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面向工程教育认证的测绘专业课教学问题与改进

时间:2020-09-26 09:22作者:魏恋欢 刘善军 车德福
本文导读:这是一篇关于面向工程教育认证的测绘专业课教学问题与改进的文章,工程教育专业认证要求专业的课程体系设置、师资队伍配备、办学条件配置等,围绕学生毕业能力的达成这一核心任务展开,并强调建立专业持续改进机制,以保证专业教育质量和专业教育活力。

  摘    要: 工程教育认证是我国加入《华盛顿协议》以来针对高校工科专业实施的、以培养目标和毕业要求为导向、以专业持续改进为手段、以保证教育质量和教育活力为目标的综合性专业评价方式。东北大学测绘工程专业在工程教育认证背景下,对专业主干课程教学进行了一系列改革,提升了教学质量,建立了较为完备的课程教学质量监控体系,使本专业顺利通过了工程教育认证。然而,通过认证并非终点,而是一个新的起点,我们将认真研究“认证报告”中指出的问题与不足之处,紧跟专业和行业发展趋势,持续改进专业教育质量,为国家培养真正具有“解决复杂工程问题能力”的高素质测绘人才。

  关键词: 工程教育认证; 教学改革; 课程体系; 过程质量评价; 持续改进;

  Abstract: Engineering education accreditation is a comprehensive professional evaluation method,which has been implemented for engineering major in colleges and universities since China joined The Washington Agreement. It is oriented by training objectives and graduation requirements,by means of continuous improvement of major,and aimed at ensuring education quality and vitality. Under the background of engineering education accreditation,the department of surveying and mapping engineering in Northeast University has carried out a series of reforms on teaching activities,improved teaching quality,established a relatively complete teaching quality monitoring system,and eventually successfully passed the engineering education accreditation. However,passing the certification is not the end point,but a new starting point. We will carefully study the problems and shortcomings pointed out in the " accreditation report",keep up with the development trend of the specialty and industry,continuously improve the quality of professional education,and train high-quality mapping talents with the ability to solve complex engineering problems for the country.

  Keyword: engineering education accreditation; teaching reform; curriculum system; process quality evaluation; continuous improvement;

  0 、引言

  在我国的工业化进程中,工程教育作为高等教育的重要组成部分,对独立完整的工业体系的形成发挥了不可替代的作用。工程教育认证是由行业协会、专业学会组织该领域的教育专家和行业企业专家,针对高等教育机构开设的工程类专业教育实施的专门性认证,其核心是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求,是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价[1]。工程教育专业认证要求专业的课程体系设置、师资队伍配备、办学条件配置等,围绕学生毕业能力的达成这一核心任务展开,并强调建立专业持续改进机制,以保证专业教育质量和专业教育活力[2]。

  国际上最具影响力的工程教育互认协议是1989年发起和签署的《华盛顿协议》,最初的成员包括美国、英国、加拿大、爱尔兰、澳大利亚、新西兰6个国家。该协议主要针对签约成员国之间的本科工程学历资格互认,建议毕业于任一签约成员认证的课程的工程人员均应被其他签约国视为已获得从事初级工程工作的资格[3]。我国于2006年成立了全国工程教育专业认证专家委员会,2013年成为《华盛顿协议》预备成员国,2016年成为正式成员国。对于各高校的工科专业来讲,通过工程教育认证表明毕业生获得的学历证书可同时得到其他成员国承认,认证专业遵照认证标准及测绘专业补充标准开展综合改革也有利于提升该专业的总体教育质量[4,5,6]。
 

面向工程教育认证的测绘专业课教学问题与改进
 

  东北大学测绘工程专业于2019年申请参加工程教育认证,经过专家的评估和入校考查,最终通过了工程教育专业认证。工程教育认证的基本理念是“基于产出的教育模式”(Outcomes-based Education,OBE),倡导教育者必须对学生毕业时应达到的能力及水平有清楚的构想,然后设计适宜的教育结构来保证学生达到这些预期目标[7]。因此,OBE理念的三要素包括“以学生为中心”“产出导向”“持续改进”。具体来说,申请认证的工科专业首先要有明确、可衡量的培养目标(学生毕业5年左右能够达到的职业和专业成就)。其次,围绕专业培养目标,结合工程教育认证通用标准及测绘专业补充标准,制定相应的毕业要求(学生毕业时应该具备的知识、能力和素养)。然后,专业根据培养目标和毕业要求,构建支撑学生毕业要求能力达成的课程体系,其中每一门课程都应设置明确的课程目标,以保证毕业要求的达成[8,9]。在专业的课程教学活动中,应当进行完善的课程质量评价,并根据评价结果对课程进行持续改进,以保证毕业要求达成度。

