基于工程教育專業認證的能動專業課程體系優化

顏應文 李建中 何小民 李井華

摘 要：該文根據工程教育認證標準課程設置要求和能源與動力專業培養要求，對南京航空航天大學能源與動力專業數學與自然科學類課程、工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程、工程實踐與畢業設計、人文社會科學類通識教育課程等課程體系進行優化，加強其工程實踐能力，突出其航空航天特色，注重科技創新能力培養，并在各門課程設置以及相互銜接基礎上，制定出合理的能源與動力工程專業教學大綱與學習進程圖，從而實現其培養目標，提高南京航空航天大學能源與動力專業畢業研究生的競爭力。

關鍵詞：工程教育專業認證標準 課程體系 航空航天特色 教學大綱

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（c）-0194-03

我國工程教育伴隨著經濟社會的巨大變革和高等教育事業的歷史性跨越，取得了長足的進步，已經形成多層次、多類型的工程教育人才培養體系。在我國高等工程教育取得快速發展的同時，也面臨不少問題與挑戰[1]。針對工程教育快速發展過程中面臨的問題與挑戰，我國采取一系列的改革措施，切實把重點放在提高質量上。主要措施包括：（1）以能力培養為核心，加強實踐教學，深化人才培養模式改革與創新；（2）適應國家經濟建設的需要，推進產學研合作教育；（3）利用信息技術加強優質教育資源建設與共享；（4）推進工程教育專業認證，構建我國工程教育質量監控體系[2]。

其中工程教育專業認證在國際上很多國家已經開展，其對工程教育發展的促進作用也在很大程度上得到了證實。因此建立高等工程教育專業認證制度對于提高我國高等工程教育的國際競爭力以及確保我國高等工程教育的質量都具有十分重要的作用。

2013年6月19日，我國被正式接納為《華盛頓協議》預備會員，這對于我國提高工程技術人才培養質量、推進工程師資格國際互認、提升我國工程技術領域應對國際競爭走向世界具有重要意義。

1 基于工程教育專業認證標準下課程體系改革發展概況

工程教育認證標準一般由八個指標構成，分別是學生、專業教育目標、學生成果、持續改進、課程體系、師資力量、教學設施、學校支持等。其中工程教育專業認證中的課程設置[1]，為了能支持畢業要求的達成，課程體系設計有企業或行業專家參與。

我國各高校在啟動工程教育專業認證工作過程中，發現課程體系設置是否科學、合理、會規直接影響到畢業生的工程實踐能力與創新能力，進而影響專業培養目標、畢業要求的可達性。因此各高校針對工程教育專業認證標準和要求，提出了各個專業課程體系改革的思路、做法和經驗。

西北工業大學的張清江等[3]通過調研我國工程教育與專業認證發展歷程，對我國航空航天專業與其他已獲得資格專業進行對比分析。并結合國際航空航天質量體系認證中的要求，從航空航天工程教育專業認證的必要性、專業特點、航空航天工程教育現狀等角度出發進行研究。結合現代中國工程教育存在的普遍問題，提出針對航空航天類專業認證的新方式、新方法，并對航空航天工程教育專業認證需要注意的特性進行討論。遼寧石油化工大學馬會強等[4]依據工程教育專業認證標準，以遼寧石油化工大學環境工程專業為例，通過明確培養目標，解析培養要求，從課程設置、實踐環節、畢業設計等方面進行了課程體系改革探索。廣東石油化工學院任紅衛等[5]分析了我國工程教育的現狀，并探討了在工程教育專業背景下電氣專業的教學改革方法，從而提高學生的工程實踐能力。浙江工業大學姜理英等人[6]基于對工程教育專業論證的國際比較，結合環境工程教育專業認證的必要性，從培養計劃的調整、課程體系的優化、實踐教學的強化和師資隊伍的提升四個方面，綜合系統地提出了對環境工程專業教學內容進行全面優化和提升的路徑。張秋根等人[7]根據環境工程專業規范和認證標準要求，以南昌航空大學環境工程專業為例，對其核心課程體系設置和教學內容兩方面進行了優化與規范的探討。

為了重視國際認證的引領作用，加強專業辦學品牌建設，突出南京航空航天大學能動專業的航空航天辦學特色，緊跟國內能動專業人才需要，提升其人才培養質量與專業競爭力，從而拓寬自身生存發展空間，因此需要開展基于工程教育專業認證的能動專業課程體系改革。

