基于工程教育认证理念的ECDIS课程建设探索.pdf

46天津航海2 0 2 3年第2 期基于工程教育认证理念的ECDIS课程建设探索曹玉刘军坡（大连海事大学航海学院辽宁大连116 0 2 6)基金项目：大连海事大学教改项目，工程认证理念在ECDIS课程中的应用研究摘要：工程教育认证理念对工程教育质量的保障和提升发挥了重要作用。文章以ECDIS课程这一航海技术重要的专业必修课为切入点，分析了工程教育认证理念在该课程中的应用现状和存在问题，在此基础上紧密围绕“以产出为导向”“以学生为中心”和“持续改进”三大理念提出了相应的课程建设与改革思路，并取得了较好的应用效果。关键词：工程教育ECDIS专业认证0引言在新一轮科技革命蓬勃兴起和产业革命迅猛发展的时代背景下，工程教育的创新和发展直接影响着当今世界的工程科技创造 1。我国是工程教育的第一大国。据数据显示，中国普通高校工科专业的招生数、在校生数、毕业生数都远远高于世界其他国家，稳居世界首位，数量比紧随其后的俄罗斯、美国等国高出3 5倍。工程教育是我国高等教育的重要组成部分，在高等教育体系中“三分天下有其一”工程教育专业认证是工程教育质量保障的重要机制和质量提升的手段 2 。2 0 0 6 年，教育部启动工程教育专业认证试点工作。2 0 12 年筹建了中国工程教育专业认证协会。2 0 16 年6 月，我国成为华盛顿协议第18 个正式成员国，标志着我国的工程教育质量认证体系实现国际实质等效。航海技术专业是实践性非常强的工科专业 3。近年来，船舶不断朝着大型化、专业化方向发展，人工智能、大数据等快速发展的新兴技术也逐渐应用到航海领域，推动了行业的智能化发展。电子海图显示与信息系统（ECDIS）等新型设备在船上的应用也推动了航海技术的发展。所有这些科技进步，都对航海教育的变革提出了比较迫切的需求。这就需要全面审视当前的航海教育体系与行业发展间的匹配程度，不断优化教学内容以紧密追踪航海科技的发展，进一步完善教学方式与评价标准以收稿日期：2 0 2 3-0 2-18作者简介：曹玉（19 8 1-），男，山东省人，副教授，甲类船长，现从事航海技术教学与教育研究工作。满足航海实践的需求和教学效果的持续改进。工程教育认证的理念及标准恰好为这些需求提供了比较有针对性和实效性的引领。因此，引入工程教育认证的理念及标准以提升航海教育的质量便显得十分有意义。现代工程工具和信息技术工具的运用是工程教育认证的重要标准之一。作为航海技术中典型的现代工程工具和信息技术工具，ECDIS高度契合工程教育内涵。因此，本文拟以 ECDIS 课程为切入点，探讨工程教育认证理念与ECDIS课程体系的有机融合，提升 ECDIS 课程工程教育质量。在此基础上，进一步凝练相关经验，并尝试推广到其它专业课程的教学过程中，从整体上提升航海技术专业工程教育质量，培养出满足行业需求和技术发展趋势的优秀航运人才。1 ECDIS 课程教学存在的问题工程教育认证的理念是“以产出为导向、以学生为中心、持续改进”，确认毕业生达到行业认可的质量标准要求 4。基于上述认证理念，分析ECDIS课程教学存在的问题。1.1“以产出为导向”不够明确为了使学生满足一定的能力素质要求，适应相关工程领域的技能要求，工程教育认证提出了“以产出为导向”的理念。该理念通过课程目标、毕业要求等形式与工程领域的实际需求进行有效对接。目前，ECDIS课程的目标不够明确，与毕业要求的支撑关系不够有力。整个ECDIS课程教学体系的构建，特别是教学目标的设计，缺乏针对性，相应教学活动的开展也缺乏指向性。这样，教学体系与基于工程教育认证理念的ECDIS课程建设探索曹玉活动无法以产出为导向，所有教学环节难以针对毕业要求有效展开和进行，存在一定程度的导向迷失。ECDIS课程实验实践环节较多，目前多跟随理论内容在课程上同步进行，使得学生对相关知识点或功能的认知碎片化，难以从模块上或者整体上去理解和把握相关内容与功能。1.2“以学生为中心”有待加强目前的教学方式仍然以填鸭式的教师课堂讲授为主导，学生只能机械性地被动接受，课程参与度较低。