基于工程教育专业认证背景下的材料成型及控制工程专业教学质量闭环控制体系构建.pdf

2 0 1 7 年第2 期铸造设备与工艺 兰Q ! Z 堡垒旦 ! Q 堕堕旦堡! 垦Q 旦! 里丛垦盟! 垒盟望婴g 坚堕Q 塑生! 垒P ! ：兰Q 1 2 墼 教学研究 d o i：1 0 1 6 6 6 6 0 cn k iis s n l 0 0 4 - 6 1 7 8 2 0 1 7 0 2 0 1 9 基于工程教育专业认证背景下的材料成型及 控制工程专业教学质量闭环控制体系构建 程伟丽，王红霞，王文先，曹晓卿，池成忠，王利芬 ( 太原理工大学材料科学与工程学院，山西太原0 3 0 0 2 4 ) 摘 要：以“学生能力达成实施教学过程”为核心理念的工程教育专业认证是促进专业教学质量提高的一 项重要措施。本专业在教学质量控制方面实施的“计划一实施一监控一反馈”闲环管理的基础上，提出了有利于 工程教育认证通过和内部持续改进的教学质量闲环控制体系，探讨了上述闭环控制体系的保障机制。实践证明 该闭环体系的实施有利于专业工程教育认证的通过和教学质量的可持续攀升。 关键词：工程教育专业认证；教学质量；闭环控制体系；保障体制 中图分类号：T G 2 3 4 3文献标识码：A文章编号：1 6 7 4 6 6 9 4 ( 2 0 1 7 ) 0 2 一0 0 5 5 一0 5 C l o s e d - l o o pC o n t r o lS y s t e mB u il d in go nT e a ch in gQ u a l it yo fE n g in e e r in go fM a t e r ia l s u n d e rt h eB a ck g r o u n do fE n g in e e r in gE d u ca t io nC e r t if ica t io n C H E N GW e i- l i，W A N GH o n g - x ia ，W A N GW e n - x ia n ，C A OX ia o - q in g ，C H IC h e n g 叫加n g ，W A N GL i和 ( S ch o o lo f M a t e r ia l sS cie n cea n dE n g in e e r in g ，T a iy u a nU n iv e r s it yo f T e ch n o l o g y ，T a iy u a nS h a n x i0 3 0 0 2 4 ，C h in a ) A b s t r a ct ：E n g in e e r in ge d u ca t io nce r t if ica t io nw it ht h ek e yid e ab e in gt e a ch in gp r o ce s sim p l e m e n tb a s e do na b il it ya ch ie v in go f s t u d e n tisa nim p o r t a n tm e a s u r et og u a r a n t e et h ep r o f e s s io n a le d u ca t io nq u a l it yim p r o v e m e n t s B a s e do nt h ecir cu l a t iv em a n a g e m e n to f m o n it o r in g - f e e d b a ck r e s p o n s e - im p r o v e o fm a t e r ia lf o r m in ga n dco n t r o l e n g in e e r in g ，acl o s e d l o o p co n t