多层次高校化工类专业工程教育的形式与内涵比较研究

林 喆，秦志宏，赵云鹏，曹景沛

自2016年正式加入《华盛顿协议》以来，我国高等学校工科专业参加工程教育专业认证工作迅猛发展，为提升我国工程教育的整体水平起到了重要的推动作用。然而，我们必须认识到，通过工程教育专业认证只是一个“及格”水平，提升工程教育水平是一个长期的过程，需要“持续改进”。不可否认，国内高校间的工程教育水平是存在差距的，国内与国外顶尖高校也存在差距和差异。

化工类专业包括化学工程与工艺、资源循环与科学工程、能源化学工程、化学工程与工业生物工程，全国的专业点数达470 余个［1］，是国内普通高等学校覆盖面较广的专业，也是启动工程教育认证较早的专业，是我国工程教育发展的代表性专业之一。本文拟以化工类专业为例，选取三个不同办学层次水平的代表性高校——麻省理工学院（MIT，2019年QS 世界大学专业排名化学工程类第1，国际顶尖高校）、清华大学（2019年QS 世界大学专业排名化学工程类第11，国内第1，国内顶尖高校）和中国矿业大学（2018 校友会版中国大学专业排名化学工程与工艺排名第24，国内普通211 高校），就其教育理念以及培养方案中工程教育认证标准的核心要素进行比较，分析各高校工程教育的异同，并提出国内普通高校深入贯彻“以学生为中心”“成果导向”（Outcomes-based education，OBE）和“持续改进”理念、实现工程教育内涵式发展的建议，以期为我国高等学校工程教育的改革和发展提供参考。

一、化工专业人才培养方案的工程教育专业认证核心要素比较

1.高校品格/教育理念

校园文化体现了高等学校的总体格局和风貌。从表1来看，三所高校的校训、校风和办学理念等校园文化都体现了培养人才和服务社会的高等学校基本职能，但仍有所差别。一是国内高校的校园文化更强调道德品质，高屋建瓴，比较笼统和抽象；而国外高校则更强调职能，比较务实和具体。这固然有中西方文化差异的原因，但也反映了学校对自身定位和高校职能理解上的差异。二是对“人才培养”这个主题的体现程度不同。MIT 的目标、使命和教育理念始终把“教育”和“人才培养”放在非常重要的地位，而国内高校则相对体现的较少，这在一定程度上反映了学校对科研和教学的态度。三是教育主体的差别。从教育理念上看，MIT 的教育教学理念强调让学生自我激励、积极参与、边做边学，充分体现了以学生为中心和主体的内涵；清华大学的“三位一体”中“知识传授”的表述在一定程度上体现出教师为主体的教学关系；中国矿业大学没有关于教育教学理念的论述，“学而优则用、学而优则创”的办学理念没有体现“教—学”关系。

表1 高校文化比较

2.招生与培养

信息的有效、便捷传播是吸引生源的重要环节，而官方网站是互联网时代最主要的信息传播媒介。MIT 官方网站对未来学生在MIT 的学习与生活进行了非常细致地描绘，涵盖了人才培养理念、学习指导措施、培养方案及其实施方法、课程及其考核评价办法、学分认定等等；网站交互性好，信息链接完善，更新及时，对于学生了解学校和专业有很大的帮助。清华大学网站信息也较为全面，但丰富度、交互性和时效性有所欠缺。中国矿业大学的信息（特别是课程信息）公开相对不足，同时信息孤立，交互性不好。

在学校简介的信息表述上，MIT 多用“在MIT，你能……”，而国内高校多用“我校拥有……”句式，这反映了这些学校教育理念和“教—学”关系（教学主体）的差别，也是践行“以学生为中心”理念内涵的差距。

MIT 为每个学生配备包括教师和高年级学生的指导组，并安排具体日程和项目，通过学习体验、专题讲座和小组研讨等方式指导学生的学习、专业选择和职业规划等。国内高校的辅导员、班主任在一定程度上起到了类似的作用，但由于缺乏实质性的日程和主题安排，在很难达到MIT 的水准。这也体现了各学校在践行“以学生为中心”理念时深度和广度的差异与差距。

3.培养目标

根据高校自身特点进行人才培养目标的定位是科学的。表2为三所学校化工专业培养目标对比。它们的共同点是要求掌握本专业的基础知识和基本技能。主要区别在于：MIT的培养目标强调学生解决问题的能力、沟通能力、工程伦理和终身学习，强调的是人才对社会的贡献和价值；在人才定位上，清华强调“引领性作用”，而中国矿业大学则强调其培养的人才在特色领域（煤化工）的竞争优势。

