基于工程教育專業(yè)認證的材料成型及控制工程專業(yè)（鑄造工程方向）畢業(yè)要求及其保障體系構建

程偉麗，王紅霞，王文先，池成忠，陳少平，王利芬

（太原理工大學材料科學與工程學院，山西太原030024）

·教學研究·

基于工程教育專業(yè)認證的材料成型及控制工程專業(yè)（鑄造工程方向）畢業(yè)要求及其保障體系構建

程偉麗，王紅霞，王文先，池成忠，陳少平，王利芬

（太原理工大學材料科學與工程學院，山西太原030024）

基于工程教育專業(yè)認證標準，制定了材料成型及控制工程專業(yè)（鑄造工程方向）的畢業(yè)要求，并分析了畢業(yè)要求對培養(yǎng)目標達成的支持方式，論述了其保障體系的構建。實踐證明，該體系有利于提高材料成型及控制工程專業(yè)學生知識、能力和素養(yǎng)的達成，也為相關專業(yè)進行工程教育專業(yè)認證提供了借鑒經(jīng)驗。

工程教育專業(yè)認證；畢業(yè)要求；培養(yǎng)目標；保障體系

近年來我國高等教育發(fā)展規(guī)模持續(xù)增大，招生數(shù)量也不斷增加，怎樣提高教學質量，對教學質量如何實施有效的監(jiān)控，成為社會各界及高校本身廣泛關注的問題[1，2]。自我國加入《華盛頓協(xié)議》以來（2009年～），我國的工程教育質量逐步提升，所培養(yǎng)的人才對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應性也大大改善。工程教育專業(yè)認證是由工程教育專業(yè)認證專家委員會同該專業(yè)領域的專家一起進行，為專業(yè)人才進入專門職業(yè)界從業(yè)的預備教育提供質量保證[3-5]。專業(yè)認證主要包括如下程序：首先，被認證專業(yè)在當年提出申請，撰寫自評報告和補充材料，工程教育專業(yè)認證專家委員會審核材料合格后，然后指派專家進校實地考查。本專業(yè)自2012年12月開始提出申請，于2014年5月正式通過機械工程教育專業(yè)認證專家委員會認證，期限為三年[6]。本文參照工程教育專業(yè)認證通用標準和補充標準，結合鑄造工程方向建設現(xiàn)狀，探討基于工程教育專業(yè)認證的材料成型及控制工程專業(yè)（鑄造工程方向）畢業(yè)要求制定及其保障體系。

1 本專業(yè)畢業(yè)要求的制定

自2012年起，本專業(yè)開始組織校友會訪談、實行行業(yè)協(xié)會和就業(yè)單位參與教學過程質量監(jiān)控，了解行業(yè)和相關企業(yè)對材料成型及控制工程專業(yè)畢業(yè)生能力的要求，結合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的需要以及工程教育專業(yè)認證委員會下發(fā)的通用標準和補充標準，本專業(yè)將人才培養(yǎng)目標定位為應用型專業(yè)技術人才?？偟膩碚f，該類型的人才應掌握扎實的人文社科和自然科學基礎知識、工程基礎知識和專業(yè)基礎理論知識、專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和前沿知識和專業(yè)方向特色知識，具備專業(yè)基本技能及應用能力、工程實驗設計和分析能力、組織管理和團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力和適應發(fā)展能力，同時擁有人文素養(yǎng)、社會責任感、工程職業(yè)道德、國際視野和發(fā)展意識和創(chuàng)新意識的新型KAQP（Knowledge-Ability-Quality-Profession）人才。該畢業(yè)要求的制定要求將專業(yè)建設理念由“以教學為導向，以培養(yǎng)計劃為中心”轉變?yōu)椤耙援a(chǎn)出為導向，以學生能力達成為中心”。