r o ls y s t e mo nq u a l it yo f t e a ch in go fm a t e r ia lf o r m in ga n dco n t r o le n g in e e r in gb e n e f icia l t op a s s in go fe n g in e e r in ge d u ca t io nce r t if ica t io na n dco n t in u o u s im p r o v e m e n tw a se s t a b l is h e da n dt h eg u a r a n t e em e ch a n is mo ft h ea b o v es y s t e mw a sa n a l y z e d I th a sb e e np r o v e db yp r a ct icet h a tt h e s y s t e misb e n e f icia lt oim p r o v eq u a n t it yo ft e a ch in ga n dt h ep a s s in go fe n g in e e r in ge d u ca t io nce r t if ica t io no fr e l a t iv ee n g in e e r in g m a j o r s K e yw o r d s ：e n g in e e r in ge d u ca t io nce r t if ica t io n ，q u a l it ) ，o ft e a ch in g ，cl o s e d - l o o pco n t r o ls y s t e m ，g u a r a n t e es y s t e m 伴随中国高等教育体制改革，结合中国高等教 育发展及出现的问题，研究如何建立适应地方高等 学校特色与发展的高校教学质量保障与监控体系， 如何使之有效运行，并提出实施方案和对策，指导 教学质量管理和实践，成为社会各界及高校本身广 泛关注的问题 1 - 4 1 。 从管理学的观点来说，闭环控制是一种控制理 论。闭环控制的特点是在控制过程中既有信息的输 入或输出，又有信息的反馈作用，使其构成为一个 闭环控制系统。闭环控制系统由设定( 计划) 、控制、 收稿日期：2 0 1 6 1 2 2 5 作者简介：程伟丽( 1 9 8 2 一) ，男，博士，副教授。 基金项目：2 0 1 5 年山西省高等学校教学改革项目( 工程教育专业认 证的教学质量闭环控制体系探索与实践，N o 2 0 1 5 0 2 0 ) ， 2 0 1 4 年太原理工大学教学改革项目( 材料成型与控制工 程专业教学质量闭环控制体系建设思路与实践，N o 2 0 】4 0 0 8 ) 执行、检测( 反馈) 和校正( 响应) 等环节组成。主要 应用于控制参数相互关联的过程，适用于干扰激 烈、反应比较大和纯时延较大的过程is - s 。地方高等 学校教学质量的控制与管理同“闭环控制”系统的 运行机制十分相似，构建教学质量监控闭环体系，无 疑可以增强学校教学工作自我约束、自我诊断、自我 发展的能力，从而确保教学质量的可持续攀手P 一。 自2 0 1 3 年来，本专业在教学质量控制方面实施 的“计划- + 实施+ 监控_ 反馈”闭环管理的基础上， 提出了构建“输入- + 控制_ + 执行- + 反馈_ 校正_ 输 入”的教学质量闭环控制体系。并于2 0 1 4 年和2 0 1 6 年通过工程教育专业认证，成为全国第二批两次通 过工程教育认证的材料成型及控制工程专业。2 0 1 6 年本科生一次就业率( 含攻读硕士学位学生) 高达 8 2 1 我们发现该闭环控制体系的实施思想和工程 教育认证的核心理念“以产出导向，以学生能力达 5 5 垒坐：垫! ! 