  1 、培养目标、毕业要求与课程体系

  东北大学测绘工程专业紧密围绕国家经济社会发展需求,坚持学校建设“在中国新型工业化进程中起引领作用的‘国内一流、国际知名’高水平研究型大学”的办学定位,结合多年专业办学实践经验,考虑学生毕业后五年左右在社会和专业领域的发展预期,不断修订完善专业人才培养目标。本专业与东北大学计算机、矿业等优势学科紧密结合,突出“矿山测量与数字矿山建设”专业特色,注重培养具备地面与地下测量、大地测量与卫星导航定位、摄影测量与遥感、地图与地理信息系统、矿山测量与数字矿山技术、计算机技术与应用等较宽领域的技术基础和坚实的专业基础,具有数学、物理、外语、经济和管理等方面的应用能力,能在国家基础测绘、地理国情监测、城市和工程测绘、地面及地下工程测量、数字矿山建设等领域从事生产、设计、开发、研究、教学及管理等工作,具有远大抱负、国际视野和创新能力的高素质测绘人才。

  依照《工程教育认证通用标准(2017版)》《测绘工程专业补充标准》,东北大学测绘工程专业围绕上述培养目标制定了12条毕业要求,经过多轮认真讨论、企业走访及专家咨询,确定了12条毕业要求对培养目标的支撑关系,分解了明确、可衡量的毕业要求二级指标点,设置了支撑毕业要求二级指标点的课程体系。总体而言,本专业课程体系和相关教学活动都是围绕12条毕业要求的达成而展开的,每门课程对培养学生毕业应达到的能力都有一定的作用,一门课程可支持多个毕业要求的达成,每一条毕业要求又都需要多门课程共同支撑。

  东北大学测绘工程专业2014版课程体系中,学生毕业前需修满215学分的课程和课外实践环节,主要包括数学与自然科学类课程35学分,占总学分的16.28%;工程基础、专业类课程79学分,占总学分的36.74%;工程实践与毕业设计56学分,占总学分的26.05%;人文社科类通识教育课程45学分,占总学分的20.93%。其中,数学与自然科学类、工程基础类、人文社科通识类课程大多为学校开设的公共课,测绘工程专业主要承担专业类及工程实践类课程,近3年连续开设的专业主干课程见表1,可大致分为必修课/学位课、实践课(实习、课程设计)及选修课/考查课3种类型。

  表1 东北大学测绘工程专业近3年开设的专业课程
表1 东北大学测绘工程专业近3年开设的专业课程

  2 、测绘专业课程教学中的常见问题

  1)部分课程教材及仪器更新缓慢

  测绘工程专业部分课程的部分课程长期以来由教龄较长老教师承担,教学方式及教学内容依赖于过去传统的测绘技术条件,教材更新较滞后,缺乏创新思维,一些教学内容及教学仪器较为陈旧,脱离实际工程应用,难以满足社会发展及新技术更新的需求。

  2)只注重灌输知识点,忽略解决复杂测绘工程问题能力的培养

  部分教师在教学理念上重理论、轻实践,授课时以教师传授枯燥的知识点为主体,学生只是教学活动的被动接受者,采用的是灌输式的教学方式,忽略了对学生解决复杂工程问题能力的培养,导致学生的应用及创新能力较弱,难以满足市场对新型测绘人才的需求。

  3)课程教学及考核方式单一,不注重形成性评价

  部分课程教学以“填鸭式”讲授为主,缺乏与学生的课堂互动,也很少对学生的听课效果进行实时跟踪评价。课程考核方式较单一,仅通过期末考试或提交课程报告的形式,不注重形成性评价,无法系统地评价学生是否真正掌握了课程目标中设定的能力素养。

  3 、面向工程教育认证的课程教学改革

  1)重视青年教师引进和培养,组建“老+新”教学团队,聘请企业兼职教师参与实践教学

  为了改善师资队伍结构,东北大学测绘工程系近几年累计引进了青年教师8人,引进特聘教授1人。这些青年教师全部拥有国内外着名高校的博士学位,经常参加国内外顶尖学术会议,对测绘领域的前沿发展较为熟悉,目前,均已获国家级纵向科研课题和横向工程项目支持,发表了大量高水平科研论文。青年教师中,7人具有1年以上海外工作经历,具有较高的创新精神和国际化视野。在青年教师培养方面,测绘工程系的青年教师全部参加了外语水平测试、现代教育技术培训、全国性教学技能竞赛等,并通过了教师资格考核,确保了教学能力和水平满足高质量教学需求。目前,测绘工程系开设的所有专业主干学位课和实践课全部组建了老+新教学团队(其中每门学位课至少由2位教师共同承担,每门实习课至少有4位教师共同指导),更新了课程教学大纲及教学内容,将老教师的丰富教学经验、工程经验与新教师的学科前沿技术背景、国际化视野相结合,实现优势互补,提高了整体教学质量。

  为了缩小学校与企业的距离,增强学生的创新意识和实践能力,使学生毕业后能够快速适应企业工作环境,充分利用企业人才资源及其丰富的工程应用经验,测绘工程专业从大中型企事业单位聘请了部分在生产一线工作、工程实践经验丰富、教学能力强的高级工程技术人员和管理人员作为兼职教师,参与本专业培养计划的修订、生产实习、毕业实习及毕业设计指导。兼职教师参与教学工作不仅增强了测绘工程专业师资队伍的整体工程实践能力,而且扩充了本专业学生的知识面,使学生充分了解测绘工程专业对社会、经济等方面的促进作用,提升了学生的社会适应能力。

