專業(yè)認證背景下交通設(shè)備與控制工程專業(yè)課程體系優(yōu)化
——以湖北文理學(xué)院為例

劉 靜 馬 超 馬 強 李文新

1.湖北文理學(xué)院純電動汽車動力系統(tǒng)設(shè)計與測試湖北省重點實驗室 湖北襄陽 441053；2.湖北文理學(xué)院汽車與交通工程學(xué)院 湖北襄陽 441053

1 概述

工程教育專業(yè)認證是實現(xiàn)工程教育與工業(yè)界有效對接，提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑[1]，受到越來越多地方高校的重視，地方高校工科專業(yè)已成為全國工程教育專業(yè)認證申報的主力軍[2]。作為專業(yè)認證的新生力量，全國各高校交通設(shè)備與控制工程專業(yè)正積極強化內(nèi)涵建設(shè)，積極準備，力爭盡快通過工程教育專業(yè)認證，其中哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)、南通大學(xué)等高校的交通設(shè)備與控制工程專業(yè)走在全國前列。但總的來說，我國交通設(shè)備與控制工程專業(yè)認證工作還處于起步階段，理論研究和實踐經(jīng)驗還缺乏有效梳理與總結(jié)[2]。作為實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標的載體，課程體系根據(jù)工程教育專業(yè)認證標準與要求進行優(yōu)化是其中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)[3-5]。特別是在新興技術(shù)與交通領(lǐng)域深度融合的新時代，構(gòu)建適應(yīng)時代發(fā)展需求的課程體系勢在必行，這是適應(yīng)高等教育改革和社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，適應(yīng)高校人才培養(yǎng)的新形勢、新任務(wù)的重要基礎(chǔ)性工作。

2 課程體系優(yōu)化的背景

湖北文理學(xué)院的人才培養(yǎng)定位是緊緊圍繞建設(shè)地方特色鮮明的高水平應(yīng)用型綜合性大學(xué)的辦學(xué)目標定位，以立德樹人為根本任務(wù)，以促進學(xué)生全面發(fā)展為宗旨，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展，具有社會責(zé)任感、實踐能力和創(chuàng)新精神的高層次應(yīng)用型專門人才。2009年開始，我國工程教育專業(yè)認證工作逐步走向普及。2020年，交通設(shè)備與控制工程專業(yè)納入認證范疇，目前全國有三四所高校正積極籌備開展交通設(shè)備與控制工程專業(yè)認證工作，這對其他高校將起到很好的示范效益，勢必推進交通設(shè)備與控制工程專業(yè)逐步走向規(guī)范化，提升其社會美譽度。

湖北文理學(xué)院交通設(shè)備與控制工程專業(yè)是為適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和學(xué)校發(fā)展定位需求而設(shè)置的新專業(yè)。但由于專業(yè)認知的局限性，最初版人才培養(yǎng)方案存在較多問題。為了盡快接軌時代發(fā)展需求，在學(xué)校統(tǒng)一組織的2019版人才培養(yǎng)方案修訂中，我校交通設(shè)備與控制工程專業(yè)按照工程教育專業(yè)認證標準和交通運輸類專業(yè)補充標準對課程體系進行了優(yōu)化與調(diào)整。

3 專業(yè)培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求

3.1 培養(yǎng)目標

基于權(quán)威的工程教育專業(yè)認證標準解讀(2020版)，培養(yǎng)目標是對該專業(yè)畢業(yè)生在畢業(yè)后5年左右能夠達到的職業(yè)和專業(yè)成就的總體描述，應(yīng)體現(xiàn)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義事業(yè)合格建設(shè)者和可靠接班人的培養(yǎng)總目標。專業(yè)制定培養(yǎng)目標時必須充分考慮內(nèi)外部需求和條件，包括學(xué)校定位、專業(yè)具備的資源條件、社會需求和利益相關(guān)者的期望等，且滿足公開的、符合學(xué)校定位的、適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需要的基本要求。在人才培養(yǎng)方案實施過程中，專業(yè)應(yīng)定期開展培養(yǎng)目標合理性評價，了解和分析內(nèi)外需求和條件的變化，并根據(jù)變化情況修訂培養(yǎng)目標。為了保證評價和修訂工作能夠更好地反映行業(yè)的人才的需求，在修訂過程中必須有企業(yè)或行業(yè)專家參與。