鳖堕垦堡垒鱼苎箜 垫! ! 生笙兰塑 成为中心实施教学过程”唧是统一和相互促进的：本 专业闭环控制体系的实施促进了工程教育认证的 通过，工程教育专业认证的标准和要求又有利于该 闭环控制体系的校正( 内部持续改进) 。 1 本专业教学质量闭环控制体系的构建 1 1 本专业教学质量闭环控制体系 基于闭环控制理论，本专业教学质量闭环控制 体系设置成具有“内部反馈和监控”以及“外部评价 反馈”的闭合回路( 见图1 ) 由图可见，以本专业教 学过程中涉及到的重要环节和对象为控制节点，培 养计划的制定相当于回路中的设定部分，教学管理 环节相当于控制部分，师资队伍相当于执行部分， 内部监控和外部反馈环节相当于检测部分。根据反 馈结果，体系将会做出响应( 内部持续改进) ，将持 续改进后的新信号输入到闭合回路，完成闭合控制 体系的梯度改进运行。 1 2 本专业教学质量闭环控制保障机制 本专业依照学校、学院和专业教学管理办法， 实行“学校一学院- 专业”三级教学质量管理保障 体系，建立健全了教学管理、监督、评价、激励、考核 和可持续发展、有效运行的教学管理机制，制定了 科学规范的教学管理制度，为本专业教学质量提高 提供了可靠保证【l 】。 本专业在职的全职教师5 6 人，其中专职教师4 8 人，实验教师8 人；具有正高职称教师1 4 人，占教师 总数的2 5 ，副高职称教师2 0 人，占教师总数的 3 5 7 ；具有博士学位的教师4 4 人，占教师总数的 7 8 6 ；4 5 岁以下的青年教师占5 0 ；2 0 名教师具有 美国、英国、加拿大、澳大利亚等国家的进修经历， 占3 5 7 ；4 8 名教师最高学位为材料类专业，占 8 5 7 专职教师中有山西省教学名师2 名，山西省高 校中青年拔尖创新人才1 名，山西省新世纪学术技 术带头人1 名，山西省高等学校优秀青年学术带头 人3 名，博士生导师8 名，硕士生导师3 2 人，引进国内 外优秀博士l8 名。为教学质量闭环控制提供了优秀 的师资梯队、企业管理顾问团。根据设定信号( 学生 培养计划) ，内部闭合回路和外部闭合回路将根据 自身性质调整设定信号，解决在教学过程和输出 ( 学生培养质量) 产生的偏差，通过内部持续改进完 善教学管理和质量标准，保障培养计划的持续优 化。 2 本专业教学质量闭环控制体系的运行 5 6 圜圈 图1 教学质量闭环控制保障体系实施框架图 2 1 培养计划的制定 人才培养计划的制定是整个闭合回路中的要 环节，同时该环节也涉及到工程教育专业认证的核 心理念。制定组织及相关工作人员应参照认证标准 和要求，从提高地方高校教学质量、形成地方高校 办学特色与优势的高度，从培养符合经济和社会发 展需要的合格人才的高度正确认识培养计划制定 工作的重要意义。本专业在明确专业培养目标( 具 备解决复杂工程问题能力的应用型技术人才) 的前 提下，充分考虑区域行业经济建设和社会发展需 要，构建了应用型专业技术人才的培养目标，每年 专业微调培养计划，每4 年全校统一调整培养计划， 并围绕目标修订1 次培养计划。修订和调整过程中， 很好地体现了“工程教育认证的核心理念一以学生 能力达成为中心”的指导性，外审专家中强调有企 业专家参与。另外修订过程中要充分征求校友、用 人单位和行业学会的反馈意见，并基于反馈意见进 行及时响应，每年微调培养计划中的需要调整的课 程的学时和学期，强化整个教学质量闭环控制体系 培养计划节点处的响应和反馈。 2 2 教学管理机制和制度 2 2 1 教学管理机制架构及责任描述 1 ) 学院层面 以教学工作为中心，由院长全面负责学院各项 工作，学院党委书记、副书记、副院长分工明确；分 管教学的副院长负责日常教学过程管理( 知识和能 力培养) ，分管实验的副院长负责学生实验过程管 理( 能力和工程职业道德培养) ，副书记负责长期组 织规划和密切关注本科生素养和能力培养的学生 工作。 