概述工程教育認定和專業(yè)建設

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1專業(yè)認證對專業(yè)建設提出的挑戰(zhàn)

假設專業(yè)過高定位培養(yǎng)目標（如培養(yǎng)領軍人才），那么專業(yè)就必須要舉證凡是獲得文憑的畢業(yè)生都是領軍人才。顯然這是極其困難的。畢業(yè)要求定義了畢業(yè)生的畢業(yè)規(guī)格，即應該具備哪些素質(zhì)、知識及能力。顯然，不同的培養(yǎng)目標所要求畢業(yè)生必須掌握的知識及能力也應是不同的，而不應千篇一律。例如，如果培養(yǎng)目標定位于培養(yǎng)軟件人才，則畢業(yè)要求雖然也應涉及必要的其他計算機專業(yè)知識（如體系結構）和能力，但更應在軟件領域方面有所側重。專業(yè)認證定義的課程體系涵蓋了課程、實驗、實習、畢業(yè)設計等內(nèi)容，因此可以說課程體系規(guī)劃與運行是人才培養(yǎng)的主要部分。傳統(tǒng)上，一個專業(yè)由于多種原因可能較為重視設置了哪些課程，但易忽略課程設置的合理性，特別是對于畢業(yè)要求是否有足夠的支撐。這種支撐作用體現(xiàn)在如下方面：首先，一個畢業(yè)要求通常需要連續(xù)的教育與學習過程才能達成，因此對于一項畢業(yè)要求通常都需要有足夠多的課程相對應。其次，對應的課程在教學與實踐內(nèi)容的廣度與深度是否能夠匹配該項畢業(yè)要求。例如，在畢業(yè)要求中如強調(diào)應具備很好的軟件開發(fā)能力，那么在課程體系中不僅應規(guī)劃足夠的軟件技術類課程，并且必須設置有足夠規(guī)模的軟件開發(fā)實踐課程或環(huán)節(jié)，并且應分布在不同的學期內(nèi)以便形成能力培養(yǎng)的有效銜接?？偟膩碚f，從專業(yè)認證角度出發(fā)，專業(yè)在界定培養(yǎng)目標后應合理分解畢業(yè)要求，并進而將所有的畢業(yè)要求進一步分解至嚴密的課程體系中。

1.1以持續(xù)改進為目標的制度與機制建設

質(zhì)量保障體系是培養(yǎng)達標人才的另一關鍵所在。為了確保培養(yǎng)質(zhì)量并能不斷地改進培養(yǎng)質(zhì)量，專業(yè)除了在主要教學環(huán)節(jié)均設置相應質(zhì)量標準并能嚴格貫徹執(zhí)行外，更重要的是，專業(yè)應該有能力持續(xù)不斷地自我改進以適應技術、企業(yè)、社會及人才自我培養(yǎng)等的發(fā)展及需求。為此，專業(yè)除了需要在教學管理方面應具有完備有效的規(guī)章制度外，還必須建立完備的評估機制和有效的信息反饋渠道。對比2013年專業(yè)認證要求與2006年專業(yè)認證要求，專業(yè)認證已經(jīng)將是否具備持續(xù)改進能力上升為評價一個專業(yè)質(zhì)量保障體系的核心訴求。

1）評估機制帶來的挑戰(zhàn)

