基于工程教育認證的機械設計制造及自動化專業面向產出的畢業要求達成評價體系構建與實踐

葛 瑜，殷志鋒，晁艷普，胡萬強

（許昌學院 電氣與機械工程學院，河南 許昌 461000）

機械設計制造及其自動化專業肩負著為我國裝備制造業培養能工巧匠的重任，是國民經濟各行業的基礎支柱。[1]工程教育專業認證現已成為保證工程教育質量，提高人才培養效果、實現工程師資格國際互認的重要保障舉措。[2]-[3]其目的是構建與工程師制度相銜接的認證體系，增強人才培養對產業發展的適應性，促進國際互認，提升人才的國際競爭力。[4]

工程教育專業認證的核心是以學生為中心，以成果為導向的教育。[5]-[6]包括培養目標、畢業要求、課程目標三個層面產出的達成評價與持續改進機制。其中，如何建立科學合理的畢業要求達成評價體系，并將評價結果有效地應用于持續改進，是實施工程教育成果導向最重要的一環。［7]-[9］本文以機械設計制造及其自動化專業為研究對象，開展面向產出的畢業要求達成評價體系構建與實踐，以期為專業的持續改進提供實踐指導，提升專業人才培養質量。

1 機制專業工程教育專業認證核心要素解析

1.1 三個關系

工程教育專業認證的核心是面向成果導向（Outcome based education）的OBE理念。工程教育專業認證的三個基本原則是以學生為中心、成果導向和持續改進。工程教育專業認證有效開展的保障是明確三者（培養目標、畢業要求和課程目標）的關系。培養目標是畢業5年左右的畢業生在個人職業和專業能力方面需要達到成就，其評價達成有畢業要求支撐；畢業要求是當年畢業的畢業生在知識、能力和素養方面應具備程度的具體描述[10]，其評價達成有課程目標支撐；課程目標是學生完成每門課程學習后在知識、能力和素養方面應達到的成效[7]，其由畢業要求決定。三者都是圍繞學生未來的發展和如何促進學生達到一定的學習成果，來開展課程體系構建、教學設計、教學實施、教學評價和持續改進。

1.2 三循環評價及持續改進

持續改進涉及到培養目標、畢業要求和課程目標三個方面的循環評價。圖1給出了基于OBE 的三循環評價與改進模型，具體包括了針對培養目標的校外循環；針對畢業要求的校內循環和針對課程目標的課內循環。培養目標合理性評價是改進培養目標，達成評價是改進畢業要求；畢業要求的達成評價是重構優化課程體系和課程目標；課程目標的達成評價是改進課程的教學內容、教學實施以及評價方式。

圖1 基于OBE 的三循環評價與持續改進模型

1.3 培養目標和畢業要求

依據教育部對高等學校機制專業人才培養的國家標準，分析中原經濟區發展對專業的人才需求，結合許昌學院辦學定位和專業發展現狀，制定出機械設計制造及其自動化專業的培養目標。保證對專業培養目標的有效支撐，在學院教學指導分委員會、專業教師對工程教育專業認證通用標準進行學習和研討的基礎上，結合教師座談、企業行業走訪、調查問卷等反饋評價，專業制定了科學合理的12條畢業要求，并將其分解為37個指標點，能夠對工程教育認證所提出的專業能力、通用能力以及社會素養等方面的要求全覆蓋，能支撐培養目標的達成，并能夠聚焦培養學生解決復雜工程的能力，體現了本專業畢業要求與認證標準要求的實質等效。本專業畢業要求分解的37個指標點中，其中技術性指標采用由淺入深的“縱向”分解方式，與學?，F行的“基礎/專業基礎/專業”的課程體系的邏輯關系匹配，符合教學規律和能力形成邏輯。非技術類指標點分解按照能力要素并行分解，同時在分解過程中，一方面要求指標點要準確反映畢業要求的內涵，同時保證所分解的指標點能夠有利于通過相應的課程教學和實踐環節實施及衡量。

