錢煒 丁曉紅 劉婧崢 董汭瓊

摘 ?要：首先介紹國際工程教育認證的發(fā)展，接著分析了國內(nèi)工程教育認證發(fā)展應對的挑戰(zhàn)和問題，闡明高校進行工程教育認證的必要性和迫切性，結(jié)合上海理工大學“機械設計及其自動化專業(yè)”開展中國工程教育認證的過程和實踐，探索如何在在工程教育認證背景下實現(xiàn)機械專業(yè)教育教學改革，培養(yǎng)學生解決機械領域復雜工程問題的能力，持續(xù)改進，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關鍵詞：工程教育認證;培養(yǎng)目標;機械復雜工程問題;持續(xù)改進

中圖分類號：G642 ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2020）22-0109-04

Abstract： This paper introduces the development of international engineering education accreditation， discusses the challenges and problems of the engineering education accreditation in our country， and clarifies its necessity and urgency of the accreditation in the colleges and universities. Based on the practice of the accreditation of "mechanical design， manufacture and automation" in University of Shanghai for Science and Technology， the author explores how to implement the mechanical education reform in the context of engineering accreditation， cultivate students' ability to solve the complex problems in mechanical engineering and make continuous improvements in order to raise the quality of personnel training.

Keywords： engineering education accreditation; training aim; complex problems in mechanical engineering; continuous improvements

一、概述

自2016年6月中國以正式成員身份加入《華盛頓協(xié)議》以來，各大高等院校都對加入中國工程教育專業(yè)認證工作抱有很大熱情。工程教育專業(yè)認證最早起源于西方發(fā)達國家，工程教育認證是專業(yè)認證機構(gòu)對高等教育院校開設的教育計劃和教學過程進行專門性的認證，目的在于確保高等教育工程質(zhì)量達到預期目標，為相關工程技術從業(yè)人員提供進入社會市場前的教育質(zhì)量提供保證。工程教育認證的推廣，將改變我們的教學理念，會促進我國高等教育教學的改革，如何把工程教育認證的內(nèi)涵和理念融入機械類專業(yè)教育教學改革中，需要探討研究。

二、國際工程教育認證體系及主要機構(gòu)

（一）國際工程教育認證體系

國際工程教育認證體系在全球范圍內(nèi)主要分為2類，一類是《華盛頓協(xié)議》為主的英語國家間工程教育互認體系[1][2]，另一類則是《歐洲工程教育項目認證計劃（EUR-ACE）》以德法兩國為主的歐洲工程教育互認體系[3]。兩類不同的互認體系由于存在教育體制的不同，產(chǎn)生分歧在所難免。2007年在國際工程教育大會上，兩種體系達成統(tǒng)一的互認體系。隨著全球化不斷加強，兩種體系經(jīng)過磨合會不斷趨向融合。

《華盛頓協(xié)議》于1989年簽署，最初協(xié)約方包括6個國家，他們分別是英國、美國、加拿大、愛爾蘭、澳大利亞和新西蘭。所在國家的工程組織互相認可已被認證通過的工程專業(yè)點。以上6國均來自英語國家，教育系統(tǒng)及教育模式相似。后來日本及韓國的正式加入，標志著《華盛頓協(xié)議》進入非英語國家。

（二）國際主要工程教育認證機構(gòu)

認證機構(gòu)是一種評鑒機構(gòu)，起著制定專業(yè)標準，推動學科專業(yè)的改革與創(chuàng)新，改善專業(yè)教學質(zhì)量，指導專業(yè)發(fā)展的作用。對于認證機構(gòu)的建立，各國倡導民間專業(yè)化組織，由第三方中介組織承擔，不受任何行政干預，所以認證機構(gòu)多數(shù)由具有信譽較高的行業(yè)協(xié)會來擔任。美國和德國是世界上工程教育走在世界前列的兩個國家，了解他們工程教育認證機構(gòu)，對于建立完善我們國內(nèi)的工程教育認證機構(gòu)有借鑒作用。

在美國負責工程教育專業(yè)認證的機構(gòu)是工程與技術認證委員會（Accreditation Board for Engineering and Technology），簡稱ABET;在德國相應的認證機構(gòu)是德國工科專業(yè)認證機構(gòu)（Accreditation of Bachelors and Maser's Study Programs in Engineering， Informatics， Natural Sciences and Mathematics），簡稱ASIIN。二者都具有國際視野，與世界各國學術團體建立往來。在國際接軌方面，ABET更甚一籌，除了積極發(fā)起《華盛頓協(xié)議》，首創(chuàng)國際工程師互認體系，還推行“實質(zhì)等效評估”和“教育學歷評估”。

