基于工程教育專業(yè)認證的能動專業(yè)課程體系優(yōu)化

顏應(yīng)文 李建中 何小民 李井華

摘 要：該文根據(jù)工程教育認證標準課程設(shè)置要求和能源與動力專業(yè)培養(yǎng)要求，對南京航空航天大學(xué)能源與動力專業(yè)數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程、工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程、工程實踐與畢業(yè)設(shè)計、人文社會科學(xué)類通識教育課程等課程體系進行優(yōu)化，加強其工程實踐能力，突出其航空航天特色，注重科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)，并在各門課程設(shè)置以及相互銜接基礎(chǔ)上，制定出合理的能源與動力工程專業(yè)教學(xué)大綱與學(xué)習(xí)進程圖，從而實現(xiàn)其培養(yǎng)目標，提高南京航空航天大學(xué)能源與動力專業(yè)畢業(yè)研究生的競爭力。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認證標準 課程體系 航空航天特色 教學(xué)大綱

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（c）-0194-03

我國工程教育伴隨著經(jīng)濟社會的巨大變革和高等教育事業(yè)的歷史性跨越，取得了長足的進步，已經(jīng)形成多層次、多類型的工程教育人才培養(yǎng)體系。在我國高等工程教育取得快速發(fā)展的同時，也面臨不少問題與挑戰(zhàn)[1]。針對工程教育快速發(fā)展過程中面臨的問題與挑戰(zhàn)，我國采取一系列的改革措施，切實把重點放在提高質(zhì)量上。主要措施包括：（1）以能力培養(yǎng)為核心，加強實踐教學(xué)，深化人才培養(yǎng)模式改革與創(chuàng)新；（2）適應(yīng)國家經(jīng)濟建設(shè)的需要，推進產(chǎn)學(xué)研合作教育；（3）利用信息技術(shù)加強優(yōu)質(zhì)教育資源建設(shè)與共享；（4）推進工程教育專業(yè)認證，構(gòu)建我國工程教育質(zhì)量監(jiān)控體系[2]。

其中工程教育專業(yè)認證在國際上很多國家已經(jīng)開展，其對工程教育發(fā)展的促進作用也在很大程度上得到了證實。因此建立高等工程教育專業(yè)認證制度對于提高我國高等工程教育的國際競爭力以及確保我國高等工程教育的質(zhì)量都具有十分重要的作用。

2013年6月19日，我國被正式接納為《華盛頓協(xié)議》預(yù)備會員，這對于我國提高工程技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量、推進工程師資格國際互認、提升我國工程技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)對國際競爭走向世界具有重要意義。

1 基于工程教育專業(yè)認證標準下課程體系改革發(fā)展概況

工程教育認證標準一般由八個指標構(gòu)成，分別是學(xué)生、專業(yè)教育目標、學(xué)生成果、持續(xù)改進、課程體系、師資力量、教學(xué)設(shè)施、學(xué)校支持等。其中工程教育專業(yè)認證中的課程設(shè)置[1]，為了能支持畢業(yè)要求的達成，課程體系設(shè)計有企業(yè)或行業(yè)專家參與。

我國各高校在啟動工程教育專業(yè)認證工作過程中，發(fā)現(xiàn)課程體系設(shè)置是否科學(xué)、合理、會規(guī)直接影響到畢業(yè)生的工程實踐能力與創(chuàng)新能力，進而影響專業(yè)培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求的可達性。因此各高校針對工程教育專業(yè)認證標準和要求，提出了各個專業(yè)課程體系改革的思路、做法和經(jīng)驗。