表2 培养目标的对比

4.毕业要求

三所学校化工类专业的毕业要求（培养成效）主要区别是形式上的。MIT 将其分为两个部分，一是对美国工程技术认证委员会（Accreditation Board for Engineering and Technology，ABET）通用条款的直接引用，二是MIT 化学工程专业对ABET 条款的细化和补充［2］。清华大学的培养成效为更接近工程专业通用性要求，对掌握知识的要求相对宏观［3］；中国矿业大学是基于“中国工程教育专业认证通用标准”的细化。几所高校的毕业要求在实质上没有显著差别，这说明我国工程教育在要求上做到了与国外高校的实质等效。

5.课程体系

三所高校课程体系最显著和最重要的差异在于课程模块分组模式［2-5］。MIT 课程模块以能力目标为设计依据，充分体现了OBE 理念。MIT 尤其重视培养学生沟通能力，要求学生每学年都必需选修研讨密集型课以保证连续性，且课程内容要覆盖人文/艺术/社会（Humanities/Arts/Social Science，HASS）和专业课程，以达到与不同人群有效沟通的要求。清华大学总体也是以能力培养设计课程模块，同时也有研讨课和读写课的要求。中国矿业大学的分组则以知识内容属性为主要依据，对培养目标和毕业要求的支撑关系不够明朗，而且没有对研讨课的设置和选修作明确要求。

从课程覆盖的知识范围来看，国内高校在通识教育部分增加了思想政治和外语课程。三所高校在科学基础课程和专业知识课程上没有显著差异。

另外一个重要的差别是，MIT 没有毕业设计/论文环节，代之以实验室项目，同时还提供了大量可满足通识教育学分要求的研究/研讨型项目，如独立活动月（Independent Activities Period，IPA）、本科生研究机会项目（Undergraduate Research Opportunities Program，UROP）、大一建议研讨班（First-Year Advising Seminars，FAS）、Interphase EDGE（Empowering Discovery|Gateway to Excellence）等。通过这些综合性的项目，培养学生综合运用所学知识发现、分析和解决问题的能力以及沟通能力，践行MIT“边做边学”的教学理念。

6.师资队伍

从师资数量上来看，MIT 本科生生师比为3：1，清华大学约5：1，中国矿业大学12：1，存在非常大的差距。毋庸置疑，在师资队伍的素质上三所学校也是存在差距的，这也是高等学校教育水平差距的重要原因。此外，由于历史政策导向等原因，国内高校目前仍然普遍存在重科研而轻教学的现象，教师对教学的投入不足，存在形式主义和功利主义现象，教学效果欠佳，这也是阻碍工程教育水平提升的重要因素。

7.持续改进

各高校持续改进的机制缺乏资料支撑，无从比较。但从网站可见的资料来看，MIT 每年均对其培养方案、课程资料等进行更新；清华大学每年更新培养方案，但课程库资料更新不及时；中国矿业大学培养方案每4年更新一次，课程资料外网不可见。这在一定程度上反映了持续改进的频度和深度。

通过前述比较可知，在工程教育专业认证逐步普及的形势下，我国化工类专业工程教育总体标准框架与国际名校没有显著差异，已经和国际接轨。在满足通用标准的前提下，国内高校根据自身定位走上了特色发展的道路。但各高校还存在一些差距，主要体现在：

（1）对“以学生为中心”内涵理解和实践深度的差距。国际顶级高校从校园文化、人才培养理念到课程教学，全方位、全过程体现了“以学生为中心”的理念，营造了一种 聚焦学生发展的“氛围”，是“潜意识”的；而国内普通高校则更多地表现为“文件形式”，内在“同化”的程度不够，具体措施在深度和广度上都有待提高。

（2）“成果导向”式培养体系设计与实践的差距。MIT 以能力培养为唯一导向，课程体系和教学形式的顶层设计和具体实施都体现了这一原则；而国内普通高校化工专业的课程体系尚未实现“成果导向”的贯通，通识教育和专业教育更注重知识体系的完整，而在能力培养上没有实现有机融合，教学过程与考核评价均未能真正实现能力考核。

（3）“持续改进”的频度和深度。培养方案作为人才培养的总纲，规定了培养目标、毕业要求和课程体系，是所培养的人才目标的“骨架”。国内普通高校在这方面的持续改进的频度和深度上都还有待提高。

二、深度践行工程教育专业认证理念，提高工程教育水平

通过前述比较可知，深入理解工程教育专业认证三大理念，根据教育科学规律办事，把认证理念从口头和纸面根植到思想深处、落实到实际行动中，促进工程教育内涵式发展，是现阶段提升我国工程教育总体水平需要努力的方向。笔者认为，针对当前形势，国内普通高校可以从以下几个方面采取措施。