三、我國工程教育認證發(fā)展

（一）中國工程教育認證近況

中國工程教育專業(yè)認證工作最早開始于1992年建設部進行的建筑學等專業(yè)試點工程教育專業(yè)認證，到目前已有25年的發(fā)展歷史。期間，全國工程教育專業(yè)認證專家委員會“中國工程教育認證協(xié)會CEEAA”，擁有了有關認證標準和程序等文件及認證工作的遵循的原則和指南。2016年4月，工程教育認證國際研討會在北京召開。同年6月，我國工程教育認證機構(gòu)正式成為了《華盛頓協(xié)議》的締約國。表明我國工程教育認證工作取得了很大的成績，逐漸獲得國際上的認可。

我國高等工程教育目前的現(xiàn)狀是：規(guī)模位居世界第一，但質(zhì)量上不是工程教育強國;雖然是制造業(yè)大國，卻不是世界范圍內(nèi)的制造強國。工程教育的認證作為改進工程教育的一種手段，為保障工程教育質(zhì)量搭建平臺，促使工程教育院校與外面企業(yè)更多的接觸聯(lián)系，為在中國建立專業(yè)工程師認證做重要的基礎工作。

（二）認證的必要性和緊迫性

工程教育認證在我國還是新生事物，一直不斷改進中，修訂后的《工程教育認證標準（2015版）》更加全面、細致、具體。工程教育認證備受高等工程院校的關注，越來越多院校工程專業(yè)加入了認證申請的行列中，參與度不斷在提升。盡快與國際工程教育接軌，才能緊跟國際步伐，這也是實現(xiàn)國內(nèi)工程教育改革的最佳途徑[4]。

四、工程教育認證的實踐

上海理工大學機械設計及其自動化專業(yè)分別于1984年、1986年、1996年獲得“機械設計及理論”、“機械制造及自動化”、“機械電子工程”碩士學位授予權，2005年獲得“機械工程”一級學科碩士學位授予權，2011年獲得“機械工程”一級學科博士學位授予權;同時本專業(yè)于2006年被確定為上海市教育委員會第二期本科教育高地和“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”實施專業(yè)，2007年被教育部確定為“國家級特色專業(yè)”， 2012年在上海市教委專業(yè)選優(yōu)評估獲得優(yōu)秀專業(yè)，2013年被確定為“教育部機械設計制造及其自動化專業(yè)綜合改革試點專業(yè)”。

本專業(yè)擁有國家級裝備制造虛擬仿真教學中心、機械工程基礎實驗中心、機械工程專業(yè)實驗中心、機械工程實訓中心、CAD中心、大學生機械工程創(chuàng)新基地，滿足機械類基礎課程實驗、專業(yè)實驗、畢業(yè)設計以及大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程等教學工作的需要。

機械設計制造及其自動化專業(yè)作為“制造業(yè)黃埔軍?！钡闹饕た茖I(yè)之一，是一個系統(tǒng)性和工程性很強的專業(yè)，包括機械設計、機械制造、機械測試與控制、數(shù)控技術、液壓與氣動技術和經(jīng)濟管理等知識，學生須具備系統(tǒng)思維能力和解決復雜工程問題能力。在目前中國工程教育認證的背景下，應當對照工程教育認證的標準，優(yōu)化培養(yǎng)方案和課程體系，提高教學質(zhì)量，為中國的制造業(yè)培養(yǎng)更多的專業(yè)人才。

2016年，本專業(yè)向中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會提交了專業(yè)認證申請，并獲得批準，2017年7月向中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會提交了專業(yè)認證自評報告。2017年底通過了專家組的進?？疾?，2018年中國工程認證協(xié)會發(fā)布文件“機械設計制造及其自動化”專業(yè)通過中國工程教育認證，有效期6年。

（一）培養(yǎng)目標的修訂

工程教育認證的核心理念是以學生為中心，以成果為導向，以持續(xù)改進為理念。以能力培養(yǎng)為宗旨，以能力達成為目標。中國工程教育認證協(xié)會制訂的我國專業(yè)認證通用標準和補充標準中，在學生、培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、持續(xù)改進、課程體系、師資隊伍等七個方面與國際標準緊密對接。其中培養(yǎng)目標的合理與否是制訂培養(yǎng)方案的關鍵，培養(yǎng)目標是指本專業(yè)畢業(yè)生在畢業(yè)5年左右能夠達到職業(yè)和專業(yè)成就的總體描述，還包括畢業(yè)要求。

