王天煜,白 斌,臧延斌
(沈陽工程學院 a.機械工程學院;b.工程訓練中心,遼寧 沈陽 110136)
工程教育專業認證要求畢業生能夠基于人文、環境和法律背景下運用現代工具和專業知識解決復雜工程問題[1]。因此,在課程體系構建中結合專業思政,融入人文思想可以有效地促進畢業要求的達成。同時,CDIO工程教育模式,以項目形式為學生提供一種構思—設計—實現—運行真實產品和系統的教育環境,是提升畢業要求達成的有效手段[2]。
本文以機械設計制造及其自動化專業為例,構建融合專業思政、CDIO與工程教育專業認證的課程體系,對推動應用型人才培養有很強的實用價值。
通過對國內高校現有機械設計制造及其自動化專業課程體系進行分析,發現其存在的問題主要表現為以下幾個方面。
工程教育專業認證要求課程設置遵循成果導向OBE的教育理念,即依據專業培養目標及畢業要求,確定課程體系及課程目標,最后圍繞課程目標制定教學內容、教學方法、考核方式及考核標準。但目前的課程體系構建多按學科劃分的原則,強調學科知識體系的完整性和系統性,課與課之間彼此獨立并存在壁壘,未以能力培養為紐帶將課程貫通,形成一個有機聯系的整體,有待構建以能力為導向的交叉融合的課程體系。
很多院校在申請工程教育專業認證之前是按CDIO理念構建的課程體系。CDIO是以職場環境為背景的人才培養模式[3],而OBE是按照需求培養人才,二者構建課程體系的標準、培養要求、構建的方法及手段均有所不同,因此,在滿足專業認證各項要求條件下,如何保留原有CDIO課程體系的優點與實踐成果,使課程體系構建具有延續性,將CDIO理念與專業認證要求創新融合成為亟待解決的問題。
隨著課程思政的強化建設,各高校積極探索課程思政改革,但仍未覆蓋全部課程。按專業認證標準構建的課程體系,需要將課程內容與畢業要求的非技術因素融會貫通,挖掘各門課程的思政元素,實現全程育人、全方位育人[4]。因此,滿足畢業要求且覆蓋所有課程的專業思政構建方法亦成為亟待解決的問題。
綜上,開展基于專業思政、CDIO理念與專業認證相結合的機械設計制造及其自動化專業課程體系建設探索勢在必行。
沈陽工程學院是具有電力行業背景的應用型本科院校,機械設計制造及其自動化專業依據學校辦學定位,圍繞立德樹人這一根本任務,結合工程教育專業認證,融入CDIO工程教育模式,構建了融合創新OBE、CDIO理念及專業思政要求的機械設計制造及其自動化專業課程體系。
專業充分挖掘課程知識體系中所蘊含的思想價值及精神內涵,在教學目標、教學活動等各環節滲透價值取向,將思想引領和政治教育落實到專業課堂中,形成了符合認證標準的專業思政構建方法。
1.專業思政整體建設框架。為解決思想政治教育覆蓋的課程數量不足問題,用全員育人、全程育人、全方位育人的思想構建專業思政框架。專業負責人是課程體系的構建者,課程負責人是課程的設計者,主講教師是課程教學的執行者。從頂層設計的角度,挖掘培養目標、畢業要求、課程與思想政治教育之間的關聯元素,將工匠精神、機械工程師職業道德與責任、愛國主義情懷、環境保護與可持續發展觀等非技術要素轉化為課程思政元素。以畢業要求與思政元素兩個維度建立矩陣,如表1所示,形成專業思政建設框架。
2.思想政治教育的實施。課程負責人依據課程支撐的畢業要求及表1中的思政元素,在課程大綱中制定總體課程目標、考核及評價方法;課程主講教師根據課程大綱將思政元素轉化為具體的課程思政目標組織教學內容、設計考核方式及考核標準,并實施執行。上述實施過程把價值觀培養、素質教育融入課程中,構建全面覆蓋、類型豐富、相互支撐的課程思政體系。
