陳斌 王修巖 李宗帥 邢書劍 陳維興

摘? 要：工程教育認證是現(xiàn)代高等教育專業(yè)認證必須遵循的標準。以成果為導向，圍繞學生進行課程目標達成和持續(xù)改進是實現(xiàn)工程教育認證的必備手段。文章以航站樓自動化技術與系統(tǒng)專業(yè)特色課程為例，分別從面向民航行業(yè)特色的課程大綱制定、講義編寫、教學過程改進和課程目標達成與持續(xù)改進方面進行論述。通過上述研究實踐，最終形成了面向工程教育自動化專業(yè)認證的航站樓自動化技術與系統(tǒng)內容體系和和教學實施方法，促使課程目標對專業(yè)畢業(yè)要求的達成。

關鍵詞：工程教育認證;成果導向教育;航站樓自動化;課程大綱

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）10-0101-04

Abstract： Engineering education certification is the standard that modern higher education professional certification must follow. Achieving and continuously improving the curriculum objectives around students is a necessary means to achieve the certification of Engineering education. Taking the special course of integrated automation system of terminal building as an example， this paper discusses the course syllabus formulation， the improvement of teaching process and the achievement and continuous improvement of course objectives. Through the above research and practice， the content system and teaching implementation method of the integrated automation system for the terminal building oriented to the certification of engineering education automation specialty have finally been formed， which promotes the achievement of the curriculum goal to the professional graduation requirements.

Keywords： engineering education certification; achievement-oriented education; terminal automation; curriculum outline

一、工程教育背景與內涵

成果導向教育（Outcome Based Education）具有三個顯著的特點：以學生為中心、以成果為導向和持續(xù)改進。因此專業(yè)培養(yǎng)目標的制定不僅要考慮國家社會、行業(yè)的發(fā)展和對專業(yè)人才的需求，而且要兼顧學生畢業(yè)5年后能夠達到的預期目標，同時對目標達成度進行評價和修訂。為滿足工程教育專業(yè)認證的需要，按照認證的標準開展課程教學大綱制定與改革具有十分重要的意義[1，2]。

工程教育專業(yè)認證過程將培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求作為評價學生是否合格的標準，判斷學生的知識、素質和能力是否達到國際通用的行業(yè)標準[3]。以成果為導向意味著教學過程呈反向設計，在培養(yǎng)目標確定后，根據(jù)培養(yǎng)目標設計畢業(yè)要求并設置課程體系，再進行相關的教學活動和評價。在正向教學實施中，應根據(jù)課程評價結果持續(xù)改進相應教學活動，并根據(jù)畢業(yè)要求達成度評價進行持續(xù)改進。在工程教育專業(yè)認證中，通過課程體系完成對學生能力的培養(yǎng)實現(xiàn)培養(yǎng)目標的達成[4，5]?；?/p>

OBE的教學理念思路如圖1所示。

在OBE教學理念模式下，對面向我校自動化專業(yè)開設的《航站樓自動化技術與系統(tǒng)》課程進行改革嘗試，從課程規(guī)劃、教學過程安排和改進評價方面進行探索研究，構建課程對畢業(yè)要求指標點的支撐，使本門課程對學生培養(yǎng)目標有明確的貢獻，并確保課程內容和課程體系對畢業(yè)要求支撐關系得到科學合理地執(zhí)行[6-8]。

二、課程現(xiàn)狀與定位

《航站樓自動化技術與系統(tǒng)》課程是我校自動化專業(yè)核心課程之一。多年來課程組老師對航站樓綜合自動化系統(tǒng)涉及的技術進行了系統(tǒng)跟蹤、學習和吸收，在該課程中充實新知識，將該課程建設為我院自動化專業(yè)特殊課程之一。我國民航業(yè)快速發(fā)展，國內的航站樓新建和擴建數(shù)量逐年遞增，配套的航站樓內設備系統(tǒng)和弱電信息系統(tǒng)都需要技術升級。但是缺乏對航站樓自動化系統(tǒng)的技術基礎、系統(tǒng)原理和規(guī)范標準的講授和梳理[9-11]。

