初紅艷　程強　昝濤　劉志峰

摘要：基于華盛頓協(xié)議的工程教育專業(yè)認證的基本理念是成果導向，以學生為中心，以及持續(xù)改進。本文基于成果導向與學生中心，探討了從培養(yǎng)目標到畢業(yè)要求，再到課程體系設置的教學設計流程，給出了結(jié)合分層次目標模型與能力矩陣表的課程體系設置方法，并以某專業(yè)基礎課為例研究了以學生為中心的教學內(nèi)容與方法的設計；最后，提出采用量規(guī)（Rubric）評價以實現(xiàn)對學生學習效果的評價，以及基于評價結(jié)果的持續(xù)改進。

關鍵詞：成果導向；學生中心；課程體系；量規(guī)；持續(xù)改進

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）25-0001-05

以成果為導向的教育理念，已在世界各國尤其是發(fā)達國家達成了共識，但在具體實施中仍然存在若干問題，尤其是在我國的高等工程教育中并未真正實施。盡管也有文獻關于成果導向、學生中心的若干研究，但目前我國高等院校的工程教育大多仍采用以知識為導向、以教師為主體的課程體系和教學方式，學生仍在被動地接受教師的知識灌輸，并以通過課程考試作為培養(yǎng)質(zhì)量的主要評價依據(jù)[1]。這種培養(yǎng)與考核方式導致的問題是，學生對自己在畢業(yè)時所應具備的能力和素質(zhì)不甚清楚，學習目標不明確，導致學習動力不足，學習變成了應付考試或考核，考試/考核結(jié)束，這門課程的學習也就結(jié)束；另外，通過課程學習，學生在哪些方面能力得到提高，還存在哪些問題，僅僅通過一個考試分數(shù)也無法全面反映。這些都導致培養(yǎng)的學生解決實際工程問題能力較弱，難以滿足社會需要。

本文以作者多年從事教學及教學管理與研究的經(jīng)驗，以及參與工程教育專業(yè)認證的體會，探討從源頭上，也即課程體系設置上，實現(xiàn)基于成果導向與學生中心的高等工程教育改革，并通過學習效果的量規(guī)評價，實現(xiàn)對學生能力和素養(yǎng)的考核，以及基于量規(guī)評價的學習效果持續(xù)改進。

一、成果導向教育與學生中心

成果導向教育（Outcome Based Education，OBE）是以預期學習產(chǎn)出為中心來組織、實施和評價教育的結(jié)構(gòu)模式[2]。中國自2006年起開展工程教育專業(yè)認證，2016年正式成為華盛頓協(xié)議成員國，基于華盛頓協(xié)議的工程教育專業(yè)認證的基本理念就是成果導向，以學生為中心，以及持續(xù)改進。李志義等指出，基于成果導向教育的工程教育改革首先要實現(xiàn)如下三個轉(zhuǎn)變：從學科導向向目標導向轉(zhuǎn)變，從教師中心向?qū)W生中心轉(zhuǎn)變，從質(zhì)量監(jiān)控向持續(xù)改進轉(zhuǎn)變[3]。

汕頭大頭以CDIO工程教育改革實踐為基礎，進行了OBE工程教育改革，主要內(nèi)容包括制定專業(yè)層面的預期“學習產(chǎn)出”，通過一體化課程設計建立課程與培養(yǎng)標準的匹配矩陣，確定課程層面的預期“學習產(chǎn)出”并設計相適應的教學策略，做好專業(yè)層面與課程層面的實際“學習產(chǎn)出”評估[2]。楊毅剛分析了高校當前創(chuàng)新培養(yǎng)模式與企業(yè)實際技術創(chuàng)新需求的差距，提出基于OBE模式的高校理工科學生技術創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式應包括4個步驟：培養(yǎng)目標的確立，技術創(chuàng)新方法論的培養(yǎng)教育，成本控制及相關管理知識的課程，能力綜合評價[4]。

學生中心SC（Student Centeredness）區(qū)別于傳統(tǒng)的“老三中心”模式，即教材為中心、教師為中心、教室為中心。SC改革有三個核心觀點：以學生發(fā)展為中心、以學生學習為中心、以學習效果為中心，稱為“新三中心”[5]。李志義指出，以學生為中心的教學模式強調(diào)學生在教學中的主體地位，強調(diào)知識的創(chuàng)新性和實踐性，強調(diào)知識、能力、素質(zhì)三維度的教學目標和“全面發(fā)展”的教學理念，強調(diào)教與學的密切結(jié)合，以及課內(nèi)與課外的密切結(jié)合[6]。李梟鷹指出，堅持以學生為中心是本科人才培養(yǎng)創(chuàng)新的理性選擇，以學生為中心的關鍵是課程教學立足于學生發(fā)展，建構(gòu)以學生發(fā)展為導向的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的課程體系，課程教學要著力于教會學生學會學習和自主學習[7]。