学院教学指导委员会 材料成型及控制工程专业教研室主任和学院 教学科研办公室、学生工作办公室( 学工办) 等组成 学院教学管理队伍，负责本专业学科建设、学风教 风建设、教学资源管理和调配、教学质量标准及相 关政策的制定和贯彻执行、教学管理的运行和质量 监控等各个环节。学院教学管理机制架构如图2 所 2 0 1 7 年第2 期程伟丽，王红霞，王文先，等：基于工程教育专业认证背景下的材料成型及控制工程专业教学质量闭环控制体系构建铸造设备与工艺 刁o 教学科研办公室( 教科办) 在教学副院长的领导下，负责学院日常教学管 理，主要包括：联系、沟通学校教务处；督促、落实专 业所属课程教学大纲的制定及修订工作；协调与上 报每学期教学任务；组织各种考试、协调和处理考 试中存在的问题；管理与上报学生的学籍和学习成 绩；收集、整理各种教学文件、教学资料；协助各种 教学检查和教学评估工作。教科办专门配备一名专 职教学秘书，具体落实日常教务管理工作。 学生工作办公室( 学工办) 学生工作办公室负责学生的思想教育和管理 工作。学生工作办公室专门配备了专职年级辅导员 和班主任，其主要职责是：学生日常思想教育、学风 建设和身心健康；定期召开学生干部会议和学生大 会，跟踪学生学习情况并及时反馈给系主任及专业 教研室主任；进行学生综合素质测评、学生各类奖 学金的评定和年度鉴定工作；组织三好学生、优秀 学生干部、先进班集体的评选、表彰和奖励工作；组 织、协调学生各类科技竞赛活动；毕业生的思想教 育、择业就业教育和就业推荐、指导工作。 学院实验中心 实验中心归属实验副院长的领导，由实验中心 主任直接管理，为本专业的实践教学环节管理和运 行提供了支持，负责协助任课老师编写、修改实验 指导书等教学资料，根据本专业教学计划和实验大 纲、课程设计大纲要求，配合任课老师指导学生完 成各种实践教学任务，管理、维护实验仪器设备，确 保实验教学工作顺利进行。 材料科学与工程学院院长l 上上上土 院教学指导委员会教学科研副院长实验副院长院党委副书记 l+J 教学科研办公室院实验中心 r、，0+ I 材料加工系成型及控制专业教研室| | 学生工作办公室 院团委 上山0 l 铸造工程模块| | 塑性工程模块Il 焊接工程模块J 图2 学院教学管理机制构架 2 ) 专业教学管理监控机制构架： 专设教研室主任，负责传达和执行校院教学文 件和教学规程，密切关注专业领域的最新进展，结 合国家发展情况与社会用人需求，及时并合理调整 人才培养目标的专业属性和课程体系，严格监督教学 工作中的各种问题，不断强化目标约束和规范能力。 系主任及专业教研室主任 材料成型及控制工程专业属于材料加工系，加 工系设有主任、副主任，负责各专业培养目标的制 定和培养计划的审定。材料成型及控制工程专业设 有专业教研室主任，主要根据已确定的本专业培养 目标，配合系主任进行培养计划、课程设置、课程建 设和教学大纲的具体制订与修订；负责组织教学活 动、教育教学改革，教师年终考核及青年教师培养， 主持每周举行的专业全体教师例会，讨论专业工 作，完成学校和学院下达的各项工作；配合学院完 成各种日常教学管理，负责本科教学工作的具体组 织和实施，包括：协助各种教学检查、教学任务落实 分配、专业课程的考试监考安排、毕业设计组织安 排，各种实习具体实施等工作。 专业模块 本专业下设铸造工程、塑性工程、焊接工程3 个 专业模块。专业模块由模块负责人和主讲教师组成 专业核心小组，负责相关课程建设、教学内容和教 学手段的规划、具体课程教学活动开展、考试、出 题、阅卷等工作的监督。 2 2 2教学管理制度 本专业为了使教学工作更加规范化、制度化， 依托学校相关法律、法规，针对教学管理、教学运 行、教学质量监控、教学质量评价、学生学籍管理、 学生学士学位评定及师资队伍建设等制定了一系 列教学管理文件，形成了一整套科学、规范、完善的 本科教学管理规章制度。 