基于工程教育認證的過程裝備與控制工程專業課程體系設置與實踐

董金善+周劍鋒+周勇軍+虞斌+何世權

【摘要】按照工程教育認證通用標準和專業補充標準的要求，以成果（目標）導向教育為引導，以南京工業大學過程裝備與控制工程專業課程體系設置為例，分析了機械類人才工程能力培養的內涵。通過課程體系的改革與實踐，探討了培養學生知識、能力、素質協調發展的教學設計與教學實踐。

【關鍵詞】工程教育認證 過程裝備與控制工程 專業課程體系

【基金項目】江蘇省品牌專業A類建設基金項目 （PPZY2015A022）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）24-0017-02

1.工程教育認證標準對專業課程體系的要求

專業課程體系的設置應能支持培養目標的達成，課程體系設計應有企業或行業專家參與，專業課程體系應同時滿足通用標準和專業補充標準的要求。通用標準要求課程體系必須滿足以下要求：

①與本專業培養目標相適應的數學與自然科學類課程（至少占總學分的15%）。

②符合本專業培養目標的工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程（至少占總學分的30%），工程基礎類課程和專業基礎類課程應能體現數學和自然科學在本專業應用能力培養，專業類課程應能體現系統設計和實踐能力的培養。

③工程實踐與畢業設計（論文）（至少占總學分的20%）。應設置完善的實踐教學體系，應與企業合作，開展實習、實訓，培養學生的動手能力和創新能力。畢業設計（論文）選題要結合本專業的工程實際問題，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。對畢業設計（論文）的指導和考核應有企業或行業專家參與。

④人文社會科學類通識教育課程（至少占總學分的15%），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。

專業補充標準要求學校根據自身定位、培養目標和辦學特色自主設置課程體系。專業補充標準對數學與自然科學類、工程基礎類、專業基礎類、專業類、實踐環節、畢業設計（論文）六類課程提出基本要求。

依據專業補充標準，過程裝備與控制工程專業課程體系還必須滿足以下要求：

①數學與自然科學類課程：數學類科目包括線性代數、微積分、微分方程、概率和數理統計、計算方法等。自然科學類科目包括物理、化學和生命科學基礎等。

②工程基礎類課程：工程基礎類的科目以數學與自然科學為基礎，培養學生應用數學或數值方法，發現并解決實際工程問題的能力。包括理論力學、材料力學、流體力學、傳熱學、熱力學、電工電子學、材料科學基礎及其他相關學科的科目。

③專業基礎類課程：過程（化工）原理、機械設計基礎、過程設備設計、過程流體機械、過程裝備控制技術與應用等相關科目。

④專業類課程（至少占總學分10%）：各校可根據自身優勢和特點設置課程，辦出特色。

⑤實踐環節：工程訓練（包括機械制造過程認知實習、基本制造技術訓練、先進制造技術訓練、機電綜合技術訓練等）、實驗課程（認知性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗等）、課程設計、生產實習（觀察和學習各種加工方法、了解典型零件的加工工藝路線、了解產品設計制造過程、了解先進的生產理念和組織管理方式）、科技創新活動等。

⑥畢業設計（論文）：以工程設計為主，源于實際工程問題的占一定比例，一人一題。

2.基于工程教育認證的專業課程體系設置

2.1 指導思想

南京工業大學過程裝備與控制工程專業于2014年一次通過工程教育認證。為適應工程認證標準要求，堅持“育人鑄魂、精神成人、教書啟智、專業成才”的教育理念，構建“素質、能力、知識”三位一體的教育模式，以實現大學生“學會做人、學會求知、學會做事、學會合作”，促進素質、能力、知識協調發展。以工程教育主導的能力培養為宗旨，以教育教學規律、人才成長規律為綱領，促進教學從以教為中心向以學為中心轉變，減少課內學時，畢業最低學分設定為162學分，均衡設置各學年學分，設置4類平臺課程，即通識教育課程、學科基礎課程、專業教育課程和自主項目課程，其中自主項目課程又分為課內自主項目課程和課外自主項目課程，如圖1所示。