綜上，為培養(yǎng)適應經(jīng)濟社會發(fā)展的高水平技術創(chuàng)新人才，高等工程教育改革必須落實成果導向及以學生為中心，確立知識、能力、素質(zhì)培養(yǎng)的教學目標，采用一體化的課程設置以實現(xiàn)課程與培養(yǎng)目標的結(jié)合，并探討利于教學效果與學習效果持續(xù)改進的考核與評估方式。

二、基于成果導向與學生中心的課程體系設置

1.基于成果導向與學生中心的教學設計流程。傳統(tǒng)的以課程為中心的教學設計流程是：通識基礎課→學科基礎課→專業(yè)基礎課→專業(yè)課，這是一種以知識為導向，以教師為主體的“老三中心”模式的教學設計，這種設計流程側(cè)重的是知識的完整性，旨在通過教師的講授使學生獲得某一學科領域較完備的知識。

而成果導向教育的教學設計流程則應該是：行業(yè)需求→培養(yǎng)目標→畢業(yè)要求→課程體系→（教學內(nèi)容，教學方式，教學資源）。該流程是以學生為中心的教學設計，是一種自頂向下式的設計，首先根據(jù)行業(yè)需求、社會的大背景，以及本專業(yè)自身積累的專業(yè)特色，確定本專業(yè)的培養(yǎng)目標；然后圍繞培養(yǎng)目標，結(jié)合工程教育專業(yè)認證對畢業(yè)生的12點能力要求及自身的專業(yè)特色，確定畢業(yè)要求的一級指標點、二級指標點和三級指標點，建立分層次目標模型；基于該目標模型，以滿足畢業(yè)要求指標點為根本，進行課程體系設置，并通過構(gòu)建能力矩陣表，判斷課程體系對各指標點的滿足情況；結(jié)合分層次目標模型和能力矩陣表，進行能力滿足度評價與分析，完善課程體系。

2.培養(yǎng)目標的設計。各專業(yè)在制定培養(yǎng)方案時，首先應設計培養(yǎng)目標，培養(yǎng)目標對后續(xù)的畢業(yè)生能力要求、課程體系設置等具有綱領性的作用。

培養(yǎng)目標的設計應以“成果導向”、“學生中心”為根本，首先明確畢業(yè)生所應具備的知識、能力與素養(yǎng)，以及畢業(yè)生的定位，例如，“××專業(yè)面向×××需求，面向×××產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)掌握×××的核心基礎理論、專業(yè)知識和實踐能力，具有創(chuàng)新意識和國際化視野的高素質(zhì)工程應用型人才”，既明確了畢業(yè)生所應掌握的知識，又明確了畢業(yè)生應具備“實踐能力”，同時具有“創(chuàng)新意識和國際化視野”這樣的素養(yǎng)，而畢業(yè)生的定位則是“高素質(zhì)工程應用型人才”。

此外，培養(yǎng)目標還應明確畢業(yè)生的就業(yè)去向和職業(yè)前景，以使學生清晰自己的職業(yè)定位，利于職業(yè)規(guī)劃，例如，“畢業(yè)生可在×××等領域就業(yè)。同時，還可以在與×××相關的×××等多種行業(yè)中就業(yè)。學生畢業(yè)5年左右能在×××或相關領域獨立完成所負責的工作，并在項目中擔任技術骨干，具備獲得中級職稱的能力和水平”，既明確了學生的就業(yè)行業(yè)和領域，又明確了學生的職業(yè)前景。

3.畢業(yè)要求與課程體系設置。課程體系需圍繞畢業(yè)生能力要求進行設置，而畢業(yè)生能力要求則是基于培養(yǎng)目標確定。工程教育專業(yè)認證對畢業(yè)生提出了12點能力要求，從總體來說，可以概括為知識、能力、素養(yǎng)三個方面，而這12點能力要求，又可根據(jù)培養(yǎng)目標、專業(yè)特色等，進一步細化，也即可建立圖1所示的分層次目標模型，該模型包含了畢業(yè)要求的一級指標點、二級指標點和三級指標點。圖1中的二級指標是根據(jù)工程教育專業(yè)認證的12點能力要求構(gòu)建，各專業(yè)可根據(jù)自己的專業(yè)特點，根據(jù)“新工科”建設的需要，進行擴充和完善；三級指標則是根據(jù)培養(yǎng)目標中規(guī)定的學生所應具備的知識、能力和素養(yǎng)，并考慮知識體系的建構(gòu)以及能力和素養(yǎng)培養(yǎng)的規(guī)律，進行細化。