对培养目标及培养计划制定和修改细则、课 程建设、教材建设、教学效果评价进行详细规定和 说明。 对课堂教学( 如：教师备课、上课规范、教材 选用) 、实验、实践( 如课程设计、毕业设计) 考试等 考核方式等各个教学环节制定了细致的控制和评 价原则。 对涉及学生考试与违纪处分、教师教学事故 处理、教学名师评选、本科教学奖励等做了明确细 致的规定。形成了教与学、激励与约束相结合的制 度体系。专业依据学校定位，参照学校管理制度，结 合学院自身特点，制定了相应的教学管理制度，规 定了各个教学环节的管理细则，使教学管理落实到 实处，真正做到有章可循、有规可依。 2 3 教学过程质量监控与反馈机制 教学过程质量监控和反馈机制是控制和保障 5 7 A p r 2 0 1 7 N 0 2铸造设备与工艺 2 0 1 7 年第2 期 教学文件和教学过程执行质量的内部闭合回路t 7 ，l O l 。 本专业高度重视教学质量建设，把教学工作作为实 现学生能力的中心工作。这和工程教育专业认证的 “以产出导向，以学生能力达成实施教学活动”的准 则是一致的。主要的监控和反馈机制如下： 建立了每学期初、期中、期末教学检查制度， 教学例会制度、教学督导制度、领导听查课制度、学 生评教制度、师生交流会制度、优秀教师奖励制度、 毕业学生跟踪调查制度、教学信息反馈制度等多项 教学质量监控制度。 把分散在教学各部门、各个教学环节的教学 活动连接起来，为保证和提高教学质量而互通信 息、协同运作，组成一个高效、严密、质量保证的有 机整体，并且始终按照闭环控制体系运转，保障了 教学管理规章制度的执行【5 q 。 根据反馈信息，及时调整人才培养目标，修 订人才培养计划，形成了由校、院、专业监测、评价、 反馈等组成的具有自我约束、自我完善功能的教学 质量闭环过程控制和反馈体系。 2 4 外部反馈及社会评价 输出学生的能力直接交由企业和社会相关部 门评价，企业和社会是评价和改善教学质量高低的 “重要反馈信息输入部分”。因此，本专业在确定培 养目标和制定培养计划时广泛听取用人单位对本 专业教育教学工作的意见和建议，吸纳社会成员的 意见，建立了较为完善的持续的多渠道社会评价及 毕业生跟踪反馈机制，不定期对不同毕业年份的毕 业生进行跟踪调查，与用人单位保持交流，并反馈 到现行教学过程控制与反馈系统，以便准确了解本 专业培养目标的实现情况，从而指导教学计划的调 整和修订，促进教学改革的不断深入，使本专业的 人才培养方案更具有科学性、前瞻| 生和适应性【1 。 另外，本专业建立了应届、往届毕业生、用人单 位和社会调研等外部反馈机制，一方面通过多种形 式( 讲座、实习实训指导、讲课、指导毕业设计等) 邀 请社会人员参与本专业的教学，进一步完善专业教 学计划与培养方案；另一方面通过深入学生就业单 位开展问卷调查，与学生就业单位人力资源部门、 行业学会人员、本专业的部分校友座谈或电话访谈 等方式，收集外部社会对本专业培养目标及专业人 才培养的建议和意见，以及对本专业毕业生能力的 评价。本专业具体社会参与的教学评价形式及内容 以及毕业生反馈渠道分别见表1 和2 2 5 基于反馈信息的响应( 闭合控制体系持续改进) 5 8 表1 有社会成员参加的教学评价机构 机构名称职能 活动方式频度 接受本专业毕 为毕业生提供就业机会走访、问卷调查不定期 业生的企业 行业学会组织相关行业进行会议交流问卷调查 不定期 走访校友、校友返校邀请、收 校友办公室 座谈、访谈不定期 集建议 整体评价本专业毕业生培养 第三方机构问卷、座谈 每年 质量 表2 毕业生反馈渠道 渠道描述覆盖面活动方式 频度 用人单位 主要用人单位走访、问卷调查定期 应届毕业生8 0 座谈、问卷调查每年1 次 往届毕业生2 0 问卷调查每年2 次 行业学会1 0 0 问卷调查不定期 校友会l O 座谈、访谈不定期 根据本专业教学质量闭环控制体系的反馈渠 道，形成的主要评价意见主要认为：本专业的毕业 生基础知识扎实，具有可持续发展的潜质；工作中 吃苦耐劳，认真严谨，职业道德和团结精神好，有较 强的分析问题、解决问题能力和组织管理能力，能 够胜任与专业相关的技术和管理工作，许多毕业生 毕业2 3 年后成长为业务骨干，5 年后部分学生成 长为企业的中层领导；本专业毕业生还具有较扎实 的工程素养，较强的动手实践能力。