戴隆超，龔俊杰

(揚(yáng)州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州225127)

0 引言

工程教育專業(yè)認(rèn)證是指專業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)針對高等教育機(jī)構(gòu)申請認(rèn)證的單位與專業(yè)，組建由專門職業(yè)或行業(yè)協(xié)會、聯(lián)合會、專門學(xué)會、及該領(lǐng)域的教育專家、相關(guān)行業(yè)的企業(yè)專家構(gòu)成的專家組，開展的工程類專業(yè)教育的專門性認(rèn)證，目的是為相關(guān)工程技術(shù)人才進(jìn)入工業(yè)界從業(yè)提供預(yù)備教育質(zhì)量保證。具有自愿性評價(jià)、合格性評價(jià)、外部評價(jià)、同行評價(jià)、實(shí)證評價(jià)等特征。我國各高校開始逐漸重視與推動專業(yè)認(rèn)證工作。因此，如何深入理解與全面結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)［1］，并在課程教學(xué)活動中加以貫徹與指導(dǎo)持續(xù)改進(jìn)，不斷提升教學(xué)質(zhì)量［2］，是高校教師將要面對的問題。

1 工程教育專業(yè)認(rèn)證概述

1.1 工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念

(1) 學(xué)生中心理念。以學(xué)生為中心，圍繞培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求進(jìn)行資源配置與教學(xué)安排，并將學(xué)生與用人單位的滿意度作為專業(yè)評價(jià)的重要參考依據(jù)。

(2) 產(chǎn)出導(dǎo)向理念。專業(yè)教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)施以學(xué)生接受教育后所取得的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向(Outcome－based)［3］，并嚴(yán)格按照畢業(yè)生核心能力與要求評價(jià)專業(yè)教育的有效性。

(3) 持續(xù)改進(jìn)理念。建立有效的質(zhì)量監(jiān)控與持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，能開展持續(xù)跟蹤改進(jìn)，以不斷提升專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1.2 工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本內(nèi)容

我國的工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)由通用標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)兩部分構(gòu)成，內(nèi)容涵蓋了《華盛頓協(xié)議》提出的畢業(yè)生素質(zhì)要求，具有國際等效性。其中，通用標(biāo)準(zhǔn)給出了7 個方面的要求，包括學(xué)生、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、持續(xù)改進(jìn)、課程體系、師資隊(duì)伍與支持條件等; 專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)針對具體專業(yè)在前述7 個方面中的后3 個方面提出特殊要求。

1.3 工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中三大理念的貫徹實(shí)施

(1) 學(xué)生中心理念的實(shí)施。學(xué)生中心理念在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的其它6 個指標(biāo)中都得到充分體現(xiàn): ①這一理念直接體現(xiàn)在培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求這兩個指標(biāo)的設(shè)置與改進(jìn)上; ②以此為基礎(chǔ)，通過這兩個指標(biāo)對課程體系設(shè)置、師資隊(duì)伍建設(shè)、與支持條件配套的作用，從而對課程體系、師資隊(duì)伍、支持條件施加間接影響，以利于學(xué)生到達(dá)培養(yǎng)目標(biāo)與滿足畢業(yè)要求;③遵循學(xué)生中心理念，質(zhì)量保障制度通過各種持續(xù)改進(jìn)措施，來推動專業(yè)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)與提升，從而保證學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量以滿足相關(guān)職業(yè)要求。

(2) 產(chǎn)出導(dǎo)向理念的實(shí)施。產(chǎn)出導(dǎo)向(或者說能力導(dǎo)向) 是國際工程教育倡導(dǎo)的一種先進(jìn)理念，也是工程教育認(rèn)證的核心理念，我國的工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)正是按照這一理念來設(shè)計(jì)與制定的。產(chǎn)出導(dǎo)向強(qiáng)調(diào)工程教育認(rèn)證應(yīng)關(guān)注教育產(chǎn)出(即學(xué)生學(xué)到什么) ，而非教育輸入(即教師教了什么) 。要求圍繞培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求這兩個導(dǎo)向指標(biāo)，設(shè)計(jì)合理的培養(yǎng)方案與課程大綱，采用匹配的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，提供充足的軟硬件資源。要求每個教師都能明確自己的責(zé)任，對學(xué)生是否達(dá)成畢業(yè)要求進(jìn)行恰當(dāng)考核，最終給出課程目標(biāo)與畢業(yè)要求達(dá)成情況的評估與分析，并以此為依據(jù)在后續(xù)的教學(xué)活動中進(jìn)行相應(yīng)的持續(xù)改進(jìn)。