上海理工大學是一所具有百年辦學歷史，以工為主，工、理、管、經(jīng)、文、法和藝術等多學科協(xié)調(diào)發(fā)展的應用研究型大學。學校注重開放協(xié)同，致力于培養(yǎng)學生有思想的頭腦、國際化的眼光，結(jié)合社會經(jīng)濟發(fā)展需求和上海市區(qū)域經(jīng)濟特征，提出“工程型、創(chuàng)新性、國際化”的辦學定位，積極推進創(chuàng)新發(fā)展與內(nèi)涵建設，制定了“立足上海，面向世界，育人為本，服務社會”的辦學宗旨，以及“以社會經(jīng)濟需求為導向，培養(yǎng)高素質(zhì)人才;以工程應用管理為特色，建設高水平大學”的辦學理念。培養(yǎng)“具有國際視野和創(chuàng)新能力的工程型、應用型、管理型高素質(zhì)人才”的總體培養(yǎng)目標。

本專業(yè)培養(yǎng)“工程型、創(chuàng)新性、國際化”的機械工程領域的專業(yè)工程師，可勝任機械及其相關工程領域的技術和管理工作。

本專業(yè)培養(yǎng)目標的制定立足國家和上海優(yōu)先發(fā)展先進制造業(yè)的現(xiàn)實，面向先進制造業(yè)升級轉(zhuǎn)型的需求，為先進制造業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型工程技術及管理人才，這是順應國家和地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展需要的客觀體現(xiàn)。

（二）畢業(yè)要求和課程體系

本專業(yè)畢業(yè)要求緊密圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標的實現(xiàn)，在對用人單位、畢業(yè)生、企業(yè)行業(yè)專家、本專業(yè)教師以及社會需求充分調(diào)研的基礎上，由培養(yǎng)計劃修訂小組制定。畢業(yè)要求有12條標準，根據(jù)培養(yǎng)目標，制訂了具體專業(yè)畢業(yè)要求。

對畢業(yè)要求的每一個指標點進行合理分解，通常每個畢業(yè)要求分解3-5個二級指標，1為工程知識，2～4為工程能力，5、6、9、10、11為通用技能，7、8、12為工作態(tài)度，本專業(yè)共分解了33個二級指標點，既是為了適應社會的需要，也是為了學生的自我發(fā)展需要。每個指標點由3-5門課支撐。課程體系是落實畢業(yè)要求的載體，課程設置、課程內(nèi)容、課程教學、課程評價等應能全面支撐畢業(yè)要求的達成。課程的達成度支撐畢業(yè)要求達成，畢業(yè)要求達成支撐培養(yǎng)目標達成。根據(jù)課程內(nèi)容和學分等因素決定對畢業(yè)要求指標點的支撐強度和支撐系數(shù)。

本專業(yè)根據(jù)畢業(yè)要求設置課程體系，有明確的課程先后修讀關系，學生應修滿168學分方可畢業(yè)。其中數(shù)學與自然科學類課程為25學分，占總學分的15.2%，工程及專業(yè)相關課程60學分，占總學分的36.6%，工程實踐與畢業(yè)設計39.5學分，占總學分的24.1%，人文社科類課程39.5學分，占總學分的24.1%，各類課程的學分均滿足中國工程教育專業(yè)認證通用標準及補充標準。課程體系滿足認證標準要求的學分比例，并覆蓋專業(yè)補充標準對核心知識領域的要求，專業(yè)課程體系支撐本專業(yè)畢業(yè)要求，滿足工程教育專業(yè)認證通用標準及補充標準的要求。為了滿足知識、能力和素質(zhì)的要求，增加了計算方法、大學化學、熱工基礎和流體力學等課程，優(yōu)化和完善了課程體系。

（三）培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力

工程教育認證的理念是以學生為中心，是關注學生“學”，而不是關注“教”，關注學生是否取得了應有的學習成果（知識、能力、素質(zhì)），獲得了學業(yè)發(fā)展，而且是幫助每一個學生都獲得學業(yè)發(fā)展，教學設計的起點是預期的學生學習結(jié)果，教學實施的目標是幫助學生獲得學習結(jié)果，現(xiàn)有課程體系中，學生具有較強的專業(yè)基礎知識，但工程思維能力，解決復雜機械工程問題能力，以及團隊合作，溝通與交流能力弱，缺乏撰寫研究報告、專利訓練等。

培養(yǎng)畢業(yè)生解決復雜工程問題的能力，從而提高工程教育質(zhì)量。把培養(yǎng)解決復雜工程問題能力貫穿于四年本科教育中。教學中，復雜工程問題在各個教學環(huán)節(jié)中都存在，在課程設計、課程作業(yè)、科技創(chuàng)新等教學環(huán)節(jié)中，主動將工程問題的復雜性融入到教學內(nèi)容中，對解決復雜工程問題進行教學設計、實施。