即使在课程比重过半的实验实践环节中，相关实验操作也以教师演示为主。不论是课上还是课余，不论是线上还是线下，教师和学生之间缺乏有效互动。可见，教学过程基本上是单向进行的，教师向学生单向讲解知识，学生向教师单向完成有关作业，教师难以掌握学生的需求和状态，学生无法及时反馈自已的想法和积极融入到教学过程中，更谈不上达到“以学生为中心”的地步，从而使得整体教学效果大打折扣。1.3“持续改进”不够深入持续改进理念是确保工程教育培养质量不断提升的助推力。多元化、多层次的科学评价机制是持续改进的重要依据。1）教学体系持续改进不够。ECDIS课程内容涉及大量的国际标准要求，这些标准要求是不断修订的。目前ECDIS产品类型众多，相应的功能也在不断完善和丰富，操作界面和交互方式越来越灵活多样。ECDIS课程的教学内容必须随之更新，以符合最新的国际标准要求和体现航海实践的真实情况。课程目标、教学方式也应做出相应改进方可。目前，ECDIS课程的实际教学体系明显滞后于标准的更新速度和实际产品的更新情形；2）评价机制不够成熟。考核方式单一，范围较为固定，学生多依赖死记硬背、考前突击来应付考试，缺乏思维能动性。教学过程中缺乏成熟的、有效的形成性评价，仅凭课程结束后流于形式的定性评价难以发现实际存在的问题和薄弱环节。由于没有有效的评价机制，浮于形式，难以及时评估和发现教学过程中存在的问题和不足，教师只是在每个学期重复地授课。因此，整个教学过程没有形成有效的闭环，呈发散性，教学效果的改进也就无从谈起。2基于工程教育认证理念的ECDIS 课程改革以工程教育认证理念推进 ECDIS 课程的建设犀刘军坡与改革，基于 ECDIS 课程的实施情况反哺工程教育认证理念，实现工程教育认证理念与ECDIS课程的有机结合。2.1强化“以产出为导向”，梳理ECDIS课程教学体系对于“以产出为导向”理念的强化，首先要反向设计，即根据毕业要求规划课程目标，根据课程目标进一步细化教学内容与构建教学体系；然后再正向实施，即在教学体系框架下开展相关教学内容的教学活动，从而保证课程目标的达成，最终实现毕业要求。通过上述双向的流程设计与过程实施，可以将产出导向与 ECDIS 课程教学融为一体，相互促进。1）规划课程目标，建立满足毕业要求的支撑矩阵。课程目标是课程所要实现的预期成果，是确定教学内容、教学方法和考核方式的基础和依据 5。在传统的教学中，往往根据教学内容来确定和提炼对应的课程目标，这实质上存在一定的本末倒置的现象。工程教育认证基于成果导向教育（OBE）理念构建毕业要求框架，以保障工程教育质量，达到工程教育的实质等效与国际可比。因此，为实现对毕业要求框架的支撑，需制定对应的课程目标。这样，以课程目标为核心展开的教学活动才能最终服务于毕业要求框架。通过深度挖掘ECDIS课程特点与学生毕业要求之间的契合点，ECDIS课程的教学目标从理论水平和实践技能上建立了9 个课程目标，对工程知识、设计与开发解决方案、研究、使用过现代工具、职业规范及终身学习等毕业要求均进行了对应性支撑；2）细化教学内容，搭建课程目标的实现途径。课程目标的实现需要借助教学活动的开展。教学内容是教学活动的核心依据，教学方式是教学活动的有效载体。因此，为了保证课程目标的高效实现，需要细化教学内容，丰富教学方式。受ECDIS产品不断更新和国际标准不断修订的影响，ECDIS课程内容应该与时俱进，持续跟踪和反映最新的理论要求与技术前沿。为了弥补教材出版周期较长的不足，相关任课教师建立了信息跟踪和资源共享机制，在每学期开课前，集中整理汇总ECDIS最新进展，作为辅助材料分发给学生，并将相关内容贯彻到日常教学内容中，形成对教材的有效补充。在教学过程出现的新信息也被及时融入到教学活动中。通过上述措施，教学内容能够保4748持最新，并及时传递给学生，实现学有所用的效果，有助于课程目标的高效达成。2.2推动“以学生为中心”，丰富ECDIS课程教学方式“以学生为中心”理念有助于教学过程的正向实施效果。学生可以参与到教学活动的各个环节，实现学习的自主性、能动性，有助于培养学生发现问题、分析问题和解决问题等工程实践能力，有益于提升课程效果。