根據(jù)材料成型及控制工程專業(yè)培養(yǎng)目標，確定畢業(yè)生應具備的具體知識、能力和素質要求。

1）知識要求（Knowledge）

K1人文社科基礎知識：具有豐富寬廣的人文社科知識以及一定的市場經(jīng)濟和管理知識；

K2自然科學基礎知識：掌握系統(tǒng)的數(shù)學、物理和化學等自然科學基礎知識；

K3工程基礎知識和專業(yè)基礎理論知識：掌握理論力學、材料力學、材料加工傳輸原理、電子電工技術、自動控制原理、機械設計基礎、材料科學基礎、材料成型基礎、材料科學概論、材料成型測試技術、金屬材料及熱處理、機械原理、互換性與技術測量等工程基礎知識和專業(yè)基礎理論知識；

K4專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和前沿知識了解材料成型及控制工程的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，掌握本領域最新的設計理論和先進成型技術，熟悉材料成型技術的發(fā)展方向；

K5專業(yè)方向特色知識：掌握鑄造工程方向特色課程中的基本原理、工藝和設備方面的知識。

2）能力要求（Ability）

A1專業(yè)基本技能及應用能力。具有材料成型及控制工程專業(yè)所需的機械制圖、工藝及裝備設計、實驗和測試等基本技能，具備材料成型及控制工程專業(yè)設備和相應的輔助檢測設備的操作技能，具有較強的數(shù)學計算和分析能力、計算機應用能力、外語應用能力；

A2工程實驗設計和分析能力。具有綜合運用所學基本理論和技術手段進行系統(tǒng)分析和過程設計的能力，設計過程中能夠綜合考慮經(jīng)濟、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理、適應應社會發(fā)展和科學技術進步的能力；

A3組織管理和團隊協(xié)作能力。具有一定的組織管理能力，較高的人際交往能力，協(xié)同合作能力；

A4創(chuàng)新能力和適應發(fā)展能力。具有創(chuàng)新能力、文獻檢索能力、自主學習能力和適應社會發(fā)展和科學技術進步的能力。

3）素質要求（Quality）

Q1人文素養(yǎng)。具有優(yōu)秀的人文社會科學素養(yǎng)、良好的語言文字表達能力；

Q2社會責任感。具有技術和社會責任擔當、貢獻社會、保護環(huán)境的意識，了解相關的地域文化、政策和法津、法規(guī)，能夠判斷技術發(fā)展所帶來的社會問題；

Q3工程職業(yè)道德。了解與鑄造工程方向相關的職業(yè)和行業(yè)標準、法規(guī)，熟悉環(huán)境保護方面的方針、政策，了解鑄造生產(chǎn)安全知識，能正確認識鑄造工程對社會的影響；

Q4國際視野和發(fā)展意識。具有跨文化交流、競爭意識，能夠認識到材料成型及控制工程專業(yè)對于社會發(fā)展和科技進步的貢獻，具有適應社會發(fā)展和科學技術進步的意識；

Q5創(chuàng)新意識。具有較強的創(chuàng)新意識及創(chuàng)新精神。

2 畢業(yè)要求對培養(yǎng)目標達成的支持方式

結合山西省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的需要，本專業(yè)將培養(yǎng)目標定位為“培養(yǎng)適應21世紀社會主義現(xiàn)代化建設需要的，德、智、體、美全面發(fā)展的，具有機械科學、材料科學、自動化和計算機基礎知識和應用能力，能夠在材料加工理論、材料成型過程自動控制、成型工藝過程設計及先進材料工程領域內進行科學研究、技術開發(fā)、設計制造、生產(chǎn)組織管理，具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應用型專業(yè)技術人才?！?/p>

本專業(yè)定義的培養(yǎng)目標是對工程教育標準中的畢業(yè)要求在知識、能力和技能方面的具體細化與分解，培養(yǎng)計劃則是畢業(yè)要求教學實現(xiàn)的實施方案與依據(jù)，課程講授、課程實驗、課程設計、入學教育、開放性實驗、個性發(fā)展第二課堂、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、就業(yè)指導、安全教育、社會實踐、自主實踐和畢業(yè)設計（論文）等教學環(huán)節(jié)構成的課程體系是保證培養(yǎng)計劃落實的具體教學措施。因此，各教學環(huán)節(jié)目標的達成是畢業(yè)要求實現(xiàn)的前提與基礎，畢業(yè)要求的實現(xiàn)又支持了培養(yǎng)目標的達成。本專業(yè)畢業(yè)要對培養(yǎng)目標達成的支持見表1.