航站樓有自己獨有的弱電系統(tǒng)和設備系統(tǒng)。航站樓弱電系統(tǒng)包括基于網(wǎng)絡平臺計算機信息系統(tǒng)、計算機離港系統(tǒng)、航顯系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)等。此外還包括樓宇設備系統(tǒng)，如航站樓照明系統(tǒng)、空調與通風系統(tǒng)、航站樓能源與節(jié)能系統(tǒng)、自動門控制系統(tǒng)、行李分揀與處理系統(tǒng)、消防系統(tǒng)設備等。航站樓自動化技術包括計算機技術、網(wǎng)絡技術、通信技術和自動控制技術等，囊括了幾乎全部的最新樓宇自動化技術。航站樓自動化技術與系統(tǒng)以航站樓弱電系統(tǒng)為對象，系統(tǒng)地介紹航站樓內的各種自動化系統(tǒng)，重點介紹航站樓自動化控制系統(tǒng)的主要組成、航站樓設備自控系統(tǒng)的硬件結構與工作原理。講解航站樓站弱電系統(tǒng)的基本組成、工作原理及相互之間的聯(lián)動關系，并介紹航站樓綜合自動化技術的發(fā)展趨勢。

三、課程對畢業(yè)要求的支撐

（一）基于課程目標的課程內容規(guī)劃

1. 課程目標與畢業(yè)要求。為了實現(xiàn)畢業(yè)要求的達成，課程目標從課程體系規(guī)劃、課程大綱和授課內容等角度支撐畢業(yè)要求。在我校自動化專業(yè)課程培養(yǎng)體系中，航站樓自動化技術與系統(tǒng)課程對應自動化專業(yè)認證畢業(yè)要求的工程與社會、職業(yè)規(guī)范和終身學習三個指標，針對每一個畢業(yè)要求分解不同的指標點[12]。該課程目標與畢業(yè)要求的支撐關系如表1所示。

從表1可以看出，該課程支撐畢業(yè)要求指標點工程與社會、職業(yè)規(guī)范和終身學習等指標，課程的教學目標分別從航站樓自動化系統(tǒng)涉及專業(yè)知識以及民航領域對航站自動系統(tǒng)的特殊要求和行業(yè)規(guī)范。充分考慮教學體系對課程目標的支撐，這些理論課程內容支撐課程目標1和3;實驗和項目支撐課程目標2，并說明課程教學目標對指標點的支撐度的強弱。

2. 課程大綱制定案例。在課程大綱制定過程中，一是充分考慮了行業(yè)的特殊需求，航站樓內弱電自動化系統(tǒng)的行業(yè)規(guī)范和技術標準。針對每一個航站樓自動化系統(tǒng)，都引入該系統(tǒng)的技術標準和規(guī)范，使該類特色課程緊扣行業(yè)需求。二是充分體現(xiàn)課程對畢業(yè)要求的終身學習的支撐，將課程有關的通用知識和具體的系統(tǒng)案例分開講解，通過具體的工程案例講解，促使學生理解并掌握通用的自動化專業(yè)知識。將通用專業(yè)知識和具體的系統(tǒng)講解劃分，課程大綱形成了通用基礎知識和行業(yè)專用技術兩大模塊，便于對新知識的終身學習。三是在課程教學環(huán)節(jié)，考慮航站樓內部結構空間大，很難建立航站樓自動化系統(tǒng)的實物演示，課程大綱設計了基于虛擬仿真演示實驗系統(tǒng)，分別模擬演示航站樓內部燈光照明系統(tǒng)的節(jié)能、聯(lián)動等控制方法?；谏鲜鏊悸?，航站樓綜合自動化系統(tǒng)課題體系規(guī)劃如圖2所示：

圖2 航站樓自動化技術與系統(tǒng)課程體系規(guī)劃

3. 講義編寫與內容更新。幾年來，課程組教師對國內外航站樓自動化系統(tǒng)進行了多次調研，對國內外航站樓自動化新技術及系統(tǒng)不斷進行了跟蹤，搜集和整理了課程相關資料。而截至目前民航行業(yè)并沒有針對航站樓自動化系統(tǒng)的教材和書籍?，F(xiàn)代科技日新月異，人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算等新技術在航站樓自動化系統(tǒng)方面也嶄露頭角。為了保證課程內容與時俱進，跟蹤新技術在民航的應用，課程講義專門增加了上述技術在航站樓自動化系統(tǒng)中的應用案例。比如增加了采用無線網(wǎng)絡接入技術實現(xiàn)了航站樓內率數(shù)量和分布統(tǒng)計，并根據(jù)該數(shù)據(jù)調控航站樓內照明和空調的節(jié)能運行?；跈C場航班運行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，實現(xiàn)登機口資源和擺渡車的均衡調度等案例。