1）丰富教学方式与资源，加大学生参与比重。丰富教学方式和方法，激发学生的兴趣，积极引导学生参与到各教学环节中，逐渐凸显学生在整个教学过程中的中心属性，提升学生参与程度。在ECDIS课程教学中，采用案例驱动教学、问题驱动教学、项目驱动教学等方式鼓励学生积极参与，独立思考，相互讨论，大大活跃课程学习氛围和提升学生学习积极性。通过线上教学平台、虚拟仿真实验平台建设等打造丰富的教学资源库，增进学生自主学习能力和终身学习能力，培养学生发现问题和解决问题的综合能力，以适应航海技术快速发展的态势。基于建设的线上线下混合课程、教育部认定的ECDIS虚拟仿真实验平台、线上教学平台、实验室资源等，目前ECDIS课程已经形成了类型多样、范围广泛的教学资源，基本可以满足学生各种个性化的学习需求；2）兼顾课内与课外学习，拓宽师生沟通途径。通过加强课前预习与任务布置等，学生可以提前了解并基本掌握相关课程内容，明确自身的理解程度及存在的疑问。在此基础上，教师充分利用课堂教学时间进行针对性的重点讲解，大大压缩传统填鸭式教学的课堂讲解时间。教师可进一步利用节省的时间增加与学生面对面的直接交流和讨论。线上课程、在线学习平台、虚拟仿真平台等新型教学方式的引入与教学资源的普及，大大增加了学生利用课外时间进行自主学习的可行性。师生之间可以通过平台在线上讨论。教师可以通过平台监督和了解学生的课外学习情况、有关任务的完成情况。目前，教师可以通过学校购置的雨课堂、ClassIn、BB平台等发布相关的教学资源、学习任务，引导学生做好课前预习与课后复习，并及时地予以指导帮助。ECDIS虚拟仿真实验平台可供学生在线进行有关功能模块的学习和训练，并可对操作过程进行记录和评估，供教师了解和评估学生学习天津航海2 0 2 3年第2 期情况。2.3健全“持续改进”机制，构建ECDIS课程评价体系“持续改进”机制可用来检验和改善产出导向的实施情况。通过评价机制，可以检验课程目标的实现情况及与毕业要求间的差距，从而找出其中存在的薄弱环节，给出行之有效的解决和改进措施，实现ECDIS课程教学的持续优化并逐渐符合毕业要求。1）贯穿所有教学环节，构建教学过程的形成性评价。作为一门航海类专业必修课，ECDIS课程在内容体系上既具有较深的理论背景，又具有较强的实践需求，同时在理论与实践之间具有很强的耦合性。因此，应该从理论和实践两个维度建立科学合理的评价机制，并在整个教学过程中贯穿始终，才能构建多层次、多维度的形成性评价，从而可以精准确定教学过程中所存在的薄弱环节。在线教学平台，如雨课堂等，具有自动统计学生出勤、课堂习题的提交时间及正确程度、作业及测验的完成情况等，这为教学过程中定量地进行形成性评价提供了数据基础和技术支撑。教师可以通过设定评价指标及权重比较便捷地实现考量。随着师生间沟通方式的多样性和沟通时间的增加，教师对每个学生的学习情况也会更加了解，这也有助于针对个体进行客观的评价和分析。此外，在教学过程中根据教学进度和ECDIS的功能模块进行阶段性的检验或评估，既保证形成性评价的全面性，又可督促学生及时掌握所学内容，最大程度地避免以往考前突击复习的不良学习习惯。2）优化考核评估方式，实现课程教学的阶段性评价。传统的 ECDIS 课程考核方式单一，思路比较呆板，使得最终的成绩分布难以准确地反映教学效果、学生学习情况。为此，要根据 ECDIS 课程的特点，从理论掌握情况和实践操作能力两个方面去考核，借助试卷、开放性问题分析、调研报告等多种形式为载体，构建比较科学的考核评估体系。加大对实践操作能力的考核，锻炼和评价学生分析问题与解决问题的能力、运用现代化技术工具的能力。通过构建科学合理的评价标准和评价方式，建立起“评价一反馈一改进”的完整闭环，实现基于教、学结果的有效的持续改进机制，以解决当前教学内容跟踪最新技术前沿较慢、教学方式持续改进不足等问题。基于工程教育认证理念的ECDIS课程建设探索3结束语通过对标ECDIS 课程教学内容、教学方式、考核评价等环节与工程教育认证标准，将工程教育认证的三大理念植根和融入到ECDIS 课程教学，实现了 ECDIS 课程特点与工程教育认证理念间的深度融合和密切契合。