1.全面准确落实“以学生为中心”

（1）明确“以学生为中心”的内涵。学生作为被培养对象，其知识、能力和观念等都不全面或不成熟，在教育教学过程中，可能会提出不合理、不科学的需求，因此高等学校仍需秉持高标准、严要求的原则，以学校规章制度、人才培养目标和教学要求等为导向，严格执行，不能降低教育教学应有的水准。“以学生为中心”须是“以学生发展为中心”。尊重学生发展需求，一切以学生的能力培养和未来发展为中心，在课程设置、教学实施、硬件设施、师资队伍和规章制度等各方面，为学生的个性化、多样化发展提供可靠的保障。

（2）落实“以学生为主体”式教学。教学是人才培养的主要手段。教学研究表明，“以学生为主体”的教学是学生知识建构和能力培养客观规律的要求。但是基于历史惯性，教师讲、学生听的传统教学模式仍然是大多数高校课堂的现行模式。要改变这种现状，需要从几个方面努力：一是教学激励，高等学校要充分落实“以本为本”精神，出台合理的政策措施，从根本上扭转重科研、轻教学的氛围，使教师有意愿、有条件进行教学改革；二是教学培训，高等学校要强化师资队伍建设，通过有组织、有目的的教学培训，提高教师的教学水平，使教师有能力进行教学改革；三是教学保障，小班授课是研讨式、项目式、翻转式等有效实施“以学生为主体”的教学模式的前提，因此，降低生师比、提供充足的教室等教学设施是保障教学实施的前提。通过教学改革，使学生学习由被动转向主动，由“要我学”走向“我要学”，形成教师与学生、学生与学生的良性互动。正如MIT 教育理念描述的，使学习变成学生“在学习社区中的自我激励和积极参与”。

（3）拓展“以学生为中心”的外延。“以学生为中心”不能局限于课堂教学，还要体现在人才培养的各个方位和环节。在纵向方向，应当从入学前、学习中、毕业后全过程关注学生发展需求。对于潜在的生源，高等学校应当通过学校门户网站、学习体验机会项目等形式，为其提供全方位、实时、准确的信息和便捷的信息获取渠道，使学生充分了解目标高校为其提供的学习发展平台和预期专业能力，避免因信息不对等而引起的“失望”和“后悔”；对于在校学生，要横向全方位为其发展服务，从思想观念到能力培养、从生涯辅导到专业学习、从基本素质到个性发展、从规章制度到硬件设施，紧紧围绕“学生发展”这个中心，打造优质的学习和发展平台，将每一个环节落到实处，使学生能顺利达到预期培养目标；对于毕业后的学生，要建立良好的互动机制，一方面令其积极参与学校人才培养的持续改进工作，另一方面继续为其终身学习和职业发展提供必要的指导和帮助。

2.科学实施“成果导向”

“成果导向”是工程教育专业认证的重要理念，是构建人才培养课程体系最直接的指导依据。由“培养目标”到“毕业要求”再到“课程设置”的“反向设计”，是构建科学的人才培养方案的重要方法。但从前述高校的培养方案比较中可以发现，在具体的实施过程中，要理顺这个设计思路并且保质保量完成“成果”还需要注意以下问题。

（1）学校层级的顶层设计。通识教育课程和工程基础类课程在专业培养方案的课程体系中占有很大比例（＞25%），它们是支撑“科学知识”“人文素养”“沟通”“道德伦理”“团队协作”等能力培养的关键性课程。而在高等学校教学管理中，这些课程是由学校教务部门统筹管理的，一个院系不可能来调动其他部门的资源或指导他们进行教学工作。另一方面，高等学校各个专业培养方案和教学大纲的制定都是基于学校的统一框架来实施的，必须满足这个框架要求，如果框架不满足“反向设计”要求，各专业很难开展工作。只有培养方案的框架设计遵循“反向设计”原则，并对支撑工程类专业学生共性能力培养的通识教育课程和工程基础课程进行合理的安排，才能理顺“成果导向”的培养方案设计。因此，工程教育专业认证工作首先必须由学校来进行顶层设计。高等学校必须认识到，专业认证的主体不仅仅是各个专业，更是校级教学管理部门。