專業(yè)認證要求專業(yè)應具有完備有效的教學管理規(guī)章制度，為每個培養(yǎng)環(huán)節(jié)均設置合理準確的評估機制，并在培養(yǎng)過程中嚴格貫徹執(zhí)行相應的質(zhì)量標準。針對這一要求，當前各專業(yè)普遍存在一定不足。首先，每個專業(yè)都會設置有相當數(shù)量的講座類課程。因講座類課程通常會避用考試而采用寫報告這類評估方式，故產(chǎn)生了較為普遍存在的問題，即是否有教師按照預定要求評閱學生報告。應該說，這一問題大體可以通過在教學管理與組織上作必要調(diào)整即可解決。其次，期末考試這一終結性評估方式的普遍化和單一化。除了考試，很多專業(yè)在課程中逐步引入大作業(yè)環(huán)節(jié)，但通常大作業(yè)成績就決定了整個實驗環(huán)節(jié)成績，因此雖然引入大作業(yè)有助于培養(yǎng)學生的實踐能力，但并未從根本上改變評估方式。單一的終結性評估方式雖然能對學生學習帶來一定的壓力和動力，但其主要價值仍體現(xiàn)在對學生最終學習效果的評估上。這一方面產(chǎn)生了“一考定終身”的弊端，另一方面也難以在過程中對學生進行有效督促。改變這一局面則需要從教學理念、教學內(nèi)容、教學方法、教學團隊甚至教學工作量評定等多方面著手逐步實施變革，非一日之功可達。

2）持續(xù)改進內(nèi)涵帶來的挑戰(zhàn)

由于技術、產(chǎn)業(yè)、社會以及人才自我培養(yǎng)等多種需求在不斷變化，同時考慮到既往培養(yǎng)方案、課程體系等方面均可能存在需要改進的因素，因此專業(yè)必須具有不斷自我調(diào)整與完善的能力。坦率地說，專業(yè)建設在持續(xù)改進方面普遍薄弱。首先，專業(yè)在培養(yǎng)方案制定方面尚未完全意識到具有閉環(huán)反饋特征的決策機制的重要性。由于決策機制大多是開環(huán)或不完善的閉環(huán)，致使決策時缺乏來自教學體系在運行現(xiàn)行培養(yǎng)方案所產(chǎn)生的以及來自企業(yè)、工作多年的畢業(yè)生等外部環(huán)節(jié)的各類客觀性反饋信息，必然導致決策過程中主觀性成分比重過大，因此決策就必然存在粗放甚至盲目的弊端。其次，由于對決策機制存在認識不足，因此專業(yè)也就易輕視各類反饋渠道的建立與健全。在具體如何建設反饋渠道方面也存在很多不足和困難。其中，面向主要教學環(huán)節(jié)及教學研究建立反饋渠道的難度在于需要通過若干制度建設來確保反饋數(shù)據(jù)能夠制度化和常態(tài)化的產(chǎn)生并保存；而建立能定期從企業(yè)和工作多年的畢業(yè)生中獲取有價值信息的反饋渠道(如調(diào)查問卷)則更為困難。第三，專業(yè)傳統(tǒng)上更多的是自我封閉運行，缺乏足夠的開放性。企業(yè)由于不能早期介入培養(yǎng)方案制定以表達其對人才培養(yǎng)的具體需求，故無論對專業(yè)培養(yǎng)的人才是否滿意均只能選擇被動接受，并且其用人意見因缺乏有效反饋渠道也難以及時反饋給專業(yè)。顯然，這是不利于專業(yè)快速適應企業(yè)及社會發(fā)展需求的。總之，對于教學管理體系而言，專業(yè)認證關注重心已逐步轉變?yōu)槭欠窠⒘四荏w現(xiàn)持續(xù)改進內(nèi)涵的有效制度與機制，并是否切實做到持續(xù)改進。應該說，這種轉變體現(xiàn)了專業(yè)認證對培養(yǎng)質(zhì)量的高度重視，但也確實是專業(yè)所面臨的最艱巨挑戰(zhàn)。