  2)改进授课及考核方式,注重多元化教学过程质量评价

  为了贯彻工程教育专业认证中“以学生为中心”理念,测绘工程系新修订的2018版培养方案将学生应修总学分压缩到了170学分,相比2014版培养方案压缩了40学分,通过缩短课堂学时,给学生更多的自主学习时间。在制定2018版课程大纲时,测绘工程系规定每门专业课程的考核方式需要设置至少三项成绩评定依据,将三项成绩加权平均求得期末总成绩,从制度上保障了教学过程的质量监控。很多教师在教学过程中,逐渐将教学方式由灌输式向启发式转变,增加了考勤、课堂测验、课堂讨论、思想动态掌握、课后作业、期中考试等多个环节,对学生进行学习过程质量监督[10,11]。部分教师结合自身的科研及工程项目经验,为学生布置难度适中、各具特色的课后作业,将作业完成质量作为成绩评定依据之一,使学生通过课后自主学习锻炼独立思考和解决复杂测绘工程问题的能力。部分课程增设了小组讨论汇报,学生通过自主查阅资料形成PPT报告,并在课堂上进行展示讨论,汇报效果也会作为课程成绩评价依据之一。对于实践课程,考核方式设置了仪器操作考试、教师面试、工作量表现、图纸完成质量、报告质量等至少5个方面的成绩评定依据。通过上述改革,东北大学测绘工程系的所有专业课程均已形成了多元化的课程教学过程质量评价方式,突破了仅通过期末考试评定成绩的局限性。

  3)丰富教学形式,开设双语课、暑期国际课、大学生创新训练、系列讲座等

  为了培养学生的跨文化自主学习能力,东北大学测绘工程系将“遥感原理与应用”“微波遥感”“精密测量”“遥感图像处理与分析”课程改为双语教学,由专任教师与外聘的兼职教师共同承担;增设了“工程项目管理”“测绘地理信息技术新进展”“中英文学术交流技能”等选修课程和“地理时空大数据与人工智能”“环境遥感”两门暑期国际课程,拓展学生的知识面,注重培养学生在复杂测绘工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流的能力,能在跨文化背景下针对专业问题进行基本的语言沟通和书面交流。

  测绘工程专业教师结合专业特色以及学生自身的兴趣,积极组织本科生开展大学生创新实验,参加大学生测绘技能大赛、GIS软件开发竞赛、大学生数学建模竞赛等活动。创新创业计划项目和科技竞赛项目以及教师承担的科学研究课题或工程项目开展,项目内容为专业前沿领域。该项指导工作在培养学生学术素养的同时,增进了学生对行业背景的了解,提高了学生的工程实践能力。

  为了开拓学生的视野,测绘工程系经常邀请国内外知名高校测绘工程专业的教授博导、测绘行业资深专家面向本科生开展了“走近一线测绘师”“灾害遥感与数字矿山学术论坛”等系列讲座,在促进本科生了解专业学术前沿、拓展视野的同时,充分发挥专家学者的影响力,对本科生的人生目标和职业发展方向起到积极引导作用。

  4)加强校企合作,建立校外实习基地

  由于测绘工程专业对学生的实践能力要求较高,因此在培养方案中安排的实践教学环节较多。本专业通过与一线企事业单位开展合作共建的方式,建立了相应的学生实习基地。目前,本专业与辽宁省基础测绘院、辽宁省地理信息院、辽宁省摄影测量与遥感院、辽宁省基础地理信息中心、沈阳市勘察测绘研究院、辽宁宏图创展测绘勘察有限公司、辽宁有色地质地理信息研究院、中国黄金集团内蒙古矿业有限公司、秦皇岛柳江实习基地等企事业单位共建了9个实践教学基地。实习基地的建立,依托科研生产单位的仪器设备、场地和专业技术人员等优质资源,实现了产学研结合、校企合作的高效投入、高效产出,为学生实践能力、环境适应能力和创新能力的培养提供了稳定支持,提升了学生的专业素养和综合竞争力[12]。

  4、 结束语

  经过上述教学改革,东北大学测绘工程专业的主干课程教学质量得到了较大提升,建立了较为完备的课程教学质量监控体系,使本专业顺利通过了工程教育专业认证。然而,通过工程教育专业认证不是最终目的,而是构建工程教育质量监控体系的开始,认证专业将通过持续改进长期保持认证状态。通过认证的专业所在学校、学院及系所都应认真对照认证标准,研究“认证报告”中指出的问题与不足之处,紧跟专业和行业发展趋势,持续改进专业教育质量,为国家培养真正具有“解决复杂工程问题能力”的高素质测绘人才。

  参考文献

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