2 基于工程教育專業認證標準下南航能動專業課程體系優化

通過對國內外本科院校工程教育專業認證的分析與研究，利用對中國近幾年的專業認證與評估成果的調查與研究，對其進行梳理，依據工程教育專業認證中課程設置要求，依據南京航空航天大學能源與動力學院能動專業建設相關內容與特色，以培養具有航空航天特色的工程教育專業人才為目標，對南京航空航天大學能動專業課程體系進行優化。

以培養要求為基準，著手對課程體系進行優化，并對本科培養大綱進行相應的修訂，從而實現培養目標。確定能源與動力專業學生在校期間應修總學分數不能少于180學分。

2.1 數學與自然科學類課程

能源與動力專業數學與自然科學類課程是指該專業學生必須掌握的基礎課程，主要包括高等數學（11學分）、大學物理（6.5學分）、大學英語模塊（10學分）、C++語言程序設計（3學分）等方面共六門課程，總共30.5個學分。因此能源與動力專業數學與自然科學類課程占總學分的比例約為17%，達到了工程教育專業認證標準中至少占總學分的15%的要求。

2.2 工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程

工程基礎類課程和專業基礎類課程主要體現數學和自然科學在該專業應用能力培養，而專業類課程主要體現系統設計和實現能力的培養。其中工程基礎類課程主要包括電子電工技術（5學分）、理論力學（3學分）、材料力學（3學分）、工程圖學（4.5學分）以及機械設計基礎（3學分）等課程，總共為18.5個學分；專業基礎類課程主要包括工程流體力學（3學分）、工程熱力學（3學分）、傳熱學（3學分）和化學反應動力學基礎（2學分）等課程，總共為11個學分。因此工程基礎類課程和專業基礎類課程必須要修滿至少29.5個學分。

對于專業類課程，由于能源與動力專業具體有兩個培養方向：方向一為熱能動力方向，主要陪養就業方向為航空發動機、地面燃氣輪機等相關單位；方向二為能源利用方向，主要培養的就業方向為電廠、新能源以及制冷等相關單位。因此其專業類課程既有相同的專業課程，也有自身特色的課程。其中燃燒原理（2.5學分）、燃氣輪機原理與構造（3學分）、熱能綜合利用（2學分）、熱交換器原理與設計（2.5學分）以及熱工測量原理與方法（2學分）等，總共12個學分，這些課程為能源與動力專業兩個培養方向都必須學習的專業類課程。另外每個培養方向又有其特定的專業類課程必須選修，其中熱能動力方向專業類課程包括葉輪機原理（2.5學分）、燃氣輪機控制原理及應用（2學分）、燃燒技術與分析（2學分）、內燃機原理與構造（2學分）、工程傳質與應用（2學分）等共9門課程；能源利用方向專業類課程包括泵與風機（2學分）、供熱工程（2學分）、鍋爐原理（2學分）、制冷原理與技術（2學分）、可再生能源利用技術（2學分）以及熱力發電技術概論（2學分）等共10門課程。無論學生學習哪個方向，共同學習的專業類課程與特定選修的專業課程之和必須要修滿至少28個學分。

因此，工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程必須要修滿的學分數為：29.5+28=57.5學分，因此該類課程學分占總學分的比例約為32%，達到了工程教育專業認證標準中至少占總學分的30%的要求。

2.3 工程實踐與畢業設計

能源與動力專業設計完善的實踐教學體系，主要包括以下幾個方面：（1）軍事訓練，培養學生的吃苦耐力與過硬的身體素質；（2）各種課程的課程設計，如：機械設計基礎課程設計、電工與電子技術課程設計、C++語言課程設計等，主要培養學生對各門基礎課、專業基礎課的實際應用能力；（3）工程訓練，主要包括機械加工方面的車、磨、銑、刨、鑄造以及焊接等金工實習，鍛煉學生的動手能力；（4）下廠實習，大三暑假期間，在指導老師帶領下去中航工業集團下屬的企業或電廠進行為期一個月的下廠實習，鍛煉學生把理論知識應用于工程實際中的能力；（5）畢業設計，指導老師開設的畢業設計題目一般都來源于實際工程問題，學生在老師的指導下，在大四下半年開展為期半年的本科畢業實際，培養學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。

