以工程認證為導向構建工科專業課程體系

趙康培

摘? 要 工科專業定位和課程設置應以人才需求市場調研為基礎，考慮專業辦學條件與能力，體現學校辦學特色。應用型人才培養要確保人文科學素養養成，突出工程意識和專業能力訓練，做到人才培養過程與工程認證對接。課程體系重構應有明確的主線和方向，課程設置應服務于培養目標的達成，應突出專業特色內涵凝練，并在培養過程中逐一落實。以山東交通學院材料成型及控制工程專業為例，探索以工程認證為導向構建工科專業課程體系。

關鍵詞 工程認證;工科專業;課程體系;材料成型及控制工程專業;工程實踐能力;創新能力

中圖分類號：G642.3? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）09-0064-03

0? 引言

由教育部推動成立的應用技術大學（學院）聯盟以服務國家創新驅動戰略、引導地方高校轉型發展為目的，按照“產業鏈、創新鏈和人才培養鏈”三鏈融合的要求，優化人才培養格局，加快高等教育結構調整，創新人才培養體制機制。山東交通學院作為首批應用技術大學改革試點高校和山東省高等教育應用型人才培養特色名校，2015年在先行試點基礎上全面啟動工科專業轉型改革。正是在這樣的形勢下，山東交通學院材料成型及控制工程（簡稱材料成型）專業以培養學生工程能力和專業能力為目標，以工程認證為導向，探索創新型人才培養模式，以期在提升學生工程素質上有所作為。本文介紹專業在改革過程中的思路與做法，并重點圍繞專業定位和理論課課程體系構建進行闡述。

1? 專業定位

材料成型專業是在本科目錄調整時將原鑄造、鍛壓、焊接、模具、熱處理等合并設立的新專業，目前開設該專業的高校有144所。山東交通學院于2004年申報專業并獲批復，2005年開始招生，截至2020年已連續招生16屆，畢業學生12屆，為社會培養800余名模具和焊接類技術人才。當前，專業在校班級數為八個，在校生約300名。在15年的專業辦學過程中，專業團隊圍繞人才培養的諸環節開展了富有成效的工作，專業建設與辦學層次逐年提高，獲得校級專業建設比賽第八名，在普通本科高校撥款定額改革專業劃分中被界定為B類。

1.1? 市場調研

廣泛而富有針對性的專業調研是轉型改革的基礎，也是專業定位和課程體系構建的基石。專業開展面向模具、汽車、工程機械、船舶、軌道交通、3D等與交通裝備制造業有關產業的專項調研，范圍遍及東北老工業基地、環渤海經濟區、山東半島制造業基地、長三角及珠三角地區。通過調研，更加深刻地體會到企業一線對人才培養的具體要求，具備扎實專業知識且兼具較強實踐能力、創新能力、計算機設計能力的應用型人才是企業追求的目標。同時走訪學習相關高校的專業建設經驗，盡管開設該專業的高校眾多，但被調研高校均立足于學校特色與優勢，依托行業辦學，開創了專業辦學的良好局面。山東交通學院材料成型專業辦學理應借力交通事業，做到立足交通、服務交通，方能提高專業生存力和競爭力。

在就業與市場需求方面，根據麥可思統計數據，材料成型專業自2009年以來一直穩居畢業半年后就業率較高的主要本科專業前25位，專業發展態勢呈現穩定態勢。另據職友集（jobui.com）數據統計，2013年9月和2014年4月，該專業在174個工學類本科專業就業排名中分別居第三位和第一位。統計數據在一定程度上反映出專業市場需求量大，就業前景廣闊。

1.2? 專業建設基礎

山東交通學院材料成型專業在辦學過程中歷來注重實驗實習基地建設、教學研究、師資隊伍建設、學生素質能力培養等工作，專業建設的良好基礎必將成為人才培養模式改革和專業轉型改革的堅實基礎。

在實驗實習基地建設方面，整合原有零散實驗室，成立功能較為齊全的材料加工工程中心;利用已經立項到位的交通運輸部實驗平臺專項基金（2 000萬）、山東省機械基礎實驗室專項基金（400萬）、國家中職師資培訓基地平臺建設基金（200萬），后續重點建設或完善材料分析測試中心、焊接實操中心、三維高精度掃描技術實驗中心、交通微量元素鑒定中心等平臺，為轉型改革提供技術平臺。