1.2教學過程的實證產(chǎn)生與保存

培養(yǎng)過程會產(chǎn)生大量寶貴數(shù)據(jù)，如試卷、試卷分析、實驗報告、畢業(yè)論文等，這些是專業(yè)能否通過專業(yè)認證的重要實證。經(jīng)多年建設，通常來說各學校各專業(yè)均在這些環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)保存方面建立了大量規(guī)章制度，如紙質(zhì)材料必須有足夠的保存年限等，因此相對來說保存培養(yǎng)過程中直接產(chǎn)生的相關數(shù)據(jù)易于達成。專業(yè)通常存在的問題是缺乏包括教學工作會議、教學研究成果、座談訪談等教學環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)。造成這些數(shù)據(jù)缺乏的原因是多重的，如某些教學環(huán)節(jié)尚未形成常態(tài)化工作機制，致使該環(huán)節(jié)未能有效執(zhí)行從而難以或無法產(chǎn)生數(shù)據(jù)；缺乏明確的管理制度以規(guī)范該教學環(huán)節(jié)必須形成會議紀要并保存；教師或教務管理人員未形成良好工作習慣也會導致部分數(shù)據(jù)缺失。從某種意義上說，專業(yè)通過專業(yè)認證就是“自己主張，自己舉證”，因此實證數(shù)據(jù)的缺失使得專家難以評判某些教學環(huán)節(jié)的執(zhí)行與達成，為專業(yè)通過專業(yè)認證增加了相當?shù)碾y度。

2主要應對思路及改進措施

針對前述挑戰(zhàn)，本專業(yè)在2006年通過專業(yè)認證后，在課程體系、制度建設、機制渠道等多方面開展了大量建設工作。受篇幅所限，概述如下。

2.1課程體系建設

本專業(yè)人才培養(yǎng)定位于培養(yǎng)“科學型與工程型相結合的計算機專業(yè)高級人才”。為了達成這一培養(yǎng)目標，課程體系重視基礎理論學習和工程能力培養(yǎng)，嚴抓畢業(yè)設計也是學院培養(yǎng)“高級人才”的重要措施之一。在基礎理論學習方面，本專業(yè)設置了包括192學時工科數(shù)學分析(2學期)、64學時高等代數(shù)、64學時概率統(tǒng)計和32學時數(shù)學建模在內(nèi)的數(shù)學類課程。此外，數(shù)理邏輯與集合論圖論也是本專業(yè)2門必修基礎理論課。在工程能力培養(yǎng)方面，包括選修課在內(nèi)的大部分課程設置有實驗及大作業(yè)要求。50%的專業(yè)必修課程配置了獨立的實驗課程。此外，相當數(shù)量的課程在實驗環(huán)節(jié)還要求必須采用團隊合作開發(fā)模式。為有效支撐培養(yǎng)方案定義的13條畢業(yè)要求，我們組織了大量的教學研討工作，將畢業(yè)要求全部分解至各門課程中。每門課程均承載了1~3條畢業(yè)要求。通過將畢業(yè)要求全部分解到各課程中，從而確保了畢業(yè)要求的全面落實，更重要的是進一步明確和界定了課程在整個培養(yǎng)體系中的定位及其教學要求，為教師規(guī)范化的開展教學工作奠定了基礎。畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生綜合運用知識解決問題能力的關鍵環(huán)節(jié)。除了鼓勵學生進入國內(nèi)高水平研究型企業(yè)開展畢業(yè)論文工作外，依托學院擁有的2個國家重點實驗室和5個省部級重點室，學院鼓勵學生不僅盡早進入實驗室學習如何從事科學研究與工程開發(fā)工作，并且將畢業(yè)設計與前期工作相結合。由于大部分畢業(yè)生在重點實驗室和高水平研究型企業(yè)從事畢業(yè)設計，因此總體上看畢業(yè)設計選題新穎并反映了計算機技術的新進展。學院對本科畢業(yè)設計有嚴格的要求，其畢業(yè)設計工作量大，每篇畢業(yè)論文均包含對一個相對完整系統(tǒng)的設計開發(fā)及實驗分析的論述。通過上述措施，很好地培養(yǎng)了學生的工程能力、設計能力及解決問題能力。為了提高教學效果，學院自主開發(fā)了如程序設計自動評測等多個自動化測試與監(jiān)控系統(tǒng)。此類系統(tǒng)不僅提高了學生學習效率，而且對學生學習過程實施有效監(jiān)控，確保了學習質(zhì)量。更為重要的是，學生學習效果階段性評價通過利用信息技術成為可能，從而使得部分課程初步具備了形成性評價特征。