但是在专业知 识的深度与广度、专业英语及计算机水平、语言交 流能力、创新能力方面还需要加强。2 0 1 3 年以来，材 料成型及控制工程专业基于学生培养质量内部评 价和社会评价的反馈结果，持续改进措施如下： 不断修订专业培养计划，完善教学管理制 度，增加教学经费和教学设施，引进具有国外经历 的中青年教师担任专业英语或双语课程的主讲教 师，提高专业英语水平，开设开放性试验环节，激发 学生学习兴趣，提高实践能力； 企业和社会培养的人才服务对象，在调研专 业人才市场需求特点、专业学生培养质量、学科领 域科技发展状况的基础上，定期修订专业教学大 纲、课程体系和实践体系，更新和充实教学内容，完 善教学计划； 建立实践能力攀升教学实施体系，改变传统 教学模式，引入企业专家团队和企业顶岗实习环节 以及自主实践环节( 职业素质拓展、专业创新实践 活动、生涯导航、学术科技竞赛、见习工程师培训、 社会实践活动等) ，保障人才培养质量的“内部闭 垫! ! 堡箜呈塑程 ! 堕，王红霞，王文趋等：基于工程教育专业认证背景下的材料成型及控制工程专业教学质量闭环控制体系构建铸造设备与工艺 合”。 关注企业和社会相关部门对毕业生能力的 评价以及毕业生在工作岗位的能力自评，建立企业 人员、行业协会和校友会的教学过程参与制，建立 基于外部反馈的教学质量监控响应工作管理委员 会，保障人才培养质量的“外部闭合”。 3 研究结论与建议 1 ) 本专业的教学质量闭环控制体系和工程教 育认证是统一和互利的，闭环控制体系的实施有利 于工程教育认证的通过，工程教育认证的标准及其 要求又有利于该闭环体系的自我校正一内部持续 改进。 2 ) 实践证明，基于内、外部的反馈信息，闭合 控制体系将启动内部持续改进，从而实现教学质量 的可持续攀升。本专业2 0 1 6 年一次就业率( 含攻读 硕士学位学生) 高达8 2 1 ，其中6 名学生去国外攻 读硕士学位。 3 ) 建议通过分批次派选青年教师到与专业人才 培养、科学研究和学科建设发展方向一致的国有大 中型企业进行工程素养培训，强化执行主体一师资 队伍的工程背景，同时重视学生见习培训，大力推 广见习工程师培训计划，让学生提前了解企业工作 的新形势，强化学生的工程职业道德和工程实践能 力。 4 ) 建议完善内部反馈机制，加强学生参与教学 质量评价的比重和地位，优化社会评价渠道和外部 反馈信息收集方式，反馈信息是闭环控制体系自我 更新的前提，保证反馈信息的全面性和典型性，加 快构建基于反馈信息和的响应机制，更好地促进整 个闭合控制系统实现良好的可持续攀升式闭合。 参考文献： 1 程伟丽，王红霞，王文先，池成忠，陈少平，王利芬基于工程教 育专业认证的材料成型及控制工程专业( 铸造工程方向) 毕业 要求及其保障体系构建 J 铸造设备与工艺，2 0 1 5 ( 5 ) ：5 9 6 3 2 李长熙，李建楠我国高校教学质量管理与提升研究述评 基 于2 0 0 4 年到2 0 1 3 年国内1 1 种教育类期刊的分析 J 现代大 学教育，2 0 1 4 ( 6 ) ：5 0 5 8 3 陆炳坚，谭惠坤，蒙逸云从I S 0 9 0 0 0 理论看高职教育教学质量 保障体系的构建教育与职业 J 教育与职业，2 0 0 7 ( 1 2 ) ：4 1 _ 4 3 4 王正英高校教学质量保障与监控体系的构建与思考 J