从课程体系建设、教学方法改革以及评价体系改革

引言

1989年,美国、英国等6国民间工程专业团体发起并签署了《华盛顿协议》,现已发展为国际工程师互认体系中最完整、最国际化、最具权威的协议,旨在通过系统的各类工程技术教育保证工程教育质量,实现本科学历互认并为工程师资格的国际互认奠定基础。为加深工程技术人员的国际交流、推进工程技术领域的制度改革,培养具有国际竞争优势的工程技术人才需求变得越来越迫切,加入《华盛顿协议》也成立了必然趋势。为此,中国组建了工程教育专业认证协会,大力开展工程教育认证工作,于2016年全票通过成为第18个《华盛顿协议》正式成员[1]。工程教育认证促进了工程教育体系的改革和教育质量的提高,增强了工程教育与工业界的联系,实现了中国的工程教育与国际接轨与互认,为我国工程教育教学质量提供了明确的参照标准。

从课程体系建设、教学方法改革以及评价体系改革

自动化专业作为与电子技术、计算机信息技术、机械工程等多学科进行交叉的基础工科专业,是我国工、农、交通、国防和医疗水平的重要体现[3]。专业的发展促进了学科之间的相互联系、渗透和融合,催生了顺应科技发展的人工智能、量子信息等新型学科,促进了适应科技发展、符合“一带一路”、“中国制造2025”等国家需求的高层次、创新型、国际化人才的培养[4]。因此,自动化专业的工程教育专业认证是非常重要且必要的。近年来,我国自动化专业的工程教育专业认证工作取得了较好成绩,各院校的本科工程教育水平也有了较大提高[5],但基于各种原因,地方应用型本科院校的自动化专业工程教育仍存在一些不足。

本文基于国际工程教育专业认证体系和国内外典型认证机构和标准,首先总结了我国自动化专业的工程教育认证现状,然后以合肥学院为例探讨了其自动化专业工程教育发展现状及对对未来发展的展望。

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1 国际工程教育认证介绍

现有的国际工程师互认体系如图1所示,主要包括由美、澳、加等国发起的国际互认协议、欧洲国家工程协会开创的在欧盟框架内使用的“欧洲工程师”制度、北美自由贸易协定范围内建立的工程师互认协议(MRD)和亚太经合组织建立的互认体系。其中最具影响的是涉及工程教育学历认证的标准、机构的《华盛顿协议》、《悉尼协议》和《都柏林协议》,以及针对工程技术人员执业资格认证的《工程师流动论坛协议》、《亚太工程师计划》和《工程技术员流动论坛协议》。

除了认证协议外,认证机构和组织也是工程教育专业认证的重要组成部分。目前国际著名的工程教育认证组织主要有美国工程与技术认证委员会(ABET)、英国工程委员会(ECUK)、加拿大工程认证委员会(CEAB)和日本工程教育认证机构(JABEE)[6]。本科层次的工程教育认证标准主要包括“建立和公开学习与教育目标”、“课程的定量要求”、“教育手段”、“教育环境与学生支援”、“学习与教育目标的达成”、“教育改善”等六个方面。

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可见,虽然不同国家情况不同,进行工程教育专业认证的机构、程序不同,认证标准也不同,但对我国正在发展的新型工业和高等工程教育具有重要的借鉴和启发作用。

我国的工程教育认证工作开始于2006年,负责工程教育专业认证的组织——中国工程教育专业认证协会成立于2015年10月,致力于通过工程认证提高我国工程教育质量,以提高工程教育对社会的适用性和国际竞争力。我国的工程

教育专业认证标准是中国工程教育专业认证协会根据我国工程教育的实际情况,遵循以学生为中心,以学生学习产出为导向的理念,参考国际工程教育界在认证领域的通行做法,按照实质等效的原则,研究制定的通用标准,包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件七个方面的内容。

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2 我国自动化专业工程教育认证现状

自动化技术是二次工业革命时期发展起来的一门控制技术,其外延广阔,内涵丰富。专业源于1952年国家设置的“工业企业电气化”,随着工业的电气化发展,专业方向与主要内容也从突出电气化的“工业企业电气化”,逐渐发展为突出自动化的“工业自动化”,并在合并专业的教育改革中进行多次整改合并,最终于1995年与“自动控制”专业合并成内容更广的“自动化”专业。目前全国1200多所高校中开设此专业的院校已有476所,且90%的院校开设了相关专业[7]。在培养目标上,自动化专业始终坚持厚基础、宽口径、淡化行业性、突出跨行业的通才教育理念,培养能适应多个工业和科研领域的工科人才。

