高。随着我国经济的飞速发展及综合国力的不断增强,社会对现代工程师的需求量呈逐步上升的趋势,我国对现代工程师的培养尤为重视,逐步加大对现代工程师的培养力度。经过长期不懈地努力,议定优化教育教学理念、创新人才培养模式、加大对工程教育的科研投入力度、实行校企协同合作、打造实力雄厚的师资队伍、加强学生创新能力的培养、提高学生的工程训练能力等多方渠道,寻找独具特色的现代工程师培养对策。为进一步贯彻落实新型工业化道路的战略部署,加快我国向世界制造大国迈进的步伐,2010年6月,教育部组织并实施了“卓越工程师教育培训计划”,这是我国在探索现代工程师培养对策的征程上取得的进展与突破。

二、以具体专业为例的研究

为了更好地了解我国目前工程教育认证,各大高等院系都针对社会人才需求进行了培养方案的改进,课程改革也在逐步进行,下面将以自动化专业为例进行具体问题分析。据教育部网站统计数据,全国开设自动化专业的本科院校有300余所,累计毕业生人数达30000余人。但是到目前为止,仅几个本科院校的自动化专业通过了认证,所占比例很小。现以自动化专业为例,索求合理的工程教育专业认证标准的教学设计并在这个过程中解决目前存在的问题,设计最优的教学方案。自动化专业的学生是有可选择权的,自动化专业有两个发展方向,第一个是工业过程控制方向,第二个是嵌入式系统方向。是计算机硬件与软件结合、机械与电子结合、元件与系统结合、运行与制造结合,集控制科学、计算机技术、电子技术、机械工程于一体的综合性学科专业。经过打听、调查及研究,笔者发现自动化专业学生在学校需要掌握的内容如下:具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识。针对这一要求,自动化专业开设了电路、信号与系统、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、现代控制理论、微机原理及应用、软件技术基础、电机与拖动、电力电子技术、计算机控制技术、系统仿真、计算机网络、运动控制、过程控制、单片机与嵌入式系统原理、计算机辅助设计、专业英语、智能控制、计算机编程C语言、C++语言等课程。在工程教育专业认证的两条毕业要求中,多次提到“复杂工程问题”,如:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题;能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达,通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论;能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据,并通过信息综合得到合理有效的结论等。“复杂工程问题”指必须运用深入的工程原理,经过分析才可能得到解决涉及多方面的技术、工程和其他因素,并可能相互有一定冲突;或需要通过建立合适的抽象模型才能解决,在建模过程中需要体现出创造性;或不仅靠常用方法就可以完全解决的;或问题中涉及的因素可能没有完全包含在专业工程实践的标准和规范中;或具有较高的综合性,包含多个相互关联的子问题等。可见,“复杂工程问题”涉及面广,不是一门课程所能涵盖的,也不是单个实践活动所能囊括的,极具综合性与复杂性。“复杂性工程”无法交给单门课程与单个实践活动实现,需综合多门交叉课程的知识,结合工程实际问题,基于自主学习与创新性研究,由一个团队齐心协力完成。

三、我国工程教育认证存在的问题及解决方案

先进的教育理念对于现代工程师的培养能够起到助推的作用,通读工程教育专业认证标准中的相关规定与要求,找寻合适的理念,才能培养出最优秀的工程师。我国目前工程教育理念不是很明确,一些老师对工程教育认证概念比较模糊,所以无法很好地指导学生发展,因此,老师的理念认知也是很重要的一个环节,所以,在工程教育认证上,需要注意把握,结合国外的优秀理念,比如OBE理念及“以学生为中心”的教育理念。所谓的OBE理念要求教师必须清楚他们的学生毕业时应达到什么样的结果,然后寻找并设计适宜且有效的方法达到这些结果。OBE作为一种新兴的教育理念,在指导我国教学设计、课程体系、学习目标、师资队伍建设等方面取得了较好成效。例如,香港理工大学将OBE理念融入教学方案设计中,现已取得了显著成效,该校校长潘宗光指出,OBE理念在推动工程教育发展的同时为工程教育质量的提高创造上升空间,同时丰富现代工程师的培养方案。坚持OBE理念,能够更好更快地推动工程教育的发展。工程教育专业课程体系改革不是要摈弃以往的工程教学理念,而是要把知识与技术与基础内容整合,结合两者的特色与长处,充分发挥两者的优势。传统课程基础性、专业性与可行性等方面是经过工程实践环节认可的,同时是现代工程师应学习的必修课程,尤其在夯实学生专业基础知识方面,以往课程发挥的作用是无法替代的。因此,有效结合两者的长处,避免不必要的冲突,既可以更快地发展工程教育认证,又可以避免工作人员突然转变方式的难适应,可以更好地解决问题。工程实践课程对夯实学生专业知识、技能、方法等具有指引作用,除此之外,对工程教育的发展起到引领、铺垫的作用。实践课程是工程专业课程的关键环节,老师应该鼓励学生积极参与工程实践项目,使学生可以通过实践课程发现具体问题,并且深入剖析工程实践案例,达到培养学生专业技能和非专业技能的目的。如逐步增加实践课程的比例、保证实验课程内容的前沿性、发挥校企合作的纽带作用等,可以更好地加强工程类学生的学习。

四、结语

经过以上研究,不难发现,虽然我国工程教育认证起步比较晚,并且目前仍处于起步阶段,但是我们一直在努力,一直在进步,已有许多高校认识到了工程教育认证的重要性,之后会逐步加强这项工作,进步会越来越快,可以更好地解决问题,对于目前面临的许多问题,大家都在积极地解决,相信不久之后,工程教育认证一定会取得更大的成就。

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作者:余金永 单位:广西城市职业学院