在教育教學與科學研究方面，專業近幾年承擔省、市、廳、校級科研與教研項目20余項，為正在實施的產教研項目驅動式教學改革提供項目平臺。同時，專業圍繞教學開展跨時13年的教研教改項目群研究，內容涵蓋培養模式改革、產教研項目驅動、專業建設、教學研究、課程建設、課帶實驗改革、實驗室建設、實踐平臺擴展、學生綜合能力訓練、工程認證、訓練式課堂等。相關教研成果獲得中國交通教育學會優秀教育成果一等獎等獎勵六項。

在師資隊伍方面，核心團隊專業知識結構合理，專業以材料加工工程為主，以機械設計制造為輔;均為研究生學歷，現有教授二人，交通運輸部交通運輸青年科技英才一人，“雙師型”師資比例達77%以上。根據專業發展規劃做好后續發展的師資儲備，開展面向3D打印與逆向工程領域的培訓，有六人獲得3D打印應用工程師、3D打印與逆向工程培訓講師資質，為轉型改革奠定良好的師資基礎。

在學生能力素質培養方面，專業涌現出具有申請美國肯塔基大學、香港城市大學等高水平大學全額獎學金能力的畢業生，也在全校范圍內誕生了“志愿服務之星”“學習之星”。學生在國家和省級獎學金評比中所占比例遠遠高于校內其他專業，綜合能力提升效果明顯。近七年專業一次就業率保持在85%以上，總體就業率100%，就業去向專業相關度在75%以上。

1.3? 專業定位與培養目標

基于市場調研并充分考慮專業現有的辦學能力，結合學校“培養交通事業一線有成長力的工程師和管理者”的目標定位，選取產業鏈中的“設計”與“生產”作為辦學主線，側重于培養交通裝備制造業中與材料成型有關的結構設計師、工藝設計師、程序設計師、仿真分析師、質量檢測師等，形成材料成型專業的定位：以路、海、空、軌交通裝備制造業中材料成型過程及控制方法為專業發展方向，培養適應交通與裝備制造業生產和管理第一線需要的模具、焊接、3D打印與逆向工程應用型人才。專業設置模具、焊接和3D打印三個方向，均與交通裝備制造業、交通裝備輕量化、智能制造、快速制造等密切相關，對專業定位支撐作用明顯。

立足交通裝備制造業，培養面向交通事業一線的工程師和管理者成為專業辦學的目標。在考慮各方向就業特點基礎上，結合專業面向設計與生產產業鏈辦學的思路，確定可視化人才培養目標。材料成型專業人才培養目標包括模具工程師、CAD工程師、CAE工程師、數控編程師等。為確保培養目標的達成，分解出48項細化的可考核指標點，涉及知識目標23項、能力目標17項、素質目標八項。分解的各可考核指標點將在專業課程體系的構建中尋求課程支撐。

2? 課程體系構建

2.1? 基本思路

以工程認證體系突出工程意識和專業能力培養為導向，結合行業工程師資質認證，開展培養模式轉型改革和課程體系構建。

2.2? 構建原則

專業課程體系構建必須有利于可考核指標點目標的達成，必須做到與專業認證和工程認證的對接，必須有利于“1+2+1”培養模式的順利推行，必須做到“減理論、增實踐、降課時”目標，必須在課程內容上保證體系完整性，必須在“1”中優化實習實訓項目，必須優化開課順序，解決課程內容重疊。

2.3? 課程體系構建過程

2.3.1? 可考核指標點支撐? 為確保培養目標達成，逐一對各可考核指標點建設支撐課程，課程包括第一課堂、第二課堂和自我成長三部分。例如：在指標點“掌握材料成型相關的結構設計”和“掌握材料成型相關的工藝設計”中各有八門直接或間接支撐課程，做到重要指標重點建設，這兩項指標反映出的情況與專業圍繞“設計—生產”產業鏈辦學定位一致;在指標點“掌握材料成型結構的計算機輔助設計”和“具有常用工程軟件的初步應用能力”中分別有七門和九門支撐課程，在“1+2+1”培養模式中強化輔助設計與分析能力，這與專業堅持CAD實踐教學四年不斷線相一致。