自动化专业的学生需具备电工技术、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工程技术基础和专业知识,能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、电子与计算机技术、信息处理等领域从事系统分析、设计、开发及研究等方面的工作。由于自动化专业自身的特点,对其进行工程教育专业认证极其重要。自我国工程教育专业认证工作开展以来,已有38个高校的自动化专业通过认证且数量近年来快速增长,专业认证已成为工科专业和学校发展及教学评估的重要组成环节,且呈现出由国家重点学科院校向地方本科院校发展的趋势。

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3 地方应用型高校自动化专业发展现状

本文以合肥学院为例对地方应用型高校自动化专业工程教育认证的现状进行介绍。合肥学院是一所地方应用型本科高校,自动化专业是学校设置的首批工科专业之一,2011年获批国家“卓越工程师教育培养计划”首批试点专业,2013年获批“安徽省综合改革试点专业”,2014年获批进行合肥学院模块化教学改革,2016年本专业进入安徽省一本批次招生。为加入工程教育专业认证,自动化专业根据“以学生为中心,以培养目标和毕业要求为导向”的指导思想,结合合肥学院的发展现状,借鉴国内外工科教育的先进理念和先进经验,近年来做出了重要改革并取得了较大进步。主要体现在:

(1) 课程体系建设:为了覆盖毕业要求的12条内容,在课堂教学方面,除了要求学生掌握工程技术的基本知识外,还需要求其掌握适应职业发展所需的项目管理、团队合作及沟通等其他技能。为此,自动化专业设计了第一课堂和第二课堂的模块化教学体系。第一课堂即相当于传统意义的课堂教学、实验教学、课程设计、综合实训和毕业设计等内容;第二课堂包括专题讲座、设计竞赛和实践性学习等内容。此外,我校还借鉴了德国应用科学大学办学模式,开展了模块化教学体系改革,实现将所学知识灵活运用于发现和解决问题,培养应用型和创新型人才。第二课堂和模块化教学体系的建设均体现了从传统“教授知识”向“提升能力,转化成果”的教学理念的转变,与工程教育专业认证的“成果导向”理念相契合。

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(2) 教学方法改革:自动化专业在板书授课和PPT授课的基础上,与当前时代背景相结合,充分利用网络教学手段,积极开展慕课、翻转课堂等新型教学方式,以多种手段激发学生的学习兴趣和思维方法,提高教学质量。作为工科专业,除了理论知识外,专业技能的实践也至关重要。自动化专业积极寻求校企合作机会,并安排为期10周的自动化相关认知实习环节,学生通过在企业进行自动控制、工厂供配电、PLC、智能制造、工业自动化及其网络等实践环节支撑毕业要求指标点。通过实习环节,使得学生具有自动化领域的工程相关背景知识进行合理分析能力,具有评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响能力,理解应承担的责任。同时能够理解和评价针对自动化领域的复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

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(3) 评价体系改革:自动化专业的评价体系主要由过程考核成绩、期末成绩和实验成绩按照一定权重组合得到,过程考核以作业和期中考试为主,评价途径单一,评价内容简单,导致考核结果片面,不能真实反映学生接受情况。为了支撑工程教育专业认证成果导向理念,课程的评价体系也据此进行了改革。过程考核增加了课堂发表、讨论和分组项目等多样性内容,评价方式也增加了学生个体自评、教师座谈等方式。通过这一过程,使学生就自动化领域的复杂工程问题进行有效沟通和交流,甚至能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

通过以上三方面的改革和建设,更加有助于自动化专业教学水平的提高,有助于应用型、创新型工科人才的培养。

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4 结束语

本文首先介绍了国际工程教育专业认证体系和国外重要的认证机构和认证标准,然后对我国高校自动化专业的工程教育认证情况进行了总结,最后以应用型大学合肥学院为例,从课程体系建设、教学方法改革以及评价体系改革方面对其自动化专业的工程教育现状进行了总结。


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