(3) 持續(xù)改進(jìn)理念的實(shí)施。工程教育專業(yè)認(rèn)證的一個重要特點(diǎn)是要求建立與執(zhí)行質(zhì)量監(jiān)控與持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，并采取切實(shí)可行的措施，落實(shí)到機(jī)制的執(zhí)行、跟蹤、評價(jià)、與改進(jìn)等各個環(huán)節(jié)上，形成“評價(jià)——改進(jìn)——再評價(jià)”的閉環(huán)管理，從而推動專業(yè)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)與提升。

2 現(xiàn)代工程教育的特點(diǎn)及其與基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)改革的關(guān)系

大學(xué)教育的目的是為社會培養(yǎng)人才，工程教育的核心是能力培養(yǎng)。美國工程與技術(shù)認(rèn)證協(xié)會(ABET) 工程認(rèn)證委員會將此細(xì)分為11 條畢業(yè)要求［4］，可歸納為以下幾個方面:理解與運(yùn)用各學(xué)科知識的能力，理解與運(yùn)用各類技術(shù)、技能、工具、手段的實(shí)踐能力，終身學(xué)習(xí)能力，溝通交流與團(tuán)隊(duì)運(yùn)作的能力，管理、規(guī)劃與解決工程問題的能力，道德、倫理與責(zé)任的認(rèn)知與理解。

大學(xué)工科教育的基礎(chǔ)是知識的傳授與汲取。在此基礎(chǔ)上，將通過教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、考核環(huán)節(jié)、社團(tuán)活動等多種途徑，來培養(yǎng)與鍛煉各種能力與品德，使得畢業(yè)生具備成為合格、優(yōu)秀甚至杰出人才的可能。這種培養(yǎng)與鍛煉過程由學(xué)生、教師、與履行管理與服務(wù)職責(zé)的各職能部門三方共同協(xié)作完成。而工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的工科教育一方面是強(qiáng)調(diào)面向工程;另一方面是明確工科教育的達(dá)標(biāo)線，制定確保培養(yǎng)質(zhì)量達(dá)標(biāo)的系統(tǒng)規(guī)范與措施，并開展持續(xù)評估與改進(jìn)。其中，課程教學(xué)尤其是課堂教學(xué)是知識傳授與汲取的最為常見的媒介，是學(xué)生知識運(yùn)用能力、技術(shù)實(shí)踐能力、學(xué)習(xí)能力等多種能力得到初步培養(yǎng)與不斷鍛煉強(qiáng)化的重要途徑，也是大學(xué)教育中的最為基礎(chǔ)與重要的一個環(huán)節(jié)。