3.思想政治教育的監控與持續改進。主講教師對思想政治教育的目標的進行達成情況做出評價,對出現的問題進行分析并提出解決問題的措施;系部對課程思政考核資料進行檢查,并給出反饋意見。思想政治教育貫穿整個課程體系建設與實施過程,通過“畢業要求—課程思政目標—教學內容—教學方法—考核方法—考核標準—反饋與持續改進”形成閉環,構成專業思政。
1.建立CDIO能力要求與專業認證畢業要求的映射關系。專業認證畢業要求劃分為工程知識、工程能力、通用能力、態度四個維度,本專業依據四個維度的畢業要求融入CDIO理念,建立畢業要求與CDIO能力的映射關系,圍繞畢業要求四個維度能力劃分培養階段,選取恰當課程內容進行理論支撐,運用CDIO理念構建一、二、三級CDIO項目,以典型工程問題的全生命周期進行CDIO理念拆分,形成細化的各階段所需掌握的能力,最后經過分類歸納整理,得到專業核心能力,分析過程見圖1。
2.構建融合創新CDIO與OBE的模塊化課程體系。依據CDIO與OBE融合理念所形成的專業核心能力構建理論與實踐課程模塊,整合模塊內課程,優化教學內容、學時、學分,使模塊內課程能有效銜接,徹底消除課程間的壁壘,并通過項目將課程有機聯系,更好地培養學生解決復雜工程問題的能力。
工程教育專業認證將課程分為數學與自然科學類、人文社科及通識教育類、工程基礎類、專業基礎類、專業類及實踐類等類型。數學與自然科學類、人文社科類、通識教育類課程多為校級平臺課,直接按類組建課程模塊。其中,數學與自然科學類課程主要體現基本科學能力的培養;人文社科類、通識教育類課程主要體現人文素養、思想品德與健康身心的培養;工程基礎類、專業基礎類、專業類(包括必修及選修課)及實踐類課程按專業的通用能力要求建立數字化設計、數字化制造、機電液控制技術及綜合實踐能力模塊,基于電力行業背景及學生就業能力需求建立能源裝備及運行能力模塊,如圖2所示。

圖2 模塊化課程設置
以數字化制造能力模塊為例,其構建基于CDIO理念,模塊內以項目為驅動,以培養解決機械產品制造工藝問題為主線。通過“機械工程材料”“機械精度設計與檢測”“機械制造技術基礎”等課程掌握基礎理論知識和方法;通過“CAD/CAM技術基礎”課程學習計算輔助設計及制造、仿真裝配、仿真加工的知識與技術;通過“金工實習”訓練學生對普通機床加工、鑄造、鉗工(修配)等常用加工手段的基本操作技能;通過“專業綜合實驗”實現數字化設計、制造及檢測的綜合訓練;通過“機械制造實踐”完成典型零件的工藝規程制定與機床專用夾具的設計;通過“專業綜合實踐項目”與“機械制造實踐”的銜接,完成機床專用夾具的虛擬加工、零件加工及質量檢測;通過選修課程拓寬學生先進制造、智能制造的知識領域。以機床專用夾具的制造為引導,將產品從毛坯的選擇、加工工藝規程的制定、模擬加工、產品加工、質量檢測的全過程貫穿課程模塊的學習過程中,使學生通過“學中做”“做中學”,達到解決機械產品制造問題的能力。
以專業思政、CDIO理念與專業認證相結合為切入點,建立畢業要求與思政元素對應關系矩陣,構建專業思政建設框架,確保思想政治教育對課程體系中所有課程全覆蓋。融合創新CDIO、OBE理念,以項目為驅動構建課程模塊,形成突出能力培養、強化專業特色的課程體系,并在課程體系構建過程中充分考慮專業思政,將思想政治教育貫穿課程體系建設之中,使課程體系符合教育規律、體現時代特征、弘揚社會主義核心價值觀,為機械類專業課程體系構建提供新模式。