2.2教學管理與運行機制

為提高決策水平和管理效率，學院采用“院管教學”管理模式，教學工作實施“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一實施”。院長主要負責本科教學戰(zhàn)略規(guī)劃組織制定、教師引進、政策配套以及各類資源配置。教學副院長負責落實戰(zhàn)略規(guī)劃，并具體組織各項教學工作有序有效展開。教學指導委員會負責培養(yǎng)方案制定、教學大綱修訂及各類教改項目評審，并設置了2名企業(yè)顧問，旨在將企業(yè)需求直接反饋到培養(yǎng)方案制定工作中。教學督導委員會定期對專業(yè)核心課程和畢業(yè)設計工作進行督查。為了配合教學研究工作，根據(jù)課程性質(zhì)不同，學院組建了由正教授負責的涵蓋計算機理論、程序設計、系統(tǒng)軟件、體系結構等方向的8個課程群，并定期開展教學研究工作。為規(guī)范化和制度化教學工作，學院針對教師教學與發(fā)展、學生管理和教學運行制訂了3大類共計16個教學管理文件，管理文件制定力求簡明可行。圖1展示了學院教學體系的動態(tài)運行過程?？梢钥闯?，教學體系運行由3個層次的迭代循環(huán)構成，并緊密圍繞持續(xù)改進這一核心主題。第1層循環(huán)以課程持續(xù)改進為目標。每門課程均要求授課、命題及試卷分析必須嚴格以課程大綱為指引。由于學院教學質(zhì)量總體是有保障的，因此學院將教學督導、命題審查等重點部署在核心專業(yè)課程。督導組意見、學生評教、試卷分析等基礎性數(shù)據(jù)將直接反饋給任課教師，供其作為下一個輪次授課改進的參考依據(jù)。第2層循環(huán)以課程群持續(xù)改進為目標。在學院統(tǒng)一規(guī)劃與組織下，課程群每年都開展大量的教學研討工作，探討課程群知識體系更新與銜接、課程群大綱小幅調(diào)整、教學方法、實驗體系建設等內(nèi)容。第3層循環(huán)以培養(yǎng)方案持續(xù)改進為目標。除了例行的教學工作外，學院建立了較為完善的具有常態(tài)化運行特征的多個工作制度。學院自2004年起，每年召開一次全院教學工作會議以統(tǒng)一思想、部署工作及交流研討。教學指導委員會和督導委員會每年定期或不定期舉行相關的教學研討和總結。學院每年定期舉行畢業(yè)生座談和校友座談，以獲取學生在其不同階段對教學工作的反饋。各教學環(huán)節(jié)產(chǎn)生的基礎數(shù)據(jù)為培養(yǎng)方案修訂工作提供了大量參考依據(jù)。培養(yǎng)方案每5年修訂一次，并隨后會開展一次較大規(guī)模的課程群大綱修訂工作。

2.3數(shù)據(jù)采集及保存

學院在逐步建立必要的反饋渠道后，制定了相應的工作制度以確保數(shù)據(jù)能從反饋渠道及時獲取并有效匯聚。目前主要教學環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，如試卷分析、生產(chǎn)實結、畢業(yè)論文總結、會議紀要等，均能統(tǒng)一歸檔至教務秘書或教學副院長。此外，學院利用信息化手段，已經(jīng)全面實現(xiàn)了上述數(shù)據(jù)的數(shù)字化存儲。學院現(xiàn)階段正在自主開發(fā)面向?qū)W生培養(yǎng)全過程的數(shù)據(jù)平臺，以期集中存儲學生在4年培養(yǎng)過程中產(chǎn)生的包括各類作業(yè)、試卷及成績、各類報告、畢業(yè)論文以及課外活動相關的多媒體資料。我們相信今后通過該平臺多年運行所積累的大量基礎性數(shù)據(jù)，將為發(fā)現(xiàn)學生學習規(guī)律、培養(yǎng)方案與課程體系修訂的科學決策及開展教學改革奠定極有價值的工作基礎。