根據(jù)學(xué)校關(guān)于修訂2019版本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案的指導(dǎo)意見，結(jié)合工程教育專業(yè)認證標準中的培養(yǎng)目標，制定了符合地區(qū)和行業(yè)的人才需求及學(xué)校發(fā)展定位的交通設(shè)備與控制工程專業(yè)培養(yǎng)目標。本專業(yè)旨在培養(yǎng)具備交通、信息、控制、計算機等多學(xué)科交叉知識，能綜合運用所學(xué)知識和技術(shù)手段解決智能交通面臨的交通數(shù)據(jù)采集與分析、交通管理與控制、智能交通設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用等實際問題的本領(lǐng)，擁有創(chuàng)新意識、終身學(xué)習(xí)和團隊協(xié)作能力的高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)與管理人才。學(xué)生畢業(yè)后能在智能交通領(lǐng)域勝任智能交通設(shè)備與系統(tǒng)的信息處理與分析、技術(shù)研發(fā)與集成、工程咨詢與設(shè)計、施工管理與養(yǎng)護、運營組織與控制等方面的工作，經(jīng)過繼續(xù)深造、自主學(xué)習(xí)和工作鍛煉后成為業(yè)務(wù)骨干或中高層技術(shù)管理人員。

3.2 知識與能力

基于本專業(yè)畢業(yè)生在社會和專業(yè)領(lǐng)域的職業(yè)發(fā)展預(yù)期，以及能夠解決專業(yè)對應(yīng)服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用問題的能力要求，需要明確通過本科階段的培養(yǎng)和訓(xùn)練，本專業(yè)畢業(yè)生在知識、能力、素質(zhì)方面應(yīng)達到的水平。

在人文社會科學(xué)基礎(chǔ)知識方面，專業(yè)要求學(xué)生具有基本的人文社會科學(xué)基礎(chǔ)理論知識，在哲學(xué)、倫理、思想政治等方面具有必要的知識，對文學(xué)、法律、經(jīng)濟、環(huán)境等方面進行一定的修習(xí)。在自然科學(xué)基礎(chǔ)知識方面，要求掌握高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)的基本理論，掌握與本專業(yè)有關(guān)的解析幾何、微積分、常微分方程、線性代數(shù)、概率和數(shù)理統(tǒng)計、力學(xué)、振動、波動、光學(xué)和熱力學(xué)、電磁學(xué)等基本知識。在專業(yè)知識方面，要求掌握交通設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)組成和工作原理、交通設(shè)備應(yīng)用程序設(shè)計、信息處理等基本方法、交通系統(tǒng)模型的建立方法及分析，了解本地區(qū)智能交通行業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，具有研究、開發(fā)智能交通設(shè)備與系統(tǒng)的初步能力。在素質(zhì)要求方面，主要培養(yǎng)學(xué)生政治素質(zhì)、道德素質(zhì)、社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神、科學(xué)素養(yǎng)、人文素養(yǎng)和身體素質(zhì)等。

3.3 學(xué)位授予標準

根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)方案修訂辦法，交通設(shè)備與控制工程專業(yè)基本學(xué)制為4年，實行彈性學(xué)制，學(xué)生在校修業(yè)年限為3～6年。要求學(xué)生修完165學(xué)分，其中通識教育必修課程49學(xué)分、通識教育選修課程8學(xué)分、實踐教育課程8學(xué)分，其余根據(jù)專業(yè)特點與發(fā)展定位，設(shè)置學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)必修課程、專業(yè)選修課程，共計100學(xué)分。完成前述學(xué)分，準予畢業(yè)。符合學(xué)士學(xué)位授予條件者，授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。

4 課程體系優(yōu)化

4.1 課程體系優(yōu)化的標準

工程教育專業(yè)認證標準強調(diào)課程是實現(xiàn)畢業(yè)要求的基本單元，課程能否有效支持相應(yīng)畢業(yè)要求的達成是衡量課程體系是否滿足認證標準要求的主要判斷依據(jù)，課程設(shè)置能夠“支持”畢業(yè)要求的達成。合理的課程體系設(shè)計應(yīng)以畢業(yè)要求為依據(jù)，確定課程體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計課程內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式。課程體系設(shè)計應(yīng)有企業(yè)或行業(yè)專家參與，達到保證課程內(nèi)容及時更新，與行業(yè)實際發(fā)展相適應(yīng)的目的。