基于分層次目標模型，以滿足畢業(yè)要求指標點為根本，進行課程體系設置，并構(gòu)建圖2所示能力矩陣表，判斷課程體系對各指標點的滿足情況。圖2中，1.1，2.1，2.2，…，等，對應于圖1中的三級指標點，而0.4，0.2，0.5等數(shù)字則代表了各課程對指標點的支撐權(quán)重。結(jié)合分層次目標模型和能力矩陣表，進行能力滿足度評價與分析，判斷是否存在薄弱或冗余環(huán)節(jié)，完善與改進課程體系。

4.以學生為中心的教學內(nèi)容與方式設計。課程體系構(gòu)建起來之后，各課程教學內(nèi)容與教學方式的設計關系到課程對畢業(yè)要求能力指標支撐的實現(xiàn)。需要各課程緊密圍繞需要它支撐的能力指標，以學生發(fā)展為中心，以學生學習為中心，以學習效果為中心，進行課程的詳細設計。

以作者講授的《工程材料與成形技術基礎》為例，該課程內(nèi)容包括工程材料的基本知識、鐵碳相圖、熱處理、典型的成形方法等。支撐的畢業(yè)要求包括：（1）工程知識：使學生掌握用于解決復雜機械工程問題所需的材料科學等工程基礎知識，以及相關的機械制造工程原理與技術知識；（2）問題分析：使學生能夠?qū)碗s機械工程問題中涉及的材料進行成分、組織與性能分析；（3）設計/開發(fā)解決方案：使學生在設計針對復雜機械工程問題的解決方案時，具備為產(chǎn)品選擇適用材料及毛坯并確定加工工藝路線的能力，并在此過程中體現(xiàn)創(chuàng)新意識；（4）環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：使學生能夠了解材料的成分及成形方法對社會可持續(xù)發(fā)展的影響。

針對該課程涉及內(nèi)容多而課內(nèi)學時不足的現(xiàn)狀，根據(jù)“以學生發(fā)展為中心、以學生學習為中心、以學習效果為中心”的原則，采用課上課下相結(jié)合、課內(nèi)課外相銜接的教學方式，具體舉措包括：（1）根據(jù)課程講授的進度，布置課程研究項目，內(nèi)容是針對具體機械產(chǎn)品為其選擇適用的材料并進行加工工藝路線設計（包括熱處理），該項目是對學生問題分析及設計/開發(fā)能力的培養(yǎng)和訓練。該項目完全在課外進行，不占用課程學時，并且學生可以帶著項目研究時遇到的問題進行課堂學習，提高課堂學習的興趣和效果；（2）對于課程涉及的前沿性內(nèi)容的學習，采用課下課上相結(jié)合的方式，也即學生利用網(wǎng)絡資源、開放的精品課程資源等，先進行課下學習，然后課上交流研討，提高學生學習的自主性，激發(fā)學習動力；（3）在實踐環(huán)節(jié)方面，利用金屬成形與熱處理仿真分析軟件，在課程項目環(huán)節(jié)，針對具體的機械產(chǎn)品，進行成形與熱處理過程的仿真分析，加深對工程知識的理解與掌握，提高問題分析及設計/開發(fā)解決方案的能力。這樣的舉措，改變了簡單的教師灌輸式學習，學習的主體由教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生，實現(xiàn)了學生的發(fā)展，提高了學習效果。

三、學習效果的Rubric評價

1.量規(guī)（Rubric）評價。課程的考試/考核，不僅是對一個階段學習的了結(jié)并給個最終評定，而且還要基于考試/考核結(jié)果分析對畢業(yè)生能力要求的達成情況，更重要的是，基于考試/考核結(jié)果以及對能力要求的達成情況，尋求教學效果與學習效果持續(xù)改進的途徑?，F(xiàn)行的主要考試/考核方式中，理論課主要是根據(jù)期末考試以及平時的測驗和作業(yè)進行成績評定，可通過對各試題完成情況的分析，對學生的知識掌握程度以及問題分析和研究能力進行定量的評價，分析畢業(yè)要求能力的達成情況；而實踐環(huán)節(jié)的成績評定，則基本沒有期末考試，主要是根據(jù)實踐環(huán)節(jié)的完成情況，以及平時的表現(xiàn)等，給出一個綜合分數(shù)。課程體系中，實踐課所承擔的任務，除了加深對知識的理解和掌握外，更重要的是能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)，而現(xiàn)行的考核方式不利于對學生綜合能力和素養(yǎng)的評價。量規(guī)的使用則可以全面地評價學生學習效果，分析學生在能力與素養(yǎng)方面的優(yōu)勢與不足，指明學生努力與改進的方向，達到促進學生發(fā)展、改善教學質(zhì)量的目的，實現(xiàn)工程教育專業(yè)認證的理念——持續(xù)改進。

