基于工程教育认证的实验教学质量评价体系

王保建，武通海，段玉岗，王永泉

（西安交通大学机械基础国家级实验教学示范中心，西安710049）

0 引 言

高等院校教学体系由理论课教学、实验教学两部分构成，理论教学主要是通过教师集中授课的方式对知识进行讲解、传授使学生对知识进行记忆及理解的教学活动；实验教学究其本质是一种让学生通过动手实践理解知识、利用知识，进而学习、创造新的知识的教学活动，最终目标是要培养学生解决工程问题的能力。对照布卢姆认知模型来看，理论教学主要实现知识的记忆及理解，而更高层次的应用、分析、评价和创造等目标，则需要以不同层次的实验、实践环节为载体，将两者有机结合才能真正实现，从这个意义上讲实验、实践教学体现了工程教育的本质特征，也始终是工程教育改革的重点和难点所在［1-2］。

面对新一轮科技革命和产业变革带来的重大机遇和挑战，高等教育的变革无疑首当其冲。从全球范围来看，高等教育界对工程教育改革的探索从未停止，并呈现出日益清晰的“回归工程”的趋势。2017 年，作为工程教育引领者的美国麻省理工学院启动“新工程教育转型（NEET）”计划，旨在培养涵盖从工程制造者（Makers）到工程发现者（Discovers）的广阔领域的工程人才。新的形势下要求实验教学的体系、模式和组织形式必须做出相应的变革，这其中必然包括了教学评价标准和方法的变革。所谓教学评价，是指以教学目标为依据，运用有效的技术手段对教学过程和结果信息进行收集、分析和解释的活动，是教学过程中不可或缺的重要环节。评价的目的是为了改进，即通过闭环反馈来保证教学活动不偏离目标并促进目标更好达成。但在我国的传统教育观念中，尤其是在实践性教学中，长期以来存在着重内容、重方法、轻评价的倾向，这与现代教育所主张的产出导向（OBE）的理念是格格不入［3-4］。

1 实验教学质量评价体系现状分析

高校近年来在教学方法、教学理念及实验平台建设上取得了长足的发展，在教学评价体系上也有了一定的进步，大部分学校对于理论课教学都设置了学生评价、专家听课等形式的评价体系，但是在实验教学环节无论是形式和内容上还存在诸多的问题。

（1）实验教学评价指标过于简单、模糊。有些学校提出了实验教学评价体系，但是内容较为单一，主要对学生技术能力进行评价，没有对“非技术性”能力目标在具体实践活动中的表现形式及观测要素评价，没有从主观与客观、团队与个体、终结性与形成性、教师评价与学生自评（互评）等多个对比性视角出发；有的在形式上设置了多维指标，但在实际操作中难以衡量，因对实践教学活动特征提炼不够而在内涵上未能真正关联能力目标，或在评价指标中缺乏明确而具有显著区分度的质量标准，甚至只使用单一数源，“一纸报告定优劣”，缺少基于学生自我体验和认知的主观性评价，对“以学生中心”的理念落实不够，这些都导致无法形成真正意义上的产出导向的评价标准。

（2）评价中普遍缺少科学的评价方法和工具。突出表现在评价依据过于单一，缺少与多维评价指标相对应的多维观测依据，观测指标的量化与权重设置较为随意，缺乏科学依据，缺少基于数据样本的统计分析与评价；另外目前高校教育行业还没有基于大数据的实验教学评价系统，很多学校还是纸质评价表，统计起来费时费力，无法从大数据的角度发现有用的数据，这些都导致评价的信度大打折扣。

（3）实验教学评改机制不畅。缺少对评价结果的合理分析，缺乏在课程和专业层面的有效反馈，未能形成真正的闭环机制。过程考核和评价成为简单的阶段性总结评价，长期忽视形成性评价，导致不能基于教学过程的连续反馈而及时调整、改进教学策略和方法。