2.3.2? 保證課程體系完整性? 工程認證實質等效要求中關于課程內容的描述為“具有完備的內容覆蓋”，專業在增強工程能力培養的前提下盡量做到理論課程體系的完整性。在專業課程模塊中，各方向圍繞與材料成型有關的原理、方法、設備、結構、檢驗、工藝和軟件等開展課程設置，力圖保證體系完整性并與工程認證對接。

2.3.3? 課程設置與工程認證對接? 基于面向工程師資質認證的人才培養目標，各方向在課程體系上做到與資質認證體系相對應。圖1是焊接工程師認證體系與焊接方向課程體系對照示意圖，兩個體系匹配關系良好。

2.3.4? 形成提高工程應用能力的“1+2+1”培養模式? “1+2+1”人才培養模式的內涵理解可以分為三個層次：

第一是培養年限層次上的“1+2+1”，主要培養學生人文素養能力（1）、專業知識與專業技能（2）和工程應用能力（1）;

第二是知識結構層次上的“1+2+1”，培養學生扎實的素質課程知識（1）、專業理論知識（2）和創新理論方法（1）;

第三是能力提升層次上的“1+2+1”，實現學生從具備一般問題分析能力（1）到專業問題分析能力（2），再到基于工程創新的能力（1）的層進式跨越。

2.3.5? 減理論、增實踐、降學時? 本著強基礎的思路，方案中素質課程群和學科基礎群學分與課時略有增加，比上一版增加16學時。對專業課程群做了刪減，減少六學分，縮減96學時，主要通過刪減合并課程、減少課時實現，比如合并成立材料成型原理，根據專業限選課課程特點針對性縮減學時等。設立創新課程群（35周，35學分），增加實操類課程、軟件類課程、課帶實驗、專業軟件訓練、項目實訓等，實踐教學學時占比達到35.2%，比上一版方案增加4.2個百分點。

2.3.6? 優化實習實訓項目? 在“1+2+1”培養模式的“1”中，從有利于確保核心課程知識運用的角度出發，合理設計實習實訓項目，各方向均包含結構設計、工藝設計、裝備設計、創新設計、專業軟件技能訓練等模塊，進而達到專業實訓先點后面、以點帶面的分層次、漸進統一式實訓效果。

2.3.7? 優化開課順序，解決課程內容重疊? “1+2+1”模式的實施意味著理論課必須前提，這無疑加大了課程布置的難度。在梳理課程關聯度基礎上做到基礎類課程優先開設，先導課程先行開設，對于因學期限制不好兼顧但課程間存在較高關聯度的課程則在課程內容上作調整，增加先導知識介紹。正確處理好各課程間的關系，比如機械制圖與計算機繪圖（模具）的關系，金工實習與金屬工藝學的關系，CAD/CAE課程、軟件類課程與專業課的關系。另外，工程材料與金屬工藝學開設順序與內容重疊，對它們的處理要在課程標準制定中落實。

3 專業特色與創新

以提升學生工程實踐能力為目標，以工程認證為導向，開展專業轉型與課程體系重構，采用團隊教師、輔導員、學院教師、外學院教師、先行試點專業負責人、幫扶單位專業負責人、在校生、畢業生、外校專家等參加的多位一體的改革論證，轉型過程中專業辦學形成以下特色：

1）課程體系設置做到將人才培養與專業認證、工程認證對接，培養目標、課程體系、畢業出口、實踐環節、專項設計、創新設計等環節與工程認證接軌。

2）實施培養年限、知識結構、能力提升層次下的“1+2+

1”人才培養模式，增設基于實操訓練、軟件訓練、項目訓練、創新訓練、畢業實習、畢業設計的一體化專項實訓。

3）實施產教研項目驅動式人才培養模式，利用3D產教平臺、教科研項目平臺強化學生工程實踐能力。

4）堅持CAD貫穿教學與實踐四年不斷線，提高學生計算機設計、應用與分析能力。

5）強化基于工程訓練平臺的實踐能力培養，利用機械廠、省級工程訓練示范中心、材料加工工程中心等平臺，強化學生工程應用和創新能力。■

參考文獻

[1]鹿林.以市場需求為導向打造高校核心競爭力[J].中國高等教育研究，2015（8）：30-32.

[2]李永山.大學生素質教育課程體系的構建與實施研究[J].中國高等教育研究，2015（11）：53-55.