量規(guī)（Rubric），是一個評分工具，它為一個作品或其他成果表現(xiàn)（比如一篇文章的觀點、組織、細節(jié)、表達、布局等）列出標準，并且從優(yōu)到差明確描述每個標準的水平[8]。

下面以北京工業(yè)大學機械工程專業(yè)的一門綜合性實踐訓練“機械制造訓練”為例，闡述量規(guī)在實踐課評價中的應用。

2.實踐課的量規(guī)評價應用實例?！皺C械制造訓練”是第6學期為本科生開設的一門實踐必修課，該課程內(nèi)容是圍繞一個減速器產(chǎn)品的設計、制造、裝配、檢驗，實現(xiàn)對學生的綜合性訓練，不僅檢驗學生對知識的掌握程度，更重要的是作為工程技術人員在能力與素養(yǎng)方面的訓練。該課程對畢業(yè)要求的支撐包括：（1）設計/開發(fā)解決方案：能夠設計產(chǎn)品及核心零部件的加工工藝流程；（2）環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評價材料以及毛坯和零件的成形與加工過程，對環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的影響；（3）個人和團隊：能夠作為個體獨立承擔給定任務，具有團隊協(xié)作意識，具有團隊管理和項目實施能力；（4）溝通：繪制工程圖紙、編制工藝卡和撰寫報告，并與業(yè)界同行進行有效溝通和交流，通過答辯陳述發(fā)言；（5）項目管理：通過對零件毛坯材料的選擇、制造、采購、外協(xié)加工、產(chǎn)品質(zhì)量控制、生產(chǎn)組織及人員管理等環(huán)節(jié)，理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟決策方法。

根據(jù)該課程對學生畢業(yè)要求能力的支撐，以及各能力的詳細描述，制定了如表1所示含有二級指標的評價量規(guī)，并給出了各指標的相應權(quán)重。對各能力指標制定了4個等級標準A，B，C，D，各標準都有詳細的描述和對應的分數(shù)。

通過量規(guī)的使用，指導教師和專家在給學生打分時有了明確的評價標準，可以實現(xiàn)基于畢業(yè)要求能力達成的學習效果評價，并且可以通過成績分析及如圖3、圖4雷達圖的繪制，掌握整個班級及每個個體在各能力方面的達成情況，為教師改進教學環(huán)節(jié)設計與內(nèi)容提供有益的指導，并可對每個學生有針對性地指出其優(yōu)勢與不足，指明其改進與努力的方向。學生也可在課程初期，根據(jù)這個評價量規(guī)表，清楚自己通過這門課將有哪些能力的提高，各能力應該達到什么程度才比較理想，從而為自己制定清晰明確的努力方向。

圖3為某班級20名同學，在5個一級指標方面的雷達圖評價結(jié)果，由圖中可以看出，該班級同學在能力與素養(yǎng)方面的差異很大，第10、11、16、17這幾名同學在各能力方面都很突出，而第14、15、18、19、20這幾名同學在各方面都很不足，需要加以重視。圖4為“設計/開發(fā)解決方案”下面的4個二級指標的評價結(jié)果，結(jié)合圖3分析，第14、15名同學盡管在“設計/開發(fā)解決方案”能力方面整體不足，但是這種不足主要是由“制定加工工藝流程”及“產(chǎn)品試制與檢驗”方面的能力不足所引起的；而第20名同學，則在“面向制造的產(chǎn)品設計”方面嚴重不足。

四、結(jié)束語

經(jīng)濟社會的發(fā)展及新的產(chǎn)業(yè)領域的出現(xiàn)，要求高等教育必須跟得上改革的步伐，尤其是高等工程教育，必須為經(jīng)濟社會的發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)的技術創(chuàng)新型人才。觀念的轉(zhuǎn)變勢在必行，知識導向向成果導向轉(zhuǎn)變，教師中心向?qū)W生中心轉(zhuǎn)變，質(zhì)量監(jiān)控向持續(xù)改進轉(zhuǎn)變。本文圍繞工程教育專業(yè)認證的理念——成果導向，學生中心，持續(xù)改進，探討了課程體系設置的流程與思路，并分析了在實踐環(huán)節(jié)采用Rubric評價的優(yōu)勢，希望借此文與廣大工程教育工作者學習和交流。

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