2 工程教育认证体系下的实验教学体系

2016年6 月，我国获准成为国际工程学位互认协议组织即华盛顿协议（WA）的正式成员，标志着我国高等工程教育迈出与国际接轨的重要一步。专业认证所秉持的“以学生为中心、产出导向、持续改进”三大理念，为重塑工程教育“新质量”提供了重要的机制保障。“以学生为中心”理念最主要的是指所有教学活动都围绕学生学什么、怎么学来设置，教学评价主要取决于学生学得怎么样，培养目标是否达成；我国工程教育专业认证通用标准共有7 个指标，分别是学生、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，这7 项指标充分体现了以学生为中心的理念，学生是第一指标，其他指标都是围绕着学生能力达成而设置的［8-12］。“成果导向教育（Outcome based education，简称OBE）”是指所有的教学活动是围绕学生受教育后所取得的学习成果来展开，OBE 理念强调教学单位要清晰地知道想让被教育者取得的学习成果是什么，为什么要让被教育者取得这样的学习成果，如何有效的帮助学生取得预期学习成果，如何评价被教育者取得预期学习成果的程度。学习成果不仅是被教育者学到的理论知识，还包括以后工作所需的各种技能、团队合作能力、创新能力以及其他非智力素质［13-14］。“持续改进”作为工程教育认证核心理念之一贯穿于工程教育专业认证的全过程，对引导和促进专业建设与教学改革、保障和提高工程教育人才培养质量至关重要，从某种程度上，学生培养质量依赖培养过程的质量，而培养过程必须有监督和改进机制即评价体系，通过合理的评价体系，可以监控教学各环节是否有效支撑培养目标并不断改进教学过程和方法使之更加有效支撑培养目标，这就是持续改进的内涵，所以，评价体系是持续改进的基础和依据，是持续改进的源头，只有合理的评价体系持续改进才有据可依［15-16］。

从认证标准出发，专业必须建立面向产出的内部评价机制，而该机制的核心就是面向产出的各类课程（环节）的教学质量评价。如果说当前课程仍是OBE教学体系中的薄弱一环的话，那么课程评价就是薄弱中的薄弱。根本原因在于很多情况下，很多学校仍然不知道“能力”到底该怎样考、怎样评，评价结果怎么用。这一点在实验课程（环节）中表现得尤为突出，迫切需要通过系统的研究和实践加以解决。

在工程教育认证体系下必须充分重视实验教学，要想将实验教学对毕业要求进行有效支撑，就需要按照工程认证3 个核心理念重构实验教学体系，加大综合设计性实验、创新性实验的开设力度，教学方法采用CDIO、PBL、翻转课堂等以学生为中心的教学理念，同时需要构建起行之有效的评价体系，将评价体系渗透到实验教学的各个环节中，为持续改进提供可靠完整的数据支撑，以评价推动实验教学改革力度，不断使实验教学体系得以优化，切实提高实验教学质量，进而对毕业要求和培养目标提供质量保证［17-18］。

3 实验教学评价体系

实验教学评价体系应坚持国际工程教育认证3 个核心理念为原则，以建立过程评价与结果评价相结合的教学质量评价体系为目标，形成促进教师教学水平和学生实践能力持续提升的“评价、引导、反馈、提高”机制，持续为专业培养目标和毕业要求的达成提供数据和机制支撑［19-20］。

评价主体应包括教学活动各个环节，具体应包括学生、教师、专家及教学管理人员，学生对课程的教学质量和学习效果进行评价，教师对教学效果达成情况进行自评，专家及教学管理人员对课程教学过程、教学条件、教学资料及教学效果进行评价，评价内容包含教学内容、教学方法、教学效果及教学条件等方面，“三位一体”化的评价体系覆盖实验教学全过程，下面以西安交通大学机械基础国家级实验教学示范中心构建的实验教学评价体系为例进行详细叙述［21］。