設(shè)計與優(yōu)化交通設(shè)備與控制工程專業(yè)課程體系要處理好四個方面的關(guān)系：(1)正確處理各類課程比例關(guān)系，即與本專業(yè)畢業(yè)要求相適應(yīng)的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程至少占總學(xué)分的15%；工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程至少占總學(xué)分的30%；工程實踐與畢業(yè)設(shè)計(論文)至少占總學(xué)分的20%；人文社會科學(xué)類通識教育課程至少占總學(xué)分的15%。(2)正確處理課程與畢業(yè)要求指標點的關(guān)系，即課程大綱中應(yīng)明確建立課程目標與相關(guān)畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)關(guān)系。每項畢業(yè)要求的重點支撐課程的設(shè)置是否有合理的解釋，核心課程是否發(fā)揮了強支撐的作用，每項畢業(yè)要求指標點是否都有合適的課程支撐。同時，課程內(nèi)容與教學(xué)方式是否能夠有效實現(xiàn)課程目標，課程考核的方式、內(nèi)容和評分標準是否能夠針對課程目標設(shè)計，考核結(jié)果是否能夠證明課程目標的達成情況；(3)正確處理課程體系與專業(yè)發(fā)展定位與特色之間的關(guān)系，即將專業(yè)發(fā)展特點在課程體系中顯性體現(xiàn)。雖然工程教育專業(yè)認證標準中僅強調(diào)了基礎(chǔ)要求，但是對具體設(shè)置什么課程沒有強制性要求，專業(yè)應(yīng)根據(jù)自身發(fā)展定位與特色設(shè)想，有針對性地選擇課程，并通過優(yōu)化課程體系既滿足專業(yè)認證標準，又適應(yīng)專業(yè)特色定位；(4)正確處理第一課堂與第二課堂的關(guān)系，特別是應(yīng)用型高校，第二課堂的設(shè)置顯得尤為重要，故將第二課堂納入人才培養(yǎng)體系中非常必要。湖北文理學(xué)院交通設(shè)備與控制工程以工程教育專業(yè)認證為遵循，構(gòu)建以工程實踐能力培養(yǎng)為主線的特色理論課程體系。

4.2 課程體系的構(gòu)成

根據(jù)學(xué)校對2019版人才培養(yǎng)方案的指導(dǎo)框架，結(jié)合交通運輸類專業(yè)工程教育專業(yè)認證對課程體系的要求，再綜合校內(nèi)外專家的意見，交通設(shè)備與控制工程專業(yè)課程主要包括通識教育必修課程、通識教育選修課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)方向課程、課外實踐與創(chuàng)新活動等。

4.2.1 通識教育必修課程

該模塊是為完善學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)學(xué)生人文修養(yǎng)、身心品質(zhì)、社會責(zé)任等綜合素質(zhì)而設(shè)置的一組各專業(yè)學(xué)生必須修讀的課程。主要包括思想政治教育、人文閱讀與應(yīng)用寫作、大學(xué)外語、軍事體育、就業(yè)創(chuàng)業(yè)、信息技術(shù)、心理健康、公益勞動等課程與活動。

4.2.2 通識教育選修課程

該模塊打破學(xué)科專業(yè)壁壘，體現(xiàn)學(xué)科交叉、文理融合，把人文素質(zhì)教育和科學(xué)素質(zhì)教育融入人才培養(yǎng)全過程，主要包括現(xiàn)代科技、人文藝術(shù)、傳統(tǒng)文化、社會生活、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等五類課程。同時，為了工程認證需求，提升學(xué)生人文素養(yǎng)，要求交通設(shè)備與控制工程專業(yè)學(xué)生必修限選交流溝通類課程。通識教育選修課程由教務(wù)處統(tǒng)一規(guī)劃開設(shè)，學(xué)生在校期間應(yīng)修滿8學(xué)分通識教育選修課程。

4.2.3 學(xué)科基礎(chǔ)課程

學(xué)科基礎(chǔ)課程是某一學(xué)科門類中各專業(yè)學(xué)生均應(yīng)修讀的課程，旨在使學(xué)生掌握學(xué)科的基本理論、基本知識和基本技能，為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。在課程設(shè)置上要注意學(xué)科交叉，可設(shè)置一定比例的跨學(xué)科課程，以拓展學(xué)生專業(yè)知識面，達到“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的育人目的。交通設(shè)備與控制工程專業(yè)知識涉及交通、信息、控制、計算機等方面多學(xué)科交叉的特點，因此學(xué)科基礎(chǔ)課程除數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)學(xué)科知識外，還包括電工電子、交通工程學(xué)、運籌學(xué)、自動控制原理等課程知識。

4.2.4 專業(yè)基礎(chǔ)課程

專業(yè)基礎(chǔ)課程是面向交通設(shè)備與控制工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的，體現(xiàn)專業(yè)優(yōu)勢和專業(yè)特色，主要培養(yǎng)學(xué)生在該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)所應(yīng)具備的主干知識和畢業(yè)后可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在專業(yè)能力的課程。鑒于本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后主要從事智能交通設(shè)備研究與應(yīng)用方面的工作，故設(shè)置了與設(shè)備開發(fā)相關(guān)的設(shè)備構(gòu)造與原理、軟硬件開發(fā)能力與系統(tǒng)集成方面的課程，以及與設(shè)備應(yīng)用相關(guān)的信息檢測、管理與控制等方面的課程。