（2）合理采用教学方法，科学进行课程定位。课程是一种载体，其内容承载着知识，而授课方法除了是传播知识的方法，更是能力培养的载体。因此，在“反向设计”原则下，课程的定位必须结合知识和与知识匹配的授课方法进行。笔者认为“因材施教”可以有两个层面：一是根据学生的特性进行教学。“以学生为中心”，帮助学生个性化发展。二是根据知识属性这个“素材”来进行教学。不可否认，不同的课程，其知识的属性和结构是不一样的，也应当采用不同的教学方法。例如，设计类课程可能特别适合项目式教学，但数学、物理等基础科学通识课程可能就不适合用项目式教学。所有的课程都采用研讨式教学，可能做不到，也没有必要。因此结合知识属性、教学方法和能力培养目标来进行课程的定位，使其合理支撑培养目标和毕业要求，才能理顺“反向设计”课程体系的关系，达到“成果导向”的目标。就课程设置而言，以“能力培养”为模块显然更合理。

（3）科学的教学评价方法。工程教育专业认证强调教学结果评价应当能够支撑毕业要求和培养目标的达成度评价，因此，首先要对课程考核的合理性进行评价。考核的合理性，应当考虑知识体系、教学方法和考核方式的匹配性。例如，知识性的内容，采用考试是合理的，而用考试的方式考核“沟通能力”显然不合适，同样用个人演讲考核“团队协作能力”也不合适。除了考核形式的合理性，还应该关注过程考核的可行性。对于许多过程考核，小班授课是前提，这对教学设施和师资队伍就有要求。此外，还可以考虑通过科学的设计，让学生进行客观互评。

3.落实责任主体，做好“持续改进”

工程教育专业认证“通用标准”要求建立课程、毕业要求以及培养目标三个层级的评价机制，并将评价结果用于持续改进。实际实施的难度在于合理的评价制度的建立以及责任主体的落实。

（1）课程体系设置与课程质量。课程体系设置、课程质量的评价重点在于课程的教学内容、教学方法和考核内容与方式是否能够支撑课程目标（由毕业要求和培养目标决定）以及课程目标的达成度。落实有效的课程评价，评价的主体应当由教师自评、学生评价和专门的课程评价小组三个部分构成。教学实施的过程，任课教师最清楚，因此教师根据教学质量标准进行自评，找出教学实施过程中存在的问题进行持续改进，这是教师的责任和义务。学生对课程目标要求的知识和能力的掌握程度，学生最清楚，因此，任课教师有必要在教学过程中让学生准确理解课程目标，并指导学生在课程结束时进行自我评价，而教学管理部门应当为这种评价设计合理、便捷的平台。课程内容、教学方法和考核内容与方式的合理性则应当由课程评价专家小组来评估。教学管理者还应当对这三个评价主体的职责和其履职行为进行监督和考核，以确保评价的有效性。需要强调的是，现在国内许多高校都聘请教学督导专家对课堂教学进行督导，这种督导更多的是对课堂教学纪律、教师教学态度和教学方法、以及教风学风的督导，用于课程质量的评价依据缺乏科学性。最后，也是最重要的一点，必须将评价结果用于教学大纲或教学质量标准的改进，而做好这一项工作，最重要的还是要落实责任主体。落实责任主体、考核主体责任，高校的校级教学管理机构应当对这项工作负责。

（2）毕业要求和培养目标。毕业要求和培养目标是培养方案的构成要素，其评价和修订周期一般比课程质量评价要长。“通用标准”要求对毕业要求和培养目标的达成度进行定期评价和持续改进。我国高等学校一般对培养方案的制定和更新实施统一管理，有一定的周期和指导原则，因此，对毕业要求和培养目标的评价也应当由学校和专业共同完成。高等学校的校级教学管理机构对评价制度的制定负责，专业对制度的实施负责，并将评价结果用于培养目标、毕业要求和课程体系设置的持续改进。毕业要求和培养目标在修订的过程中，还应当调研教师、在校生、毕业生、用人单位以及企业和行业部门等利益相关方，这个工作的重点还在于落实责任主体。高等学校教务管理部门应当负责调研工作的组织，而二级学院应当设立专门的工作小组负责调研工作的实施。

三、结语

通过MIT、清华大学和中国矿业大学的人才培养理念和工程教育核心要素的对比可以认为，在工程教育专业认证工作的推行下，我国普通高等学校的工程教育在要求标准上已经和国际接轨，满足实质等效的要求。但是，在践行“以学生为中心”“成果导向”和“持续改进”的理念上，还有很大的进步空间。提高我国高等工程教育水平，重在深入理解和科学落实工程教育专业认证的三大理念，而落实责任主体是重中之重。高等学校的校级教学管理部门、专业和教师要科学分工，明确自身职责，将工程教育专业认证理念印在心里、落到实处，共同推进工程教育水平的稳步提升。