3.1 学生评教

学生是教育的唯一对象，也是教育质量的直接体现者和感受者，工程教育认证3 大核心理念中首先就是以学生为中心，所以学生对教学的评价是实验教学评价体系中的最重要环节。本中心严格采用工程教育认证理念构建了学生评价体系，评价采用网络问卷调查方式，学生在实验结课后可以在电脑或者手机终端上登录系统对本课程实验进行评价，系统包含了本学期所有的课程实验及对应指导教师，学生点击课程会出来本课程的所有教师，选择教师后进入评价页面。

学生评价分为3 部分，第1 部分为教学内容，设置4 个评价内容，见表1 中的前4 个项目，主要是让学生对本课程实验的设置内容、实验设置合理性进行直观的评价；第2 部分为教学方法，设置5 个评价内容，见表1 中的5-9 项，主要让学生对教师的教学方法、教学设施、评分标准及安全教育等方面进行评价；第3 部分是学习效果自我评价，设置了6 个问题，见表1 中10-15 项，主要是让学生从自身学习成果上对实验课程进行评价，也是学生评价体系中最重要的内容，体现了所有教学内容、教学方法、教学设施等软硬件最终所呈现的结果即学生能力培养上，最后设置一个开放性问题，学生可以对本实验课程所有环节提出意见和建议。

评教系统的管理员账户可以实时统计每一学期每一门实验课程及每一位实验教师的评价数据，包括每门实验课程、每位教师的各项评价项目的平均分数、综合的平均分数、最高评分的3 个项目、最低评分的3 个项目等功能，在实验评教数据详细分析里可以看到某教师承担的课程评教人数及评教平均分数，另外开放性问题的所有汇总也可以看到，数据可以导出到CSV文件，方便存储和分析，数据可以用于学校对实验教学质量的整体了解，为实验教学改革提供数据支撑。

表1 学生评教表

3.2 教师自评

教师自评在整个实验教学质量评价体系中处于纽带的作用，教师既要客观的评价教学目标的达成情况即学生能力培养完成情况，同时也要对自己所承担实验课程的质量进行客观评价，最终目的是发现问题进而持续改进教学内容、教学方法及教学条件，为保证学生能力持续达成提供保障。

在工程教育认证的标准下，达成度评价是认定毕业要求是否达成的基础，每个教学环节都要有明确的达成度评价体系，科学、合理和真实的达成度评价方式才能反映毕业要求是否达成，才能反馈教学中存在的问题，为教学质量的持续改进提供依据。

基础性或验证性实验已经不符合工程认证的要求这是目前各高等院校的共识了，尤其以一本实验报告来评价学生是否达到课程目标也不符合工程教育认证的评价标准，各工科类高校的课内实验都在向综合性、设计性实验发展，然而综合设计性实验是以团队形式进行的，至少要包括方案设计、现场实验、数据处理、实验报告及答辩等环节，涉及环节较多，如何客观准确的评价学生在以上活动中的达成度是综合性实验面临的问题之一。

评分量规表是由教师开发的一种描述性的评分量表，其制定的依据是本实验课程所要培养学生的能力目标即课程目标，其内容包括本实验所包含的全部过程和结果，其目的是为了客观公正的评价学生学习结果，包括学习结果和学习过程。

所以对综合性实验可以采用量规法直观地反映教学的效果，也可以更好地引导学生的学习。关于综合设计性实验量规表的制定首先评价内容和过程上与实验教学目标要一致，要针对学生的主要方面进行重点评价，以起到激励和引导作用，评价原则和标准要清晰，评价体系要具有公开性和透明性及持续改进性。在客观公正的学生评价规则下给出学生成绩后，教师需要给出实验教学分析及课程达成度计算，应该包括实验教学在课程中的整体情况分析、实验教学结果分析及存在问题和改进措施，其中整体情况分析包括实验教学在本课程具体情况，学生教学过程表现总结分析，学生能力提升总结分析及对课程目标的支撑等；结果分析包括本学期实验教学整体进展情况简介及分析、学生成绩分布分析、原因分析等，改进措施在结果分析基础上深究影响学生能力达成的因素，给出下学期切实可行的教学改进措施等。

