馮徽徽，張?jiān)粕u濱，陶超

（中南大學(xué) 地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，湖南 長沙）

一 引言

工程教育是我國高等教育的重要組成部分。工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)，成為我國近年來工程教育工作中的重要內(nèi)容[1,2]。工程教育專業(yè)認(rèn)證以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向，確認(rèn)畢業(yè)生是否達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)而為人才培養(yǎng)與專業(yè)提升提供科學(xué)合理的建議。2016年，中國正式加入國際工程教育《華盛頓協(xié)議》組織，標(biāo)志著工程教育質(zhì)量認(rèn)證體系實(shí)現(xiàn)了國際實(shí)質(zhì)等效，工程專業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國際認(rèn)可，成為中國高等教育的一項(xiàng)重大突破。截止2019年，全國227所高校共有1170個(gè)專業(yè)通過工程教育專業(yè)認(rèn)證，為我國工程教育的提升奠定了基礎(chǔ)[3]。

作為對(duì)地球觀測的重要手段，遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國土資源、生態(tài)環(huán)境及社會(huì)人文等諸多領(lǐng)域。在此背景下，越來越多的學(xué)校開設(shè)了“遙感科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)或相關(guān)的遙感類課程，為國家與行業(yè)培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才[4]。為進(jìn)一步提升遙感專業(yè)的人才培養(yǎng)水平，部分高校已開展了工程教育認(rèn)證并在此基礎(chǔ)上開展了相關(guān)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與改革，取得一系列成果[5,6]。然而需要看到的是，由于工程教育專業(yè)認(rèn)證時(shí)間較短，加之我國遙感專業(yè)自身積累少、底子薄、文化傳承弱等問題，我國遙感專業(yè)人才培養(yǎng)中依然面臨專業(yè)認(rèn)證程度低、培養(yǎng)效果難以評(píng)估等瓶頸性問題[7]。因此，進(jìn)一步加強(qiáng)面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的遙感類教學(xué)改革成為遙感專業(yè)發(fā)展迫在眉睫的問題。

本文從工程教育專業(yè)認(rèn)證的通用“畢業(yè)要求”出發(fā)，研究遙感類專業(yè)選修課培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求，并在此基礎(chǔ)上探索教學(xué)改革方案，為面向產(chǎn)出教育模式（Outcomes-based Education）遙感專業(yè)工程教育認(rèn)證規(guī)劃與實(shí)施提供科學(xué)的借鑒，以期提升高校遙感類專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

二 畢業(yè)要求

工程教育專業(yè)認(rèn)證的“畢業(yè)要求”是OBE教育模式的通用標(biāo)準(zhǔn)要求，也是各教學(xué)環(huán)節(jié)所須遵循的基本范式。因此，在進(jìn)行遙感類選修課考核方式設(shè)計(jì)之前，須根據(jù)專業(yè)與課程特點(diǎn)，研究設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)漠厴I(yè)要求及其對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)。工程教育中通用“畢業(yè)要求”包括工程知識(shí)、問題分析等12條要求。根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)、傳統(tǒng)遙感信息產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的振興及其參與全球競爭對(duì)創(chuàng)新能力的需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)遙感專業(yè)領(lǐng)域行業(yè)領(lǐng)軍人才，可將工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步具體化為遙感類專業(yè)“畢業(yè)要求”：

1.工程知識(shí)

能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于解決復(fù)雜遙感工程問題。

2.問題分析

能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)與描述、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜遙感工程問題，以獲得有效結(jié)論。

3.設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案

能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜遙感工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的算法、系統(tǒng)或作業(yè)流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。

4.研究

能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜遙感工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、采集、處理、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。

5.使用現(xiàn)代工具

能夠針對(duì)復(fù)雜遙感工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)膬x器、技術(shù)、資源、軟件、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對(duì)復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。

6.工程與社會(huì)

能夠基于工程相關(guān)背景知識(shí)進(jìn)行合理分析，評(píng)價(jià)遙感工程專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題解決方案對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。

7.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展

能夠理解和評(píng)價(jià)針對(duì)復(fù)雜遙感工程問題的專業(yè)工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。

8.職業(yè)規(guī)范

具有人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守遙感工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。

9.個(gè)人和團(tuán)隊(duì)

能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色。

10.溝通

能夠就復(fù)雜遙感工程問題與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。

11.項(xiàng)目管理

理解并掌握遙感工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。

12.終身學(xué)習(xí)

具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力，有適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的身體素質(zhì)和抗壓能力

三 培養(yǎng)目標(biāo)與指標(biāo)點(diǎn)分解

基于以上畢業(yè)要求，須從培養(yǎng)具有德、智、體全面發(fā)展畢業(yè)的總目標(biāo)出發(fā)，研究遙感類專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。根據(jù)遙感基礎(chǔ)理論，結(jié)合其在城市發(fā)展與規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測、土地利用、資源調(diào)查、減災(zāi)防災(zāi)、國防建設(shè)等領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)，可將其細(xì)化為以下5個(gè)目標(biāo)。

1.目標(biāo)1

德、智、體全面發(fā)展，具有良好的政治、業(yè)務(wù)和人文素質(zhì)。

2.目標(biāo)2

具備堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)、英語、計(jì)算機(jī)及掌握攝影測量與遙感基礎(chǔ)理論，掌握遙感與空間信息數(shù)據(jù)采集、處理、表達(dá)與利用的基本原理、方法和技能。

