基于工程教育认证的机械设计制造及自动化专业面向产出的毕业要求达成评价体系构建与实践

葛 瑜，殷志锋，晁艳普，胡万强

（许昌学院 电气与机械工程学院，河南 许昌 461000）

机械设计制造及其自动化专业肩负着为我国装备制造业培养能工巧匠的重任，是国民经济各行业的基础支柱。[1]工程教育专业认证现已成为保证工程教育质量，提高人才培养效果、实现工程师资格国际互认的重要保障举措。[2]-[3]其目的是构建与工程师制度相衔接的认证体系，增强人才培养对产业发展的适应性，促进国际互认，提升人才的国际竞争力。[4]

工程教育专业认证的核心是以学生为中心，以成果为导向的教育。[5]-[6]包括培养目标、毕业要求、课程目标三个层面产出的达成评价与持续改进机制。其中，如何建立科学合理的毕业要求达成评价体系，并将评价结果有效地应用于持续改进，是实施工程教育成果导向最重要的一环。［7]-[9］本文以机械设计制造及其自动化专业为研究对象，开展面向产出的毕业要求达成评价体系构建与实践，以期为专业的持续改进提供实践指导，提升专业人才培养质量。

1 机制专业工程教育专业认证核心要素解析

1.1 三个关系

工程教育专业认证的核心是面向成果导向（Outcome based education）的OBE理念。工程教育专业认证的三个基本原则是以学生为中心、成果导向和持续改进。工程教育专业认证有效开展的保障是明确三者（培养目标、毕业要求和课程目标）的关系。培养目标是毕业5年左右的毕业生在个人职业和专业能力方面需要达到成就，其评价达成有毕业要求支撑；毕业要求是当年毕业的毕业生在知识、能力和素养方面应具备程度的具体描述[10]，其评价达成有课程目标支撑；课程目标是学生完成每门课程学习后在知识、能力和素养方面应达到的成效[7]，其由毕业要求决定。三者都是围绕学生未来的发展和如何促进学生达到一定的学习成果，来开展课程体系构建、教学设计、教学实施、教学评价和持续改进。

1.2 三循环评价及持续改进

持续改进涉及到培养目标、毕业要求和课程目标三个方面的循环评价。图1给出了基于OBE 的三循环评价与改进模型，具体包括了针对培养目标的校外循环；针对毕业要求的校内循环和针对课程目标的课内循环。培养目标合理性评价是改进培养目标，达成评价是改进毕业要求；毕业要求的达成评价是重构优化课程体系和课程目标；课程目标的达成评价是改进课程的教学内容、教学实施以及评价方式。

图1 基于OBE 的三循环评价与持续改进模型

1.3 培养目标和毕业要求

依据教育部对高等学校机制专业人才培养的国家标准，分析中原经济区发展对专业的人才需求，结合许昌学院办学定位和专业发展现状，制定出机械设计制造及其自动化专业的培养目标。保证对专业培养目标的有效支撑，在学院教学指导分委员会、专业教师对工程教育专业认证通用标准进行学习和研讨的基础上，结合教师座谈、企业行业走访、调查问卷等反馈评价，专业制定了科学合理的12条毕业要求，并将其分解为37个指标点，能够对工程教育认证所提出的专业能力、通用能力以及社会素养等方面的要求全覆盖，能支撑培养目标的达成，并能够聚焦培养学生解决复杂工程的能力，体现了本专业毕业要求与认证标准要求的实质等效。本专业毕业要求分解的37个指标点中，其中技术性指标采用由浅入深的“纵向”分解方式，与学校现行的“基础/专业基础/专业”的课程体系的逻辑关系匹配，符合教学规律和能力形成逻辑。非技术类指标点分解按照能力要素并行分解，同时在分解过程中，一方面要求指标点要准确反映毕业要求的内涵，同时保证所分解的指标点能够有利于通过相应的课程教学和实践环节实施及衡量。

1.4 课程体系的构建

基于产出导向教育（OBE）的理念进行反向设计。培养目标的确定要依据社会、产业和学生发展等各方面的需求；毕业要求的设计要依据本专业的培养目标；课程体系的重构要依据毕业要求和指标点；课程教学大纲和课程目标的制定要依据观测点对应的能力要求。由机械设计制造及其自动化专业所开设的支撑毕业要求达成的课程在课程矩阵表中共计53 门，四大类课程的学分占比均符合设置要求，满足“认证通用标准”和“补充标准”对课程体系的要求。

2 面向产出的毕业要求达成评价与持续改进机制

2016年电气与机械工程学院构建了毕业要求达成评价与持续改进机制，并在运行过程中不断修订和完善。毕业要求达成情况评价的数据主要包括基于课程目标达成度的定量评价结果、基于毕业生问卷调查评价结果和毕业设计指导教师问卷调查评价结果。学院成立工作组对毕业要求达成进行评价与持续改进，明确评价小组和课程组的主要职责和任务，对每一届取得毕业证和学位证的毕业生，通过基于课程目标达成度的定量评价法、基于毕业生问卷调查和毕业设计指导教师问卷调查的定性评价法，对毕业要求指标点与课程关系矩阵、毕业要求达成情况评价依据、毕业要求达成情况、调查问卷等进行撰写、审核，形成毕业生毕业要求达成评价分析报告，最后由教学指导分委员会把评价结果反馈给专业负责人和课程组，以便持续改进专业课程体系、教学大纲以及教学评价（如图2所示）。