基于“学生中心”、“产出导向”、“持续改进”等工程教育理念，深化改革现有ECDIS课程的教学模式、评价体系和改进机制，提升学生参与课程的自主性和积极性，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，使得学生在面对新型ECDIS设备时能够利用所学知识迅速实现有关主要功能的操作，以解决目前ECDIS产品类型繁多、操作界面差异较大等阻碍操作人员熟练操作ECDIS的瓶颈。通过上述模式的运行，ECDIS课程VVVVVV插讯集装箱运输市场根据Alphaliner和Drewry的最新预测，2 0 2 3年全球港口集装箱吞吐量增速分别为1.4%和0.4%，运力增速分别为8.3%和4.3%；2 0 2 4年全球港口集装箱吞吐量增速分别为2.2%和4.2%，运力增速分别为8.9%和6.5%。Clarksons预测，2 0 2 3年全球集运需求增速（含运距）为-2.1%，运力增速为6.9%；2 0 2 4年需求增速为3.3%，运力增速为5.8%。Drewry估计，如果2019年港口拥堵对有效运力的影响为0%，那么2 0 2 0 至2 0 2 2 年疫情导致的港口拥堵使有效运力分别减少了14%、2 1%和2 1%，2023年这一比例预计只有4%，2 0 2 4年将恢复为0%。考虑到有效运力将大幅增长，Drewry预计2 0 2 3年平均运价（含燃油附加费）将比2 0 2 2 年减少59.8%；班轮业息税前利润（EBIT)将为16 5亿美元，比2 0 2 2 年减少9 4.4%。干散货运输市场Clarksons最新发布的干散货月报显示，2 0 2 3年全球干散货海运周转量增速预计为2.5%，海运贸易量增速为1.8%，船队增速为2.4%。分货种来看，2 0 2 3年铁矿石海运贸易量为15.0 1亿吨，增速为1.8%；煤炭海运贸易量为12.6 4亿吨，增速为2.9%；粮食海运贸易量将为5.32 亿吨，增速为3.2%；小宗散货贸易量为2 0.7 7 亿吨，增速为0.8%。油轮运输市场从短期来看，产油国减产带来阶段性货源紧张，运价将出现显著的淡季回调特征。从长期来看，油轮市场供需关系的局面仍在缓慢修复，运价有望得到经济复苏后的需求带动，出现季节性高位。受亚洲炼厂产能扩容，中国经济复苏支撑石油进口，印度无惧制裁大规模吸纳俄罗斯原油，石油供应紧张局面刺激储油需求等多重因素影响，油轮市场整体前景依然看好。国际三大机构对2 0 2 3年全球石油需求增幅预期谨慎乐观。0 PEC和IEA维持上月预估2 32 万桶/日和2 0 0 万桶/日，EIA略微下调4万桶/日至144万桶/日。供给方面，油轮手持订单仍处于历史低位，但新造船订单有所抬头。Clarksons预测，2023年原油轮需求增幅5.7%，供给增幅2.5%，其中VLCC需求增幅6.3%，供给增幅3.1%；成品油轮需求增幅8.7%，供给增幅1.3%，前期造船订单已陆续开始交付。曹玉刘军坡的教学效果已得到有效改善。在此基础上，进一步总结工程教育认证理念在ECDIS课程中应用的成功经验和有效范式，并尝试推广到其它专业课程的教学过程，从整体上提升航海技术专业学生的培养质量。参考文献1】郑庆华.高等工程教育发展：守正与创新 J.高等工程教育研究，2021(5):44492王庚，朱露，胡德鑫，等.工程教育专业认证标准的国际比较研究J.高等工程教育研究，2 0 2 2，（2)：35443张云鹏，张吉平，章文俊.新冠疫情下电子海图实验课程线上教学探索与实践 J.天津航海，2 0 2 2(0 4)：51554刘少华，祝波，杨秀东.工程教育认证背景下生物化学实验线上线下混合教学探索 J.吉林化工学院学报，2 0 2 2，39（0 8：16 2 15张建祥，王倩，罗积军，等“新工科”和“工程教育认证”双重背景下大学物理实验教学改革与探索 J.科技风，2 0 2 2(2 9)：7 47 6VVVVV三大主力船型运输市场前瞻49