4.2.5 專業(yè)方向課程

專業(yè)方向課程是為了培養(yǎng)學(xué)生在該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)某一方向的綜合分析、解決問題的技能而開設(shè)的課程。湖北文理學(xué)院交通設(shè)備與控制工程專業(yè)面向智能交通領(lǐng)域，培養(yǎng)服務(wù)智能道路交通、城市軌道交通、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等行業(yè)的高素質(zhì)專門人才。為適用服務(wù)領(lǐng)域的能力需求，設(shè)置了交通通信與網(wǎng)絡(luò)、公路機電工程檢測與安全等面向智能道路交通領(lǐng)域的課程；軌道交通管控與設(shè)備維護等面向軌道交通領(lǐng)域的課程；汽車電子學(xué)基礎(chǔ)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論等面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域的課程。同時，為了提升學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識解決實際工程問題的能力，增設(shè)了交通安全與環(huán)境工程、交通項目管理與概預(yù)算、交通工程倫理與法規(guī)等課程，旨在提升學(xué)生的業(yè)務(wù)素質(zhì)、道德素養(yǎng)、社會責(zé)任感等能力。

4.2.6 課外實踐與創(chuàng)新活動

課外實踐與創(chuàng)新活動包括社會實踐、國際游學(xué)與國際交流、專業(yè)技能訓(xùn)練與資格考試、學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、論文成果、專利與著作權(quán)、課外讀書活動等。課外實踐創(chuàng)新活動學(xué)分是指學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間根據(jù)自己的特長和愛好參與課外實踐創(chuàng)新活動取得實踐成果，并按本細則有關(guān)規(guī)定通過申請和認定后所獲得的相應(yīng)學(xué)分。本專業(yè)要求學(xué)生在規(guī)定的學(xué)習(xí)期限內(nèi)通過參加課外實踐創(chuàng)新活動獲得8個學(xué)分方能畢業(yè)。

4.3 構(gòu)建基于CDIO項目的課程群與遞推式實踐教學(xué)體系

前述主要從課程類型的維度對湖北文理學(xué)院交通設(shè)備與控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)課程體系進行了分類解讀，但要想培養(yǎng)學(xué)生具備解決復(fù)雜交通工程問題的能力，還需從學(xué)生能力培養(yǎng)邏輯維度對課程體系進行梳理，即從課程群建設(shè)的思路入手厘清課程間的關(guān)系。

CDIO是20世紀以來全球高校公認的工程教育理念，為我國大學(xué)生工程能力培養(yǎng)提供重要實施框架，其包括構(gòu)思、設(shè)計、實施與運作四個階段。結(jié)合工程教育專業(yè)認證三大理念，構(gòu)建基于CDIO項目的課程群對踐行工程認證教育三大理念十分有借鑒意義。湖北文理學(xué)院交通設(shè)備與控制工程專業(yè)基于企業(yè)和市場需求分析，緊扣專業(yè)發(fā)展定位，結(jié)合湖北文理學(xué)院學(xué)生特點及專業(yè)教師實際工程實踐經(jīng)驗，初步擬定了道路信號控制技術(shù)、智能交通路測系統(tǒng)設(shè)計、智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)、軌道交通運行管控技術(shù)等課程群。基于各課程群教學(xué)目標與學(xué)生學(xué)習(xí)成果要求，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，以項目為紐帶，探索實踐以提升學(xué)生工程實踐能力為目標的CDIO項目育人模式。

湖北文理學(xué)院交通設(shè)備與控制工程專業(yè)CDIO項目分為3級，一級項目是圍繞就業(yè)定位與培養(yǎng)目標而設(shè)置的綜合實踐項目，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運用專業(yè)知識解決復(fù)雜智能交通工程問題的軟硬件開發(fā)能力與素質(zhì)，主要依托畢業(yè)設(shè)計、綜合實踐課程開展；二級項目是圍繞各課程群知識與能力要求培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力而設(shè)置的設(shè)計類項目，主要依托課程設(shè)計、智能交通設(shè)備設(shè)計與開發(fā)、Python智能交通編程設(shè)計等課程開展；三級項目是針對專業(yè)具體知識點與能力而設(shè)置的實踐項目，主要在課程實驗與實踐中開展，旨在培養(yǎng)學(xué)生對核心知識的掌握與相關(guān)技能訓(xùn)練。

結(jié)語

專業(yè)認證是交通設(shè)備與控制工程提升其專業(yè)內(nèi)涵與培養(yǎng)質(zhì)量的保障。本文圍繞工程教育專業(yè)認證標準與要求，結(jié)合我校交通設(shè)備與控制工程專業(yè)實際，進一步理清了專業(yè)培養(yǎng)目標、知識與能力、課程體系，以及提出了圍繞培養(yǎng)定位的能力與素質(zhì)培養(yǎng)措施。作為一個與時代同頻共振的多學(xué)科交叉專業(yè)，交通設(shè)備與控制工程專業(yè)的知識、能力與素質(zhì)培養(yǎng)的方式需與時俱進、開拓前進，真正做到為黨育人、為國育才。