图2 毕业要求达成评价与持续改进流程

3 实例分析

3.1 定量评价

基于课程目标达成度的定量评价数据来源于专业课程体系中所有支撑毕业要求的教学环节。在课程结束后进行课程目标达成度评价，并根据评价结果及各课程目标与毕业要求指标点的对应关系，计算出毕业要求各指标点的达成值，并综合得到各项毕业要求达成度评价结果。通过对课程目标（用于各项毕业要求指标点达成情况评价课程）达成情况进行收集、分析及计算评价。最近一次用于各项毕业要求指标点达成情况评价的课程共计53门，图3中列出了达成评价课程的示例。

图3 用于达成评价的课程示例

3.1.1 毕业要求指标点的定量计算达成值情况

课程对12个毕业要求37个指标点有支撑关系，依据课程教学大纲和课程目标对应的考核环节，课程组对不同的考核方式及内容赋予不同的权重。[11]若课程目标i的达成度由N个考核点支撑，设第j个（1 ≤j≤N）考核点的额定总分为Sj，学生考核平均分为Aj，第j个考核点在课程目标i中所占权重值为Wj，则课程目标i的达成度按公式（1）计算，得到课程目标的评价值。

支撑毕业要求1-12所有高支撑课程的评价值如图4所示。

图4 毕业要求1-12高支撑课程的达成评价值

毕业要求达成评价小组依据“毕业要求达成情况评价依据合理性审查表”中的课程权重值进行计算，计算结果即为该毕业要求指标点的定量计算达成值。假设毕业要求指标点m有N门课程支持，其中第i门课程的课程目标达成度为Ci，第i门课的权重为Wi，则毕业要求指标点m的达成值按公式（2）计算：即12个毕业要求37个指标点达成情况，如图5所示。

图5 毕业要求37个指标点达成情况

3.1.2 基于课程目标达成度的定量评价结果情况

将每一条毕业要求所分解的所有指标点中实际达成值的最低值，作为该条毕业要求达成度的最终值[12]。设毕业要求j有K个指标点，则该毕业要求的最终达成度按公式（3）计算，对12个毕业要求指标点达成汇总，得到基于课程目标达成度的定量评价结果如图6所示：

图6 基于课程目标达成度的定量评价结果

3.2 基于毕业生问卷调查评价结果

本专业在毕业生毕业前，通过发放应届毕业生毕业要求达成情况调查问卷，开展毕业要求的达成情况评价。通过对收到的所有调查问卷进行量化统计、分析和计算，得到应届毕业生对12条毕业要求的达成度自我评价值，如图7所示。

图7 应届毕业生毕业要求自我评价值

3.3 基于毕业设计指导教师问卷调查评价结果

专业在毕业生毕业设计工作结束后，向毕业设计指导教师发放应届毕业生毕业要求达成情况毕业设计指导教师调查问卷，开展毕业设计指导教师对毕业要求的达成情况评价。在调查结束后，由专业毕业要求达成情况评价小组对收到的所有调查问卷进行量化统计、分析和计算，得到本项毕业要求的达成情况评价值，如图8所示。

图8 毕业设计指导教师对毕业要求的达成情况评价值

3.4 毕业要求最终达成值

通过汇总基于课程目标达成的定量评价值、基于毕业生问卷调查及调研的定性评价值和基于应届毕业生毕业要求达成情况毕业设计指导教师调查问卷的定性评价，并进行分类，分析结果如下：

3.4.1 三种方法评价结果对比如图9所示。从图9毕业要求三种评价结果对比来看，应届毕业生毕业要求自我评价值均高于课程定量评价值和毕业设计指导教师的评价值。课程支撑毕业要求评价值和毕业设计指导教师对毕业要求评价值曲线相互交错。从总体上来看，毕业要求5三种评价达成值均偏低，说明学生在开发、选择和使用现代工具方面的能力有待加强。

图9 毕业要求三种评价结果对比

3.4.2 毕业要求最终达成情况。取上述三种评价结果最小值作为毕业要求（1-12）的最终达成值，结果如图10 所示。从图9 毕业要求（1-12）的达成值曲线来看，在0.7 附近上下波动，毕业要求9 的达成值最高，为0.747，毕业要求5 的达成值最低为0.627。

图10 毕业要求的最终达成值

4 毕业要求达成持续改进措施

专业毕业要求达成情况评价是通过收集和确定体现学生四年学习成果的相关评估数据。从课程目标达成度的定量评价结果、毕业生问卷调查评价结果和毕业设计指导教师问卷调查评价结果看，可以判断学生在工程知识、使用现代工具、环境和可持续发展、沟通和项目管理各项能力存在短板，为专业教学的持续改进提供了依据。（1）理论课程体系改进：为突出运用数学和自然科学解决复杂工程问题能力的培养，减少课程体系的总学分，相对提高数学、自然科学等课程的学时学分。（2）实践课程体系改进：适当增加实践课程的学时、学分和学期，突出解决学生对复杂工程问题进行研究，开发，选择与使用恰当的现代工具，沟通和交流，项目管理等方面的能力。（3）教学大纲的持续改进：课程目标需要跟踪毕业要求的持续改进，采用合适的教学手段，优化课程目标成绩评定标准，进一步增强了过程性考核的可操作、可衡量、可评价。引入课程思政元素，实现全员育人、全程育人、全方位育人。（4）教学质量监控机制的持续完善：进一步明确各教学环节的质量标准，构建内部评价机制，并引入第三方评价机构，围绕毕业要求定期开展评价，依据评价结果用于专业的持续改进。

5 结语

工程教育专业认证的核心环节是面向产出的毕业要求达成评价和持续改进，其涉及到培养目标、毕业要求和课程目标三个层面。毕业要求达成度评价机制是一个动态调整的循环反馈系统，许昌学院机械设计制造及其自动化专业需要将毕业要求达成评价体系不断完善，达成评价方法持续优化，评价结果有效运用，为提升专业的人才培养质量提供重要的支撑作用。