以成果為導向的機械設計制造及其自動化專業畢業要求達成解析

王紅軍 彭寶營 劉忠和

摘 要 分析我國工程教育人才培養歷程，給出國際工程師內涵和要求。機械設計制造及其自動化專業全面堅持以生為本、以成果為導向的原則，采用有效的方法和持續改進機制，對專業學生的畢業要求達成度進行定性和定量評價。基于達成度評價結果對教學過程進行持續改進，提高機械設計制造及其自動化專業的人才培養質量。

關鍵詞 機械設計制造及其自動化；畢業要求；達成度評價

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）04-0076-04

Abstract The history of engineering education accreditation in our country is reviewed. The intension meaning and requirements of international engineers are presented. The graduation requirements and courses support matrix is built to follow the training objectives of mechanical design manufacturing and automation. Finally the achie-vement degree evaluation is valued with qualitative and quantitative for graduate students of mechanical design manufacturing and auto-mation. Based on the evaluation results， problems about teaching philosophy and teaching methods in the teaching process are dis-cussed based on OBE （outcome based on education） and the reco-mmendations for continuous improvement the quality of personnel training of the mechanical design manufacturing and automation are also suggested.

Key words mechanical design and manufacturing automation； gra-duate requirements； achievement degree evaluation；

1 前言

《中國制造2025》、“一帶一路”戰略以及智能制造項目的實施，為制造業的發展提供了新的歷史機遇。習總書記指出，實現中華民族偉大復興，必須大力培養創新型科技人才。我國從2005年開始開展工程教育專業認證，核心內容是以學生為中心、以成果為導向（OBE，Outcome based

on Education）、質量持續改進[1-5]。

機械設計制造及其自動化專業是北京信息科技大學成立最早的專業之一，歷史悠久、實力雄厚，涵蓋了傳統的機械制造工藝與設備、機械設計及制造、機械電子工程等三個本科專業，幾十年來為北京市和機械工業培養和輸送了大批人才。本專業依托機械工程北京市重點建設學科，其中機械電子工程學科為北京市重點學科，早于2013年開展校內教學評估，2015申請參加工程教育專業認證，于2016年10月通過中國工程教育專業認證。其間全面貫徹以學生為中心、以成果為導向、質量持續改進的教學理念，取得很好的效果，提高了教學質量。

2 以成果為導向的機械設計制造及其自動化專業培養目標的持續改進

培養目標是對專業畢業要求達成度進行評價的依據。本專業注重突出計算機工程技術在機械及其系統設計中的應用、機械制造及數字化技術、網絡技術在制造過程中的應用、光機電一體化技術在機電產品和系統中的應用。先后進行與時俱進的三次專業改革轉向，在專業內涵上，實行傳統機械向機電結合的轉變、機械工程與信息技術的融合；在人才定位上，實行從高級專業技術人才轉向實踐能力強的實用型人才；在知識結構上，加強現代先進設計制造理論與技術的更新。

在改革過程中，吸收來自企業、行業專家、同行專家、用人單位、畢業生、教師等各個層面的專業意見，結合國家戰略發展要求，進行培養目標的持續改進和不斷優化，確定本專業的專業培養目標：機械設計制造及其自動化專業培養在機械工程及相關領域從事機電產品及系統的工程設計、技術開發及生產運行管理等相關工作的應用型高級工程技術人才。學生畢業五年后，預期能夠成為機械工程及相關行業的高素質工程應用型技術人才，熟悉本專業國內外最新技術，能夠獨立解決復雜的工程技術問題；在機械工程或相關領域能獨立完成所負責的工作，具有在項目中擔任技術骨干的能力和水平。

建立以成果為導向的培養目標持續改進機制，召開用人單位座談會、校友座談會、機械類專業企業界顧問委員會、年度應屆畢業生座談會、專業建設領導小組、學院督導組工作會議、學院教學工作委員會，對反饋信息、畢業生就業情況以及用人單位意見進行分析與評估。結合國際工程教育發展大趨勢和學校相關要求，由分管院長負責，成立專業建設領導小組，提出培養目標建議方案，交學院全體教師討論，召開系級論證會、院級論證會，由培養目標修訂與評價小組對培養目標進行評價并提出改進意見，進行進一步論證和反饋，形成定稿后，上報學校教務處。行業專家參與培養目標的修訂，主要通過教學研討會、調查訪問等形式。企業行業專家和學院教學工作委員會每年召開學院教學研討會，集中評審、研討培養目標的合理性與改進措施。同時定期開展培養目標合理性評價：行業評價，包括畢業生跟蹤調查、用人單位問卷調查和行業專家座談，收集對畢業生質量的反饋信息；社會評價；校內評價，征求專業建設指導委員會對培養目標合理性的評價意見。