3.目標(biāo)3

具有從事各種遙感測繪工程技術(shù)的能力。

4.目標(biāo)4

具有知識(shí)更新與自我完善能力、良好溝通與組織管理能力、國際交流能力及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)。

5.目標(biāo)5

可從事攝影測量與遙感基礎(chǔ)理論研究，在城市發(fā)展與規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測、土地利用、資源調(diào)查、減災(zāi)防災(zāi)、國防建設(shè)等領(lǐng)域從事遙感測繪工程技術(shù)、科技開發(fā)和管理工作。

針對(duì)以上培養(yǎng)目標(biāo)，可進(jìn)一步細(xì)化面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的遙感類人才培養(yǎng)“畢業(yè)要求”。根據(jù)畢業(yè)要求考查標(biāo)準(zhǔn)和課程支撐教育活動(dòng)需要，將標(biāo)準(zhǔn)要求的全部12條畢業(yè)要求分解為衡量度較高的38個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，其分解情況如表1所示。

表1 指標(biāo)點(diǎn)分解

四 案例分析

以中南大學(xué)遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)“遙感應(yīng)用與專題制圖”選修課為例，根據(jù)2016、2018年教學(xué)大綱修訂情況，從課程目標(biāo)、對(duì)畢業(yè)要求的支撐以及考試考核等方面介紹面向工程教育認(rèn)證的遙感類選修課課程改革思路。

（一） 課程目標(biāo)改革

原始教學(xué)大綱的“課程目標(biāo)”僅從知識(shí)、能力、素質(zhì)以及綜合素質(zhì)四個(gè)方面籠統(tǒng)地規(guī)定了課程的基本要求，難以為學(xué)生培養(yǎng)提出具體的綱領(lǐng)性指導(dǎo)意見。2018年新版教學(xué)大綱則根據(jù)遙感類專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，將課程目標(biāo)細(xì)化為兩點(diǎn)，并詳細(xì)規(guī)定各點(diǎn)目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的細(xì)節(jié)內(nèi)容，大大提升了教學(xué)大綱的可執(zhí)行性：

課程目標(biāo)1：熟悉掌握常用的遙感圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理算法與主流專業(yè)軟件使用，進(jìn)一步提高常用遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理能力；能夠針對(duì)不同的遙感專題和遙感數(shù)據(jù)，熟練完成遙感專題信息獲取與精度評(píng)定。

課程目標(biāo)2：培養(yǎng)遙感專題圖編制能力，能夠針對(duì)不同的應(yīng)用專題與制圖要求，準(zhǔn)確把握遙感專題制圖比例尺選擇、制圖要素取舍、圖面配置等關(guān)鍵問題。

（二） 課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐

原始教學(xué)大綱中以“高”（H）、“中”（M）和“低”（L）三個(gè)指標(biāo)評(píng)估該課程對(duì)12點(diǎn)通用畢業(yè)要求達(dá)成所起的作用，目標(biāo)分散，針對(duì)性較弱，難以體現(xiàn)不同課程的特點(diǎn)及其在整個(gè)教學(xué)體系中的作用。新版教學(xué)大綱改變了傳統(tǒng)“課程目標(biāo)”與“畢業(yè)要求”模糊的對(duì)應(yīng)模式，根據(jù)課程特點(diǎn)研究對(duì)應(yīng)的“畢業(yè)要求”指標(biāo)點(diǎn)（表2），凸顯課程特色，同時(shí)有效避免不同選修課之間內(nèi)容重復(fù)等問題。

表2 課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐

（三） 課程的考核、目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法

考試考核是檢驗(yàn)教學(xué)效果的重要方式?？紤]專業(yè)選修課的特點(diǎn)，擬采用考查的方式評(píng)定學(xué)習(xí)成績。原始教學(xué)大綱中僅簡單規(guī)定平時(shí)考查（含考勤、課堂提問等）和實(shí)驗(yàn)報(bào)告所占最終成績的比例，無法對(duì)各個(gè)課程目標(biāo)進(jìn)行考核，同時(shí)也難以對(duì)課程的目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行定量評(píng)估。修訂后的教學(xué)大綱針對(duì)每個(gè)課程目標(biāo)制定了詳細(xì)的考核細(xì)則及其得分標(biāo)準(zhǔn)（表3），并研究制定了分目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)和課程總目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)計(jì)算公式（表4），為更加準(zhǔn)確地評(píng)估課程教學(xué)效果、指導(dǎo)課程改進(jìn)奠定了科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。

表3 考核細(xì)則及其支撐的課程目標(biāo)

表4 達(dá)成度計(jì)算方法

五 結(jié)束語

工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為課程教學(xué)提供了明確可量化的課程目標(biāo)，從而指導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)持續(xù)改進(jìn)、提升教學(xué)質(zhì)量水平。堅(jiān)持工程教育專業(yè)認(rèn)證中關(guān)于“畢業(yè)要求”總目標(biāo)，開展教學(xué)目標(biāo)、對(duì)畢業(yè)要求的支撐以及考核方式等方面的改革，是不斷強(qiáng)化遙感類選修課程活力與生命力的關(guān)鍵。同時(shí)，相關(guān)課程改革持續(xù)改革有助于進(jìn)一步深化、檢驗(yàn)工程教育認(rèn)證成果，提升學(xué)生培養(yǎng)水平，為培養(yǎng)合格的遙感應(yīng)用人才奠定基礎(chǔ)。