能源與動力專業要求學生在實踐能力與畢業設計方面修讀的總學分不低于42.5，占總學分的23.6%，達到了工程教育專業認證標準中至少占總學分的20%的要求。

2.4 人文社會科學類通識教育課程

能源與動力專業在人文社會科學類通適教育課程方面主要包括以下幾個模塊：（1）通適基礎教育平臺，主要包括形式政策教育、思想道德修養與法律基礎、安全教育、大學生心理健康教育等課程，共19.5個學分；（2）國防軍事模塊，包括航空航天概論、軍事高技術概論等，至少修滿1.5個學分；（3）文化素質模塊，主要包括文化歷史、藝術鑒賞、科技基礎、哲學社會等課程，至少要修滿6個學分；（4）創新創業類模塊，主要包括大學生職業生涯發展與規劃、創業基礎以及經濟管理等課程，共5.5個學分。人文社會科學類通識教育課程總共需修滿32.5個學分，占總學分的18%，達到了工程教育專業認證標準中至少占總學分的15%的要求，使學生在從事工程設計時能夠考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。

2.5 航空航天特色類課程的設置

為了突出南京航空航天大學能源與動力專業的航空航天特色，在開設的課程中，如國防軍事模塊、專業類課程以及工程實踐與畢業設計中，課程教學內容包含濃郁的航空航天特色，由于指導老師所從事的科研項目都是來自于國防工業集團，具有豐富的研究經驗，因此在專業基礎課和專業課的講課過程中，所列舉的實例都是以航空航天為背景的工程問題，特別是畢業設計和下廠實習，因此在能源與動力專業課程優化過程中，充分突出了南京航空航天大學的航空航天特色。

2.6 注重科技創新能力培養

學生創新素質的培養直觀重要的是培養學生的創新意識，因此積極創造條件讓學生能夠在大學期間積極的參與科技創新活動。主要包括：（1）鼓勵學生積極參加各種科技類競賽，如：流體力學大賽、節能減排大賽、開設卓越班等，并且科技競賽獲得獎勵的同學在保研方面給予政策上的傾斜；（2）安排學生參與教師的科學研究工作，讓學生在參與科研過程中更好的掌握好該專業的理論知識，加強學生的動手能力，拓展學生的科研視野。

2.7 學習進程

大學生本科期間的各門課程是相互銜接的，因此需要考慮課程之間的匹配與銜接，如圖1所示。學習進程主要分成了三部分：一是基礎課程，包括高等數學、大學物理、計算機等；二是學科基礎，包括結構和流體力學、熱學和電學方面的課程；三是專業課程，主要包括了熱能動力和能源綜合利用兩個方向的相關課程。整個課程體系分為三條線：第一是流體和熱學相關的課程，如流體力學、工程熱力學、傳熱學、燃燒學等；第二是結構力學方面，包括理論力學、材料力學等；第三是計算機語言方面的課程。因此在安排各門課程的學期上需要考慮上述課程銜接問題，從而最終制定出合理的能源與動力工程專業教學計劃表。

3 結論

該文依據工程教育專業認證中課程設置要求，根據南京航空航天大學能源與動力學院能動專業建設相關內容與特色，以培養具有航空航天特色的工程教育專業人才為目標，以培養要求為基準，對南京航空航天大學能動專業課程體系進行優化，最終制定了能源與動力工程專業教學計劃表。

（1）以工程教育專業認證的課程設置要求為指引，對能源與動力專業課程體系進行優化，其中數學與自然科學類課程、工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程、工程實踐與畢業設計、人文社會科學類通識教育課程等課程學分達到了工程教育專業認證標準中占總學分的要求。

（2）在能源與動力專業課程優化過程中，充分突出了南京航空航天大學的航空航天特色。

（3）在各門課程設置以及相互銜接基礎上，制定出合理的能源與動力工程專業教學計劃表。

參考文獻

[1] 中國工程教育專業認證協會[S].工程教育認證標準，2015.

[2] 吳啟迪.提高工程教育質量，推進工程教育專業認證——在全國工程教育專業認證專家委員會全體大會上的講話[J].高等工程教育研究，2008（2）：1-4.

[3] 張清江，支希哲，耿云輝.航空航天類工程教育專業認證的探索與研究[J].中國大學教育，2014（3）：54-57.

[4] 馬會強，姜虎生，李爽，等.基于工程教育專業認證的環境工程專業課程體系改革[J].科技信息，2014（8）：12，16.

[5] 任紅衛，劉美.工程教育專業認證背景下電氣專業教學改革[J].科技教育，2013（31）：147，149.

[6] 姜理英，陳浚.工程教育專業認證背景下環境工程專業教學改革探析[J].浙江工業大學學報：社會科學版，2014（3）：256-260.

[7] 張秋根，熊輝，魏立安，等.基于工程教育專業認證的環境工程專業核心課程體系與內容優化[J].江西化工，2011（1）：21-23.