通過該持續改進機制，使得專業培養目標定位與學校人才培養目標及定位高度契合，契合《中國制造2025》等未來重大發展規劃，不僅要求專業畢業生具備扎實的專業基礎，更要求具備開闊的未來發展視野，能夠主動進行持續學習，追蹤科技發展方向，成為機械設計制造及其自動化領域創新思想與工程實踐的實踐者，為國家社會、經濟、科技、文化等領域的發展與進步做出貢獻。培養面向北京地區經濟與科技發展，具有良好綜合素質、實踐能力和創新能力的一線工程技術人才。在掌握機械工程基本專業知識、機電產品開發制造技術的基礎上，重點突出信息技術、光機電一體化技術、計算機技術在機械設計制造領域中的應用，注重對學生工程應用能力、創新精神和創新能力的培養，強化先進制造技術的應用型教學及實踐訓練。本專業學生的就業率高，受到用人單位歡迎。

3 以成果為導向的機械設計制造及其自動化專業課程體系和內容的持續改進

基于工程教育專業認證的要求和專業培養目標，按照可操作性與可評價性原則，對12條畢業要求進行分解，每個畢業要求分解為2～4個指標點，每個指標點分別由3～5門課程支撐，分別為強支撐、中度支撐和弱支撐。根據支撐課程授課內容、教學目標、對應指標點的貢獻度及其所占學分比重合理確定其權重，每個指標點相應支撐課程權重值之和為1，并經學院教學工作委員會討論審定。確定畢業要求指標與課程支撐矩陣，各類課程的比例如圖1所示。

本專業的人才培養計劃和課程體系以加強基礎、拓寬專業視野、精專業方向為主線，以提高學生綜合素質、工程實踐能力、創新能力為目標進行設計。在課程體系上，采用點面結合的課程配餐方式，在面上保證扎實的專業基礎課程，以機為主，機、電技術與信息技術有機融合；在點線上，設置專業方向課程模塊及專業選修課，培養學生的專業特長，拓寬學生的專業視線，使學生在通識基礎上具有專才；在課程屬性上，加強課程實用性，強化實踐技能訓練，增強學生的實踐動手能力；在創新精神培養方面，通過創新設計課程、機械創新課程設計及課外科技活動，使學生得到創新思維的啟蒙和創新能力的培養，形成人才培養特色和優勢。

以認證標準的12條畢業要求的能力要求為準則，對畢業要求進行進一步分解，并對本專業四個年級的學生的畢業要求達成度進行評價。根據畢業要求達成度評價結果，按照OBE理念，重新梳理教學理念、教學設計，開展進一步教學改革，持續改進，提高人才培養質量。

畢業要求達成度評價的依據，主要包括所有課程的教學環節所形成的教學文檔，如考試卷、成績單、平時作業、項目報告、大作業、實驗報告、設計等；通過所支撐課程對應的考核合理性確認表進行，要求評價依據完整，如試題難度、分值、覆蓋面等，能完整體現對相應畢業要求指標點的考核；考核的形式合理，如除期末考試外，是否采用平時作業、實驗報告、項目報告、大作業的形式考核學生是否獲取該條指標點所列能力；學院教學工作委員會判定課程評價材料是否合理，并給出是否合理的明確結論。

本專業畢業要求達成度評價的標準為0.70。指標點的達成度評價值=Σ（支撐該指標點的所有課程權重評價值）。取指標點達成度評價值中的最低值，作為該畢業要求達成度的最終評價數據。若低于0.70，則表明該畢業要求達成度不合格；若達到0.70（包含）以上，則表明該畢業要求達成度合格。

抽取評價樣本，進行課程評價，給出課程對畢業要求達成度評價結果。為了保證更加合理準確地對課程達成度進行評價，利用課程評價材料，采用多種方式對課程進行綜合評價，包括成績考核評價法、尺規評價法和問卷調查法。成績考核分析法系統規范，適用于全部課程；問卷調查法適用于調查畢業要求的重要程度、實現程度以及畢業生在工作后的發展狀況，其中實現程度是指通過大學四年學習后，學生對各項指標掌握或提高的程度；尺規評價法適用于實踐類課程的過程評價，如圖1所示為“畢業實習和設計”的畢業要求達成度評價結果。