西北工業(yè)大學(xué)的張清江等[3]通過調(diào)研我國工程教育與專業(yè)認證發(fā)展歷程，對我國航空航天專業(yè)與其他已獲得資格專業(yè)進行對比分析。并結(jié)合國際航空航天質(zhì)量體系認證中的要求，從航空航天工程教育專業(yè)認證的必要性、專業(yè)特點、航空航天工程教育現(xiàn)狀等角度出發(fā)進行研究。結(jié)合現(xiàn)代中國工程教育存在的普遍問題，提出針對航空航天類專業(yè)認證的新方式、新方法，并對航空航天工程教育專業(yè)認證需要注意的特性進行討論。遼寧石油化工大學(xué)馬會強等[4]依據(jù)工程教育專業(yè)認證標準，以遼寧石油化工大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)為例，通過明確培養(yǎng)目標，解析培養(yǎng)要求，從課程設(shè)置、實踐環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計等方面進行了課程體系改革探索。廣東石油化工學(xué)院任紅衛(wèi)等[5]分析了我國工程教育的現(xiàn)狀，并探討了在工程教育專業(yè)背景下電氣專業(yè)的教學(xué)改革方法，從而提高學(xué)生的工程實踐能力。浙江工業(yè)大學(xué)姜理英等人[6]基于對工程教育專業(yè)論證的國際比較，結(jié)合環(huán)境工程教育專業(yè)認證的必要性，從培養(yǎng)計劃的調(diào)整、課程體系的優(yōu)化、實踐教學(xué)的強化和師資隊伍的提升四個方面，綜合系統(tǒng)地提出了對環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容進行全面優(yōu)化和提升的路徑。張秋根等人[7]根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范和認證標準要求，以南昌航空大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)為例，對其核心課程體系設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容兩方面進行了優(yōu)化與規(guī)范的探討。

為了重視國際認證的引領(lǐng)作用，加強專業(yè)辦學(xué)品牌建設(shè)，突出南京航空航天大學(xué)能動專業(yè)的航空航天辦學(xué)特色，緊跟國內(nèi)能動專業(yè)人才需要，提升其人才培養(yǎng)質(zhì)量與專業(yè)競爭力，從而拓寬自身生存發(fā)展空間，因此需要開展基于工程教育專業(yè)認證的能動專業(yè)課程體系改革。

2 基于工程教育專業(yè)認證標準下南航能動專業(yè)課程體系優(yōu)化

通過對國內(nèi)外本科院校工程教育專業(yè)認證的分析與研究，利用對中國近幾年的專業(yè)認證與評估成果的調(diào)查與研究，對其進行梳理，依據(jù)工程教育專業(yè)認證中課程設(shè)置要求，依據(jù)南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院能動專業(yè)建設(shè)相關(guān)內(nèi)容與特色，以培養(yǎng)具有航空航天特色的工程教育專業(yè)人才為目標，對南京航空航天大學(xué)能動專業(yè)課程體系進行優(yōu)化。

以培養(yǎng)要求為基準，著手對課程體系進行優(yōu)化，并對本科培養(yǎng)大綱進行相應(yīng)的修訂，從而實現(xiàn)培養(yǎng)目標。確定能源與動力專業(yè)學(xué)生在校期間應(yīng)修總學(xué)分數(shù)不能少于180學(xué)分。

2.1 數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程

能源與動力專業(yè)數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程是指該專業(yè)學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)課程，主要包括高等數(shù)學(xué)（11學(xué)分）、大學(xué)物理（6.5學(xué)分）、大學(xué)英語模塊（10學(xué)分）、C++語言程序設(shè)計（3學(xué)分）等方面共六門課程，總共30.5個學(xué)分。因此能源與動力專業(yè)數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程占總學(xué)分的比例約為17%，達到了工程教育專業(yè)認證標準中至少占總學(xué)分的15%的要求。

2.2 工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程

工程基礎(chǔ)類課程和專業(yè)基礎(chǔ)類課程主要體現(xiàn)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)在該專業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng)，而專業(yè)類課程主要體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)能力的培養(yǎng)。其中工程基礎(chǔ)類課程主要包括電子電工技術(shù)（5學(xué)分）、理論力學(xué)（3學(xué)分）、材料力學(xué)（3學(xué)分）、工程圖學(xué)（4.5學(xué)分）以及機械設(shè)計基礎(chǔ)（3學(xué)分）等課程，總共為18.5個學(xué)分；專業(yè)基礎(chǔ)類課程主要包括工程流體力學(xué)（3學(xué)分）、工程熱力學(xué)（3學(xué)分）、傳熱學(xué)（3學(xué)分）和化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)（2學(xué)分）等課程，總共為11個學(xué)分。因此工程基礎(chǔ)類課程和專業(yè)基礎(chǔ)類課程必須要修滿至少29.5個學(xué)分。