根據(jù)企業(yè)對創(chuàng)新人才需求及解決復雜工程問題的要求，通過對學生的問卷調(diào)查，我們對評價結(jié)果進行有效落實及持續(xù)改進，對本專業(yè)在2018級培養(yǎng)計劃中增設《復雜機電系統(tǒng)綜合設計（1）》《復雜機電系統(tǒng)綜合設計（2）》兩門課程，對解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)采用專業(yè)基礎課到專業(yè)課的能力培養(yǎng)縱向驅(qū)動模式，旨在綜合應用《理論力學》《材料力學》《機械原理》《機械設計》等課程的相關知識，以案例教學、問題導向和實踐為主的教學方法，培養(yǎng)學生解決復雜機電工程問題的綜合能力。

從機器/機構(gòu)功能實現(xiàn)及原理設計能力→機械結(jié)構(gòu)分析能力→零部件結(jié)構(gòu)設計能力→機械制造工藝設計能力→機械測試控制設計能力→項目組織管理能力，對應工程認證中的問題表達描述能力→分析能力→解決方案設計能力→現(xiàn)代工程工具和信息技術應用能力→對環(huán)境社會等影響分析能力→有效溝通和交流能力→協(xié)同創(chuàng)新能力→自主學習和終身學習能力。

《復雜機電系統(tǒng)綜合設計》課程教學特點：問題導向，案例教學：學生分成5-8人一組，每組一個設計題目，分4個模塊：功能原理、結(jié)構(gòu)設計、制造工藝、傳動控制;討論為主，講課為輔：除了課堂時間外，每周3次以上一對一答疑輔導;加強過程考核：每個模塊均需完成設計圖紙或分析報告，每個模塊結(jié)束時采用答辯方式考核。

（四）建立持續(xù)改進的機制

本專業(yè)建立完善的教學質(zhì)量監(jiān)控體系，包括備課、教學（包括課堂教學、實踐教學、實驗教學、畢業(yè)設計）、課外輔導等各主要教學環(huán)節(jié)明確的質(zhì)量要求和評價標準。以學生為中心、成果為導向的持續(xù)改進教育理念引導各主要教學環(huán)節(jié)。通過定期對課程體系、教學質(zhì)量的評價，持續(xù)改進各教學環(huán)節(jié)，提高教學質(zhì)量，保證畢業(yè)要求的達成，保障與培養(yǎng)目標相符合;建立了培養(yǎng)目標達成評價機制，成立“培養(yǎng)目標達成評價小組”。根據(jù)學校辦學定位和社會對人才培養(yǎng)的需求，及時查找專業(yè)培養(yǎng)過程中存在的不足，提出培養(yǎng)方案和課程體系的修改建議，對專業(yè)培養(yǎng)目標進行持續(xù)改進，以符合社會不斷發(fā)展的需要。

本專業(yè)以學生學習成果為導向，實行校、院、系“三級管理”和學生、督導、領導及同行“三維評價”反饋的教學過程質(zhì)量監(jiān)控機制，并制定了相應的教學管理規(guī)范，明確了教學管理框架及各個教學環(huán)節(jié)質(zhì)量控制標準。每學期開展督導評學評教、領導及同行評學評教和學生評學評教，每年聽取用人單位對畢業(yè)生的反饋，聽取畢業(yè)生的反饋，并根據(jù)評學評教和反饋意見對專業(yè)培養(yǎng)目標及課程體系進行相應的調(diào)整和改進。

五、結(jié)束語

上海理工大學機械設計及其自動化專業(yè)以學生為中心，成果為導向，引導教師按照以成果為導向理念開展教學工作，對照畢業(yè)要求指標點和課程矩陣全部重新修訂教學大綱，完善教學方案。大學回歸本源，培養(yǎng)高素質(zhì)的人才始終是大學的根本任務，而專業(yè)教育回歸工程是我國工程教育由大變強的必由之路。一流的大學需要有一流的專業(yè)，而只有經(jīng)過工程教育認證的專業(yè)才是一流的專業(yè)，與我國目前的工程教育體制相比，專業(yè)認證為培養(yǎng)人才帶來了新的教學理念，新的教學思考，以工程教育認證工作為契機，以工程教育認證要求為原則，指導教學改革，形成一整套質(zhì)量保障體系，為社會培養(yǎng)出高質(zhì)量的并適合新工業(yè)化道路的高端人才。

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