圖2所示為機械設計制造及其自動化專業12條畢業要求的達成度雷達圖，圖3所示為38個畢業要求指標點的達成度雷達圖。

4 畢業要求達成度評價應用

成績考核方法評價12條畢業要求38個指標點 以畢業要求2為例，其細分為三個2級指標點。畢業要求2問題分析：能夠應用數學、自然科學和機械工程科學基本原理，并通過文獻研究，識別、表達、分析復雜機械工程問題，以獲得有效結論。指標點2-1：能夠將數學、自然科學和機械工程科學基本原理運用于機械工程問題的表述。指標點2-2：能夠針對機械系統及過程進行數學建模、分析、論證和求解。指標點2-3：能夠從數學與自然科學、機械工程科學的角度，對多種解決方案的合理性和可行性進行分析和比較，獲得有效結論。確定支撐每個指標點的2～3門課程，根據支撐強度賦予權重值，權重值之和等于1。對支撐該條畢業要求的課程通過合理性確認合格后，逐門、分年度進行達成度評價。

對畢業要求達成度的評價 依據《機電工程學院畢業要求達成度評價細則（試行）》，以最小值作為該項畢業要求的達成度評價結果值，畢業要求12條達成度雷達圖如圖2所示。本專業畢業要求評價結果均為“達成”，說明本專業畢業生經過四年的培養后，具備在機械工程及相關領域從事機電產品及系統的工程設計、技術開發及生產運行管理等相關工作的能力。

從圖3可以看出，38個畢業要求指標點達成度評價，最高值為0.859，最低值為0.702，每個指標點的評價值高低不同，需要重點關注0.702的指標點1。

5 基于成果導向理念的畢業要求達成度評價分析與持續改進

如圖3所示，本專業畢業要求1（工程知識：能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業知識用于解決機械工程領域的復雜工程問題，并了解機械設計制造及其自動化專業和機械行業的前沿發展現狀和趨勢）、畢業要求10（溝通：具有在機械工程領域復雜工程活動中與他人和社會進行有效溝通的能力，包括能夠理解和撰寫效果良好的報告和設計文件，進行有效的陳述發言；具有一定的國際視野和跨文化交流的能力）的達成度只有0.702、0.708，需要加強相關課程的教育教學改革，改善教學手段，改進教學方法，加強實踐環節建設，提高學生學習興趣，使學生在這兩個方面的畢業要求能力得到進一步提高。從成績考核評價結果看，不同課程達成度評價值差別較大。為了確保畢業要求的達成穩定性，以OBE理念為指導，需要在持續改進中注重以下方面的工作。

轉變教學理念，從以教為主到以學為主，重視學生的獲得感 以成果為導向關注的是學生通過教育過程最后所取得的學習成果，把學生的獲得作為教學的最終目的。從以教師為中心轉化為以學生為中心，從學科導向轉化為成果導向。“教得怎么樣”要通過“學得怎么樣”來評價。評價教師的教學質量和效果，要通過學生知識的獲得、能力的獲得、素質的獲得開展評價，重視過程的管理、項目的實施過程指導，在基礎課上開展微課和翻轉課堂教學模式改革；在專業課中推廣CDIO教學改革，引導項目進課程、進課堂，帶著問題學習，提高教學質量和效率。

更加明確成果導向教育與培養目標和畢業要求的對應關系 培養目標是確定畢業要求的依據，不斷根據畢業要求達成評價的結果，梳理課程體系，針對畢業要求達成度評價的不足之處，確定所支撐課程需要改進和完善的地方，進行具體分析和反向設計，通過改進教學手段和優化教學方法確保課程的達成，進而實現畢業要求的達成。特別是智能制造需要機械+控制+信息技術+智能技術的復合人才，需要在今后的課程體系中進一步加強和體現。

利用學科競賽等多維度實踐環節培養學生的創新能力 從畢業生以及用人單位的調查問卷分析結果看，畢業生和用人單位對實踐環節的教學有更高的期待，期望提高學生在專業實踐能力、項目管理能力、團隊合作能力、表達能力以及人際交往能力等。在2016版培養方案中，更加強調實踐能力的培養，通過課程設計、生產實習、大學生科技創新項目、學科競賽、“第二課堂”，以及各類創新創業活動、社會實踐和愛心公益活動，著重培養學生知識、信念、價值觀及學習能力等。

增設自主實踐環節，設立大學生科技創新團隊等，提高學生項目管理能力；增加綜合性、設計性實驗和開放性實驗，培養學生的實踐動手能力、創新及獨立思考能力；以團隊和討論組的形式開展課程設計、畢業設計和專業綜合實踐，就機械工程領域的復雜工程問題展開討論，分工合作，在潛移默化的引導中使學生具備一定的語言表達能力、國際視野和團隊合作能力；進一步加強國家級實驗教學示范中心建設，加強校企合作，實現校內校外實訓基地互補，豐富實踐教學資源，為學生工程意識培養和專業實踐能力提高奠定基礎。

參考文獻

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