3持續(xù)改進案例分析

本節(jié)以歷時6年進行的計算機系統(tǒng)課程群綜合改革為案例，介紹本專業(yè)自2006年專業(yè)認證后所開展的持續(xù)改進工作。

3.1背景與動機

本專業(yè)在2006年專業(yè)認證雖然獲得了6年有效期，但我們在認證工作過程中也在思考一些問題，其中核心問題是北航計算機專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生應具有哪些核心能力。為此，學院組織了多層次的大規(guī)模研討，逐步形成了一個共識性結論，即“系統(tǒng)能力”應是本專業(yè)培養(yǎng)目標的核心能力之一。系統(tǒng)能力要求畢業(yè)生首先以系統(tǒng)觀點思考問題，即掌握計算機系統(tǒng)的工作原理及其構造方法，并理解計算機系統(tǒng)的軟硬件相互作用關系；其次具備工程能力解決問題，即用工程方法開發(fā)具有一定工程規(guī)模的符合工業(yè)標準的計算機系統(tǒng)。

3.2改革方案及歷程

圍繞“系統(tǒng)能力”培養(yǎng)，2007年，學院組建了包括數(shù)字邏輯、計算機組成、操作系統(tǒng)、編譯技術4門核心基礎課組的計算機系統(tǒng)課程群，確立了本科生自主開發(fā)具有“一個CPU、一個操作系統(tǒng)、一個編譯器”的功能型計算機系統(tǒng)的教學目標。為達成這一教學目標，學院組建了院長和教學副院長直接參與的，包括體系結構二級學科責任教授、4門課程理論教學教師及實驗指導教師等16人構成的教學團隊。教學團隊圍繞專業(yè)課程中普遍存在的課程間知識體系孤立及冗余、理論教學與實驗教學分離等共性問題，并結合課程群實際教學需求，實施了課程群教學體系和實驗體系的一體化設計，教學團隊依托市級、校級及院級等多個重大教改工作，于2007年在教師指導下由若干優(yōu)秀學生組成的志愿者分隊首先完成了MIPS的處理器、操作系統(tǒng)及編譯器等開發(fā)工作，充分證明這一教學目標設定的合理性。其后，教學團隊總結并提出了“工業(yè)標準、工程規(guī)模、工程方法”的“三工”教學理念，自主開發(fā)了統(tǒng)一硬件實驗平臺，構建了完整的課程體系和實驗體系，多門課程相繼開展了多輪次迭代的教學改革工作。在2012年秋季學期，學院以多年改革成果為基礎，進一步將數(shù)字邏輯與計算機組成合并，不僅大幅度減少了學時數(shù)，而且通過更有效的融合知識體系和實驗體系提升了教學效果。

3.3改革成效

2013年專家組在專業(yè)認證現(xiàn)場考查環(huán)節(jié)對課程群實踐成效確認后，認為課程群改革通過對課程內(nèi)容梳理整合、大作業(yè)銜接，有效提升了學生對課程內(nèi)容的理解和實踐動手能力的提高。融合數(shù)字邏輯知識的計算機組成在2012年秋季以一個自然班為對象進行首次改革實驗，取得了整班成建制的完成具有50多條指令規(guī)模的MIPS功能型處理器開發(fā)的改革成效。本項改革成果獲得2012年度北京市教學成果一等獎。

4結語

隨著我國于2013年順利加入《華盛頓協(xié)議》，相信專業(yè)認證必將在全國更大范圍內(nèi)以更快的速度發(fā)展。如何準確地認識專業(yè)認證，并在專業(yè)建設中貫徹專業(yè)認證的要求將是今后廣大專業(yè)必須面臨的挑戰(zhàn)。根據(jù)我們的經(jīng)驗，專業(yè)認證雖然對專業(yè)建設帶來了種種挑戰(zhàn)，但也正是通過積極應對這些挑戰(zhàn)從而推動了專業(yè)建設水平，提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量。希望本文內(nèi)容能為其他專業(yè)建設提供一定參考價值。

作者：高小鵬 呂衛(wèi)鋒 馬殿富 張莉 單位：北京航空航天大學計算機學院