在我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在自主創(chuàng)新道路上不斷攀升過程中，工程問題越來越多地體現(xiàn)出復(fù)雜化、綜合化、巨型化及與之相反的高純度、專業(yè)化、精細(xì)化的特點(diǎn)［5］。其表面現(xiàn)象紛繁蕪雜，背后因由氣象萬千，本質(zhì)機(jī)理莫衷一是，這些往往與解決問題的目的與手段相關(guān)，即要在哪個層面上解決相應(yīng)工程或技術(shù)問題。與之相適，知識、技術(shù)的應(yīng)用也越來越多的體現(xiàn)出多學(xué)科交叉、多尺度融合、與輕知識點(diǎn)的應(yīng)用、重綜合運(yùn)用實(shí)踐能力與素養(yǎng)等特點(diǎn)。這些對于課程教學(xué)提出了更高要求。此外，一方面社會發(fā)展使得學(xué)生所學(xué)課程有所增加，相應(yīng)地單門課程的學(xué)時(shí)相對減少; 另一方面，青年學(xué)生的興趣越來越廣泛，課程學(xué)習(xí)方面花費(fèi)的時(shí)間與精力也將相對減少。同時(shí)，科研與服務(wù)任務(wù)不斷加重，生源質(zhì)量降低，新教學(xué)手段的學(xué)習(xí)推廣等各種交流學(xué)習(xí)任務(wù)不斷，這些都對教師及其所承擔(dān)的課程教學(xué)產(chǎn)生影響。而基礎(chǔ)力學(xué)課程往往具有理論性邏輯性強(qiáng)、學(xué)科體系完整嚴(yán)謹(jǐn)、數(shù)學(xué)工具運(yùn)用深入等特點(diǎn)，學(xué)習(xí)方面所需精力較多，理解掌握的難度大［6］。與之相對照，基礎(chǔ)力學(xué)課程是工科課程中為數(shù)極少的、兼具直接面向工程實(shí)踐并且能進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)定量分析這兩個特點(diǎn)的課程，對于學(xué)生多種能力及科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)有著顯著作用。因而開展基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)改革、提升教學(xué)質(zhì)量，對于學(xué)生能力培養(yǎng)、畢業(yè)生科學(xué)素養(yǎng)提升、及大學(xué)教育質(zhì)量提高都具有較為重要的意義。

對于教師而言，工程教學(xué)專業(yè)認(rèn)證背景下現(xiàn)代工科教育的基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)改革仍然必須堅(jiān)持學(xué)生中心理念、產(chǎn)出導(dǎo)向理念、與持續(xù)改進(jìn)理念。關(guān)注所有學(xué)生的發(fā)展，幫助他們理解與明確幾個關(guān)系: 知識點(diǎn)與學(xué)科知識體系的關(guān)系、工程實(shí)例與學(xué)科理論模型的關(guān)系、理論模型的創(chuàng)建與學(xué)科知識的運(yùn)用，在此過程中逐步培養(yǎng)與鍛煉學(xué)生的相關(guān)能力與科學(xué)素養(yǎng)。在課堂教學(xué)方面可以采取研討型教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂，與微課、MOOC［7］等在線學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生積極主動的開展力學(xué)課程的學(xué)習(xí)。

3 教學(xué)改革探索與實(shí)踐活動

學(xué)校在基礎(chǔ)力學(xué)課程的教學(xué)方面開展了持續(xù)的教學(xué)改革實(shí)踐活動，突出體現(xiàn)在課堂教學(xué)方面。首先，每門課程都會針對若干工程實(shí)例或生活事例開展研究性教學(xué)與分組研討，一方面培養(yǎng)學(xué)生將學(xué)科知識應(yīng)用于實(shí)踐的能力，另一方面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。其次，利用微課、慕課等形式開展在線學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生投入精力; 借鑒翻轉(zhuǎn)課堂的形式，推動學(xué)生主動學(xué)習(xí)。在每個章節(jié)的學(xué)習(xí)過程中，努力使學(xué)生理解與明確以下幾個方面:

(1) 本學(xué)科或本章節(jié)要解決的學(xué)科問題是什么，它在工程實(shí)踐中大致表現(xiàn)為什么問題。這方面的介紹能夠幫助學(xué)生認(rèn)識本學(xué)科或本章節(jié)知識的作用與定位，明確各章節(jié)在本學(xué)科知識系統(tǒng)中處于何種地位、能解決何種問題，也能幫助學(xué)生認(rèn)識與理解整個學(xué)科知識體系。

(2) 本章節(jié)要解決該問題的出發(fā)點(diǎn)或者已知條件是什么。這方面的介紹能幫助學(xué)生明確運(yùn)用本章節(jié)知識解決問題，能幫助學(xué)生理解各章節(jié)之間的相互關(guān)系。

(3) 本章節(jié)所提出的基本概念，這種抽象在工程實(shí)踐中有何意義及這種抽象的應(yīng)用范圍。這方面的介紹能夠幫助學(xué)生認(rèn)識科學(xué)抽象與工程實(shí)踐之間的關(guān)系，有助于培養(yǎng)學(xué)生將學(xué)科知識應(yīng)用于工程實(shí)踐的能力。