1.4 課程體系的構建

基于產出導向教育（OBE）的理念進行反向設計。培養目標的確定要依據社會、產業和學生發展等各方面的需求；畢業要求的設計要依據本專業的培養目標；課程體系的重構要依據畢業要求和指標點；課程教學大綱和課程目標的制定要依據觀測點對應的能力要求。由機械設計制造及其自動化專業所開設的支撐畢業要求達成的課程在課程矩陣表中共計53 門，四大類課程的學分占比均符合設置要求，滿足“認證通用標準”和“補充標準”對課程體系的要求。

2 面向產出的畢業要求達成評價與持續改進機制

2016年電氣與機械工程學院構建了畢業要求達成評價與持續改進機制，并在運行過程中不斷修訂和完善。畢業要求達成情況評價的數據主要包括基于課程目標達成度的定量評價結果、基于畢業生問卷調查評價結果和畢業設計指導教師問卷調查評價結果。學院成立工作組對畢業要求達成進行評價與持續改進，明確評價小組和課程組的主要職責和任務，對每一屆取得畢業證和學位證的畢業生，通過基于課程目標達成度的定量評價法、基于畢業生問卷調查和畢業設計指導教師問卷調查的定性評價法，對畢業要求指標點與課程關系矩陣、畢業要求達成情況評價依據、畢業要求達成情況、調查問卷等進行撰寫、審核，形成畢業生畢業要求達成評價分析報告，最后由教學指導分委員會把評價結果反饋給專業負責人和課程組，以便持續改進專業課程體系、教學大綱以及教學評價（如圖2所示）。

圖2 畢業要求達成評價與持續改進流程

3 實例分析

3.1 定量評價

基于課程目標達成度的定量評價數據來源于專業課程體系中所有支撐畢業要求的教學環節。在課程結束后進行課程目標達成度評價，并根據評價結果及各課程目標與畢業要求指標點的對應關系，計算出畢業要求各指標點的達成值，并綜合得到各項畢業要求達成度評價結果。通過對課程目標（用于各項畢業要求指標點達成情況評價課程）達成情況進行收集、分析及計算評價。最近一次用于各項畢業要求指標點達成情況評價的課程共計53門，圖3中列出了達成評價課程的示例。

圖3 用于達成評價的課程示例

3.1.1 畢業要求指標點的定量計算達成值情況

課程對12個畢業要求37個指標點有支撐關系，依據課程教學大綱和課程目標對應的考核環節，課程組對不同的考核方式及內容賦予不同的權重。[11]若課程目標i的達成度由N個考核點支撐，設第j個（1 ≤j≤N）考核點的額定總分為Sj，學生考核平均分為Aj，第j個考核點在課程目標i中所占權重值為Wj，則課程目標i的達成度按公式（1）計算，得到課程目標的評價值。

支撐畢業要求1-12所有高支撐課程的評價值如圖4所示。

圖4 畢業要求1-12高支撐課程的達成評價值

畢業要求達成評價小組依據“畢業要求達成情況評價依據合理性審查表”中的課程權重值進行計算，計算結果即為該畢業要求指標點的定量計算達成值。假設畢業要求指標點m有N門課程支持，其中第i門課程的課程目標達成度為Ci，第i門課的權重為Wi，則畢業要求指標點m的達成值按公式（2）計算：即12個畢業要求37個指標點達成情況，如圖5所示。

圖5 畢業要求37個指標點達成情況

3.1.2 基于課程目標達成度的定量評價結果情況

將每一條畢業要求所分解的所有指標點中實際達成值的最低值，作為該條畢業要求達成度的最終值[12]。設畢業要求j有K個指標點，則該畢業要求的最終達成度按公式（3）計算，對12個畢業要求指標點達成匯總，得到基于課程目標達成度的定量評價結果如圖6所示：