3.3 专家及教学管理人员评教

学校教学管理部门统一组织聘任实验教学督导专家，由对实验教学熟悉的教师组成，主要任务是作为第三方专家来客观评价实验教学硬件设施、教学方法、教学内容、教学过程、组织方式及教学效果等内容，具体方式包括专家指导性听课、教学现场检查、抽查审阅教学资料、查阅学生及教师评价数据等；教学管理人员由学院负责组织，包括学校教务处、教学院长、系主任及中心主任，主要任务是作为教学管理组织方评价教学组织过程、教学文件规范性及教学组织过程合理性，该评价旨在规范教学秩序及教学过程。

专家及教学管理人员评价单元包括教学文件、组织管理、教学内容、教学方法、过程管理、学生评价体系、教学效果六方面对实验教学进行全方位评价。教学文件包括查阅教学大纲、教学计划、教材或实验指导书等，建议占整体10%；组织管理主要监控实验时间、地点、教师、班级等，方式为查阅实验课表及现场听课检查，建议占整体10%；教学内容主要通过查阅相关文件及现场听课等形式监控教学内容是否和课程教学目标相符合、实验是否为综合性、设计性实验等，建议占整体10%；教学方法主要观察教师在实验教学过程中是否采用团队式、讨论式等教学方法、是否调动了学生参与教学的积极性等内容，建议占整体10%；过程管理主要观察教师备课情况、实验设备台套数及完好率、学生预习情况、内容讲授、教师指导情况、教学记录情况等，建议占到整体30%；学生评价体系主要观察该实验教学是否有面向全体学生公开的评分标准、评价体系是否采用多元化评价，结合过程评价，直接评价与间接评价等内容，建议占整体10%；教学效果主要通过观察学生教学过程的表现及实验报告和答辩过程来评价学生教学收获及能力提高，建议占整体20%。

3.4 实验教学综合评价体系

综合评价结果由三部分加权得出，建议学生评价结果占综合评价50%，专家及教学管理人员评价占35%，教师自评占15%，以集中方式为主的实验教学（以班级为单位），学生评价参评率达到80%以上结果视为有效，实验教学综合评价体系见图1。

图1 实验教学综合评价体系

4 评价结果应用

综合评价结果是为了促进实验教学质量的持续提升，综合评价结果作为学校对各教学单位考核的一项重要指标，列入期中教学检查、年度教学状态数据和质量报告进行公布，同时将作为各教学单位教学绩效分配的参考依据；综合评价结果作为教师及实验技术人员申报高级职务基本条件中对教学效果评价的重要依据；综合评价结果作为教师、实验技术人员聘期考核中授课效果的重要依据，和任课教师的绩效分配挂钩，评价结果优秀的老师绩效分配要提高，评价低的教师绩效分配降低；同时教师、实验技术人员聘期内有1 门次所授课程综合评价结果等级为不合格，由所在教学单位进行专项帮扶，并向学校主管部门提交帮扶计划，明确帮扶责任，教师、实验技术人员聘期内有2 门次所授课程综合评价等级为不合格，则聘期考核即为不合格，暂停其授课，保证实验实践教学整体质量。

5 结 语

国际工程教育认证不是一项荣誉，更不是说通过认证了就高枕无忧了，国际工程教育认证作为一个先进的工程教育理念，旨在通过体系化的监控和管理使得教学质量受到客观公正的监控并不断改进教学体系使得教学质量有所保障并持续的提高教学质量，保证培养的学生不断适应社会发展和工业发展需求，为国家提供更多的高质量人才。国际工程教育认证3 个核心理念的有效实施需要合理的评价体系给出数据支撑，不然国际工程教育认证就成为无源之水，持续改进也无据可依。