2.2 課程設置要求

根據專業培養的指導思想，制定專業培養方案，培養方案的學分分配見表1，課程體系結構拓撲圖見圖2。

2.3 課程設置與工程教育認證標準的比較

依據工程教育認證標準，① 數學與自然科學類課程至少占總學分的15%。本專業開設了高等數學、大學物理、工程化學、線性代數、概率統計、VB程序設計、邏輯思維與推理、生命科學與生物技術概論、環境保護概論、計算機輔助繪圖與設計、三維實體造型技術實例化教學等，共計30學分，占總學分的18.5%，滿足要求。② 工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程（至少占總學分的30%）。本專業開設了工程制圖、電工電子學、理論力學、材料力學、工程流體力學、工程材料、機械制造基礎、機械原理、機械設計、工程熱力學、化工原理、過程設備設計、過程流體機械、過程裝備控制技術、過程裝備制造與檢測等，同時根據專業自身優勢和特點設置了特色課程過程裝備成套技術，共計60學分，占總學分的37%，滿足要求。③ 工程實踐與畢業設計（論文）（至少占總學分的20%）。本專業開設了軍訓、大學物理實驗課、化工原理實驗課、化工原理課程設計、機械原理課程設計、機械設計課程設計、金工實習、生產實習、畢業實習、專業課程團隊課程設計、畢業設計（論文）及課內實驗等實踐環節，共計37學分，占總學分的22.8%，滿足要求。

基于工程教育認證標準12個畢業能力要求，構建了課程與畢業能力要求的關系矩陣（表2），“★”表示相關度高，“√”表示一般相關 。本專業課程體系的設置與工程教育認證標準12個畢業能力銜接一致，符合工程教育認證要求。

3.基于工程教育認證的專業課程體系實施

①一、二年級實施大類培養，一年級按照工、理、管、經、文、法、藝等學科門類及建筑類，打通設置通識教育課程，實現“一年級學科類培養”；二年級按照專業類，打通設置學科基礎課程，實現“二年級專業類培養”。三、四年級實施分流培養，開設專業頂峰課程、交叉復合課程、職業訓練課程、留學預備課程等自主項目課程，實現學生自主個性發展。

②建成一批科學、生動、高效、先進的在線開放課程。按年均3門的進度建設在線開放課程，具體包括：“工程制圖”、“機械原理”、“機械設計”、“過程設備設計”、“工程熱力學”、“工程流體力學”、“過程流體機械”、“過程裝備控制技術”、“過程裝備制造與檢測”。

③自主項目課程是基于“以學生為本”的教育理念，旨在提高學生學習的主動性和選擇權，引導學生個性化發展，挖掘學生潛力和特長，促進復合型人才成長的各類課程（項目）。為此逐步開始5門自主項目的專業特色課程，具體課程包括：“PROE零件設計與3D打印”、“逆向工程”、“現代密封工程與技術”、“能源與環境系統工程”、“ASME工程軟件應用”等。

④實踐類課程貫穿本科教學始終，加大培養學生創意創新能力和工程能力等實踐課程比重，開發系列化的設計課程，統籌安排課程設計（論文）、創新實踐和畢業設計（論文）等環節。實現大學生學業成果作品化。積極推進“大學生創客夢工場”建設，營造“創意創新創業”的校園文化氛圍。

4.結束語

隨著我國高等工程教育改革和社會發展，工程教育認證已經在我國高等工程專業實施，其核心理念是以產出為導向，以學生為中心設計實施教學活動，是高等教育工程觀的重要轉變。工程教育認證主要是從學生、培養目標、畢業要求、課程體系、師資隊伍等做出了具體的規定和要求，工程教育認證標準的核心是以學生為中心，促進學生全面教育。本文就基于工程教育認證的過程裝備與控制工程專業課程體系設置與實踐的研究，目的是充分發揮教師的教學主導權和學生的學習選擇權，改革培養體系，創新教學方法，增強學生的社會責任感、創新精神和實踐能力。課程設置要以學生為中心，在教學設計時一定要強調理論與實踐相結合，加深學生對于課程內容的理解，進而讓學生掌握和應用學到的知識于實踐中，并且不斷地進行創新，提高自身的工程意識、團隊精神和實踐能力。

參考文獻：

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[5]陳耿彪，杜榮華. 基于工程教育專業認證的機械類專業課程實踐教學[J].教學研究，2015（1）：108-109.

作者簡介：

董金善（1964-），男，安徽安慶人，回族，博士，教授，研究方向：高效節能過程裝備技術和高等工程專業教育理論。