對于專業(yè)類課程，由于能源與動力專業(yè)具體有兩個培養(yǎng)方向：方向一為熱能動力方向，主要陪養(yǎng)就業(yè)方向為航空發(fā)動機、地面燃氣輪機等相關(guān)單位；方向二為能源利用方向，主要培養(yǎng)的就業(yè)方向為電廠、新能源以及制冷等相關(guān)單位。因此其專業(yè)類課程既有相同的專業(yè)課程，也有自身特色的課程。其中燃燒原理（2.5學(xué)分）、燃氣輪機原理與構(gòu)造（3學(xué)分）、熱能綜合利用（2學(xué)分）、熱交換器原理與設(shè)計（2.5學(xué)分）以及熱工測量原理與方法（2學(xué)分）等，總共12個學(xué)分，這些課程為能源與動力專業(yè)兩個培養(yǎng)方向都必須學(xué)習(xí)的專業(yè)類課程。另外每個培養(yǎng)方向又有其特定的專業(yè)類課程必須選修，其中熱能動力方向?qū)I(yè)類課程包括葉輪機原理（2.5學(xué)分）、燃氣輪機控制原理及應(yīng)用（2學(xué)分）、燃燒技術(shù)與分析（2學(xué)分）、內(nèi)燃機原理與構(gòu)造（2學(xué)分）、工程傳質(zhì)與應(yīng)用（2學(xué)分）等共9門課程；能源利用方向?qū)I(yè)類課程包括泵與風(fēng)機（2學(xué)分）、供熱工程（2學(xué)分）、鍋爐原理（2學(xué)分）、制冷原理與技術(shù)（2學(xué)分）、可再生能源利用技術(shù)（2學(xué)分）以及熱力發(fā)電技術(shù)概論（2學(xué)分）等共10門課程。無論學(xué)生學(xué)習(xí)哪個方向，共同學(xué)習(xí)的專業(yè)類課程與特定選修的專業(yè)課程之和必須要修滿至少28個學(xué)分。

因此，工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程必須要修滿的學(xué)分數(shù)為：29.5+28=57.5學(xué)分，因此該類課程學(xué)分占總學(xué)分的比例約為32%，達到了工程教育專業(yè)認證標準中至少占總學(xué)分的30%的要求。

2.3 工程實踐與畢業(yè)設(shè)計

能源與動力專業(yè)設(shè)計完善的實踐教學(xué)體系，主要包括以下幾個方面：（1）軍事訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的吃苦耐力與過硬的身體素質(zhì)；（2）各種課程的課程設(shè)計，如：機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計、電工與電子技術(shù)課程設(shè)計、C++語言課程設(shè)計等，主要培養(yǎng)學(xué)生對各門基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課的實際應(yīng)用能力；（3）工程訓(xùn)練，主要包括機械加工方面的車、磨、銑、刨、鑄造以及焊接等金工實習(xí)，鍛煉學(xué)生的動手能力；（4）下廠實習(xí)，大三暑假期間，在指導(dǎo)老師帶領(lǐng)下去中航工業(yè)集團下屬的企業(yè)或電廠進行為期一個月的下廠實習(xí)，鍛煉學(xué)生把理論知識應(yīng)用于工程實際中的能力；（5）畢業(yè)設(shè)計，指導(dǎo)老師開設(shè)的畢業(yè)設(shè)計題目一般都來源于實際工程問題，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，在大四下半年開展為期半年的本科畢業(yè)實際，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、協(xié)作精神以及綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

能源與動力專業(yè)要求學(xué)生在實踐能力與畢業(yè)設(shè)計方面修讀的總學(xué)分不低于42.5，占總學(xué)分的23.6%，達到了工程教育專業(yè)認證標準中至少占總學(xué)分的20%的要求。