（二）基于OBE 的課程項目案例

1. 項目總述。課程項目是課程教學過程的重要支撐環(huán)節(jié)，以實踐教學為主要方式，面向畢業(yè)要求能力達成。該課程面向大四學生，鑒于大四學生具有一定的專業(yè)基礎知識，課程項目分別以航站樓自動化系統(tǒng)實際工程案例為目標，分別就航站樓離港信息系統(tǒng)、機場信息集成管理系統(tǒng)、航站樓照明與廣播系統(tǒng)、航站樓空調通風以及節(jié)能運行系統(tǒng)、航站樓行李分揀信息系統(tǒng)和航站樓消防和安保系統(tǒng)搜尋實際工程案例，并就該子系統(tǒng)用到的專業(yè)技術知識進行講解、展示和設計。

2. 項目執(zhí)行過程。課程項目將班級同學分組，每組3人左右，分別承擔項目任務設計、資料搜集、展示PPT制作和問題回答等不同的任務。每組講解展示30分鐘，展示搜集的航站樓自動化系統(tǒng)工程案例，配以視頻、圖片等形式，突出專業(yè)知識在工程案例中的應用。這里以航站樓照明系統(tǒng)燈光智能控制模擬系統(tǒng)為例，分別研究了航站樓燈光智能照明系統(tǒng)在節(jié)能運行、系統(tǒng)聯(lián)動和啟?？刂频膶崿F(xiàn)原理，有的學生重點考慮了基于航班動態(tài)的智能照明、基于能見度的照明控制思路，還有的學生模擬了航站樓照明和消防等系統(tǒng)聯(lián)動時的功能。部分實施案例效果如圖3。

通過類似項目訓練，使得學生加深對航站樓信息系統(tǒng)等相關行業(yè)規(guī)范和技術標準的了解，同時也拓寬了專業(yè)知識在航站樓自動化系統(tǒng)的應用。

（三）基于達成度的課程持續(xù)改進

1. 持續(xù)改進總述。課程目標達成度評價既是培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求達成度評價的基礎，也是持續(xù)改進的依據(jù)和動力。明確的質量標準、合理的評價依據(jù)、科學的評價方法是課程目標達成度評價體系中不可或缺的環(huán)節(jié)。根據(jù)課程目標達成度的分析評價，從授課過程、課程目標制定或者考核層面提出持續(xù)改進措施。

2. 達成度評價。課程達成度考核采用課程成績分析法，分別包括期末成績、實驗項目成績和平時考核成績，各部分占比分別為70%、20%和10%。按照課程大綱規(guī)定的課程考試、課程項目和平時成績環(huán)節(jié)對課程目標的支撐關系，規(guī)劃每個課程目標分值。通過統(tǒng)計方法得到學生在各個課程目標的得分情況，結合各個環(huán)節(jié)的權重分值，可以計算出學生針對每個課程目標的得分及達成度。航站樓自動化技術與系統(tǒng)課程目標達成度分析如表2所示。

對三個課程目標達成度綜合分析可以看出，針對課程目標1，學生對專業(yè)基礎知識掌握比較扎實，并能夠結合具體的航站樓自動化系統(tǒng)進行靈活應用，針對課程目標的達成度較理想。針對課程目標2，反而對民航行業(yè)和具體的工程問題，學生的實際動手和工程實現(xiàn)能力較弱，自主完成具體的工程問題能力欠缺。相反對人工智能、大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)等新興技術，學生的接受和理解能力較強，對航站樓自動化新技術應用和理解效果較好，較好地達成了課程目標3。

四、結束語

筆者以航站樓自動化技術與系統(tǒng)課程建設為契機，結合我院開展的工程教育認證工作，按照工程教學認證體系要求，就航站樓綜合自動化系統(tǒng)課程大綱制定、授課過程改革和后續(xù)對畢業(yè)要求的達成和持續(xù)改進進行了探討。希望通過大綱制定、教學過程的改革，實現(xiàn)課程目標對畢業(yè)要求的達成，引導課程教學活動實現(xiàn)預定的培養(yǎng)目標。

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