圖6 基于課程目標達成度的定量評價結果

3.2 基于畢業生問卷調查評價結果

本專業在畢業生畢業前，通過發放應屆畢業生畢業要求達成情況調查問卷，開展畢業要求的達成情況評價。通過對收到的所有調查問卷進行量化統計、分析和計算，得到應屆畢業生對12條畢業要求的達成度自我評價值，如圖7所示。

圖7 應屆畢業生畢業要求自我評價值

3.3 基于畢業設計指導教師問卷調查評價結果

專業在畢業生畢業設計工作結束后，向畢業設計指導教師發放應屆畢業生畢業要求達成情況畢業設計指導教師調查問卷，開展畢業設計指導教師對畢業要求的達成情況評價。在調查結束后，由專業畢業要求達成情況評價小組對收到的所有調查問卷進行量化統計、分析和計算，得到本項畢業要求的達成情況評價值，如圖8所示。

圖8 畢業設計指導教師對畢業要求的達成情況評價值

3.4 畢業要求最終達成值

通過匯總基于課程目標達成的定量評價值、基于畢業生問卷調查及調研的定性評價值和基于應屆畢業生畢業要求達成情況畢業設計指導教師調查問卷的定性評價，并進行分類，分析結果如下：

3.4.1 三種方法評價結果對比如圖9所示。從圖9畢業要求三種評價結果對比來看，應屆畢業生畢業要求自我評價值均高于課程定量評價值和畢業設計指導教師的評價值。課程支撐畢業要求評價值和畢業設計指導教師對畢業要求評價值曲線相互交錯。從總體上來看，畢業要求5三種評價達成值均偏低，說明學生在開發、選擇和使用現代工具方面的能力有待加強。

圖9 畢業要求三種評價結果對比

3.4.2 畢業要求最終達成情況。取上述三種評價結果最小值作為畢業要求（1-12）的最終達成值，結果如圖10 所示。從圖9 畢業要求（1-12）的達成值曲線來看，在0.7 附近上下波動，畢業要求9 的達成值最高，為0.747，畢業要求5 的達成值最低為0.627。

圖10 畢業要求的最終達成值

4 畢業要求達成持續改進措施

專業畢業要求達成情況評價是通過收集和確定體現學生四年學習成果的相關評估數據。從課程目標達成度的定量評價結果、畢業生問卷調查評價結果和畢業設計指導教師問卷調查評價結果看，可以判斷學生在工程知識、使用現代工具、環境和可持續發展、溝通和項目管理各項能力存在短板，為專業教學的持續改進提供了依據。（1）理論課程體系改進：為突出運用數學和自然科學解決復雜工程問題能力的培養，減少課程體系的總學分，相對提高數學、自然科學等課程的學時學分。（2）實踐課程體系改進：適當增加實踐課程的學時、學分和學期，突出解決學生對復雜工程問題進行研究，開發，選擇與使用恰當的現代工具，溝通和交流，項目管理等方面的能力。（3）教學大綱的持續改進：課程目標需要跟蹤畢業要求的持續改進，采用合適的教學手段，優化課程目標成績評定標準，進一步增強了過程性考核的可操作、可衡量、可評價。引入課程思政元素，實現全員育人、全程育人、全方位育人。（4）教學質量監控機制的持續完善：進一步明確各教學環節的質量標準，構建內部評價機制，并引入第三方評價機構，圍繞畢業要求定期開展評價，依據評價結果用于專業的持續改進。

5 結語

工程教育專業認證的核心環節是面向產出的畢業要求達成評價和持續改進，其涉及到培養目標、畢業要求和課程目標三個層面。畢業要求達成度評價機制是一個動態調整的循環反饋系統，許昌學院機械設計制造及其自動化專業需要將畢業要求達成評價體系不斷完善，達成評價方法持續優化，評價結果有效運用，為提升專業的人才培養質量提供重要的支撐作用。