(4) 本章節(jié)從已知條件出發(fā)，基于基本概念，如何得到最終的結(jié)論或公式，其中每一步的數(shù)學(xué)或力學(xué)依據(jù)是什么，如何理解這一結(jié)論或公式其使用要求與范圍是怎樣的。這是章節(jié)知識體系的核心內(nèi)容，是向?qū)W生揭示從知識點(diǎn)學(xué)習(xí)到學(xué)科能力與科學(xué)素養(yǎng)二者之間關(guān)系的中心環(huán)節(jié)。在此過程中，需要使學(xué)生掌握本章節(jié)的力學(xué)模型，及其建立過程，與在此基礎(chǔ)上解決問題的數(shù)學(xué)過程。建模能力［8］是力學(xué)課程中需要學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握的重要能力之一，對于理解與解決相關(guān)工程問題具有突出作用。

(5) 上述結(jié)論或公式在本學(xué)科例題中的運(yùn)用。這是課程考核的基本要求，對于上述能力培養(yǎng)有著積極幫助作用。

(6) 本章節(jié)內(nèi)容的工程實(shí)例應(yīng)用。深入研討將能極大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，對于學(xué)生的建模能力與將相關(guān)知識應(yīng)用于工程實(shí)踐的學(xué)科能力、乃至綜合運(yùn)用多學(xué)科的能力的培養(yǎng)都會起到顯著幫助作用。

專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對于教學(xué)質(zhì)量的影響可通過課程目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行量化，從而實(shí)現(xiàn)較為客觀的評估與分析。近幾年來，揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院著力推進(jìn)專業(yè)認(rèn)證。力學(xué)組也在開展基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)改革基礎(chǔ)上，全面借鑒專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中課程目標(biāo)達(dá)成度這一量化指標(biāo)協(xié)助進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評估。揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院某專業(yè)2016 年與2017 年的理論力學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)結(jié)果詳見表1、表2。

表1 2016 年度某專業(yè)理論力學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)結(jié)果

表2 2017 年度某專業(yè)理論力學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)結(jié)果

可以看出，在不考慮標(biāo)準(zhǔn)化題庫中歷年試卷出題難度方面的波動，及教師授課的業(yè)務(wù)能力及精力投入等因素的情況下，該課程教學(xué)質(zhì)量在一定程度上稍有提升。這表明之前的教學(xué)改革活動的一些措施在某種程度上有所成效，相信在深入理解與全面落實(shí)專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的理念與措施之后，教學(xué)改革活動的開展會更有實(shí)效。這一應(yīng)用與分析實(shí)例表明實(shí)施當(dāng)前工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)相比之前，工科的課程教學(xué)工作有了明確與切實(shí)可行的系統(tǒng)規(guī)范與措施，有了客觀的評估指標(biāo)，有了不斷改進(jìn)的指導(dǎo)依據(jù)，能夠有力推動課程教學(xué)質(zhì)量的提升與教學(xué)改革工作的開展。

4 結(jié)語

基礎(chǔ)力學(xué)課程由于兼具直接面向工程實(shí)踐并且能進(jìn)行嚴(yán)格定量分析的特點(diǎn)，對于工科學(xué)生多種能力及科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)有著重要作用。在當(dāng)前工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，開展基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)改革對于學(xué)生能力培養(yǎng)、畢業(yè)生科學(xué)素養(yǎng)鍛煉、大學(xué)及專業(yè)教育質(zhì)量提升都有積極推動作用。揚(yáng)州大學(xué)近幾年來在力學(xué)教學(xué)方面著力進(jìn)行教學(xué)改革，在探索教學(xué)改革的理念、方法、內(nèi)容與措施方面取得了階段性成績。大學(xué)教育與人才培養(yǎng)必須要適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與工程需要，所以基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)也必須秉承專業(yè)認(rèn)證的三大理念，以專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為及格線，持續(xù)開展教學(xué)改革，不斷提升教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的學(xué)科能力及專業(yè)素養(yǎng)。