2.4 人文社會科學(xué)類通識教育課程

能源與動力專業(yè)在人文社會科學(xué)類通適教育課程方面主要包括以下幾個模塊：（1）通適基礎(chǔ)教育平臺，主要包括形式政策教育、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、安全教育、大學(xué)生心理健康教育等課程，共19.5個學(xué)分；（2）國防軍事模塊，包括航空航天概論、軍事高技術(shù)概論等，至少修滿1.5個學(xué)分；（3）文化素質(zhì)模塊，主要包括文化歷史、藝術(shù)鑒賞、科技基礎(chǔ)、哲學(xué)社會等課程，至少要修滿6個學(xué)分；（4）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類模塊，主要包括大學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展與規(guī)劃、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)以及經(jīng)濟管理等課程，共5.5個學(xué)分。人文社會科學(xué)類通識教育課程總共需修滿32.5個學(xué)分，占總學(xué)分的18%，達到了工程教育專業(yè)認證標準中至少占總學(xué)分的15%的要求，使學(xué)生在從事工程設(shè)計時能夠考慮經(jīng)濟、環(huán)境、法律、倫理等各種制約因素。

2.5 航空航天特色類課程的設(shè)置

為了突出南京航空航天大學(xué)能源與動力專業(yè)的航空航天特色，在開設(shè)的課程中，如國防軍事模塊、專業(yè)類課程以及工程實踐與畢業(yè)設(shè)計中，課程教學(xué)內(nèi)容包含濃郁的航空航天特色，由于指導(dǎo)老師所從事的科研項目都是來自于國防工業(yè)集團，具有豐富的研究經(jīng)驗，因此在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的講課過程中，所列舉的實例都是以航空航天為背景的工程問題，特別是畢業(yè)設(shè)計和下廠實習(xí)，因此在能源與動力專業(yè)課程優(yōu)化過程中，充分突出了南京航空航天大學(xué)的航空航天特色。

2.6 注重科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)

學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)直觀重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，因此積極創(chuàng)造條件讓學(xué)生能夠在大學(xué)期間積極的參與科技創(chuàng)新活動。主要包括：（1）鼓勵學(xué)生積極參加各種科技類競賽，如：流體力學(xué)大賽、節(jié)能減排大賽、開設(shè)卓越班等，并且科技競賽獲得獎勵的同學(xué)在保研方面給予政策上的傾斜；（2）安排學(xué)生參與教師的科學(xué)研究工作，讓學(xué)生在參與科研過程中更好的掌握好該專業(yè)的理論知識，加強學(xué)生的動手能力，拓展學(xué)生的科研視野。

2.7 學(xué)習(xí)進程

大學(xué)生本科期間的各門課程是相互銜接的，因此需要考慮課程之間的匹配與銜接，如圖1所示。學(xué)習(xí)進程主要分成了三部分：一是基礎(chǔ)課程，包括高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、計算機等；二是學(xué)科基礎(chǔ)，包括結(jié)構(gòu)和流體力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)方面的課程；三是專業(yè)課程，主要包括了熱能動力和能源綜合利用兩個方向的相關(guān)課程。整個課程體系分為三條線：第一是流體和熱學(xué)相關(guān)的課程，如流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、燃燒學(xué)等；第二是結(jié)構(gòu)力學(xué)方面，包括理論力學(xué)、材料力學(xué)等；第三是計算機語言方面的課程。因此在安排各門課程的學(xué)期上需要考慮上述課程銜接問題，從而最終制定出合理的能源與動力工程專業(yè)教學(xué)計劃表。

3 結(jié)論

該文依據(jù)工程教育專業(yè)認證中課程設(shè)置要求，根據(jù)南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院能動專業(yè)建設(shè)相關(guān)內(nèi)容與特色，以培養(yǎng)具有航空航天特色的工程教育專業(yè)人才為目標，以培養(yǎng)要求為基準，對南京航空航天大學(xué)能動專業(yè)課程體系進行優(yōu)化，最終制定了能源與動力工程專業(yè)教學(xué)計劃表。

（1）以工程教育專業(yè)認證的課程設(shè)置要求為指引，對能源與動力專業(yè)課程體系進行優(yōu)化，其中數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程、工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程、工程實踐與畢業(yè)設(shè)計、人文社會科學(xué)類通識教育課程等課程學(xué)分達到了工程教育專業(yè)認證標準中占總學(xué)分的要求。

（2）在能源與動力專業(yè)課程優(yōu)化過程中，充分突出了南京航空航天大學(xué)的航空航天特色。

（3）在各門課程設(shè)置以及相互銜接基礎(chǔ)上，制定出合理的能源與動力工程專業(yè)教學(xué)計劃表。

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