3 本專業(yè)的畢業(yè)要求達成的保障體系

表1 本專業(yè)畢業(yè)生能力要求對培養(yǎng)目標達成的支持

通過工程教育專業(yè)認證后，本專業(yè)以“課程體系”整合為依托，根據(jù)內外反饋信息調整“培養(yǎng)方案”，轉變傳統(tǒng)的以教為主的教學模式，保障良好的“教學環(huán)境”，增加反饋力度和管理的規(guī)范性，完善內部質量監(jiān)控體系，構建了本專業(yè)畢業(yè)要求達成的保障體系，該體系整體實施框架圖如圖1所示。

圖1 畢業(yè)要求達成的保障體系實施框架圖

3.1 課程保障體系

為了畢業(yè)要求的順利達成，根據(jù)目前本專業(yè)畢業(yè)生能力達成度，修訂了2012版培養(yǎng)計劃，增加了專業(yè)課程實驗和實踐學時，較2006版培養(yǎng)計劃，2102版計劃修訂共增加學時數(shù)為72學時，加強了工程實驗設計和分析能力（A1，A2）、組織管理和團隊協(xié)作的能力（A3）達成支撐環(huán)節(jié)，通過開設創(chuàng)新實驗和實踐能力提升計劃環(huán)節(jié)，加強了創(chuàng)新能力和適應發(fā)展能力（A4，Q5）達成支撐環(huán)節(jié)。

其次，為了更好地發(fā)揮專業(yè)基礎理論知識對專業(yè)知識的支撐作用（能力與理論交替攀升），將“材料科學概論A”和“材料成型基礎B”課程調整到第三學期，將“材料傳輸原理”和“材料物理化學”（K2，K3，K4）調整到第四學期，將專業(yè)必修課程“材料科學基礎”（K3，K4）調整到第五學期。同時分別第二學期和第六學期增加工程模型制作和開放性實驗模塊，設置了個性發(fā)展課堂（Q1～Q3），實現(xiàn)了學生實踐能力和理論水平的交替攀升，目前材料成型12級學生正在執(zhí)行新的教學計劃，能力達成效果顯著，參加省級大創(chuàng)項目和國家級科技競賽的學生覆蓋率達到了85%（2011級學生覆蓋率30%）。本專業(yè)2012版培養(yǎng)計劃課程實施圖及先修關系見圖2.

3.2 教學模式保障體系

本專業(yè)方向構建了一種新的教學模式，在課堂教學環(huán)節(jié)，增加了分組報告，自我展示和課外拓展環(huán)節(jié)，使學生從被動應試型學習轉化為主動探究式學習，進而形成有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，自我學習能力和團隊協(xié)作能力同步提升的發(fā)教學環(huán)境和教學體系。

建立理論課程和實踐環(huán)節(jié)相互統(tǒng)一促進理論水平和實踐能力交替攀升的教學模式。根據(jù)畢業(yè)要求達成的需要，將基礎理論課程材料科學概論A、焊接工程概論和材料成型基礎B調整到第二學年進行，建立儀器設備原理與操作、行業(yè)前沿技術講座、學科TOP 100論文檢索等資源共享平臺。搭建理論和實踐訓練服務平臺，為第四學期和第五學期進行的課程設計、金工實習和開放性科研訓練等實踐環(huán)節(jié)提供了理論支撐。

3.3 內部保障體系

1）設立探究式和開放式的實踐環(huán)節(jié)

按照“基礎研究類、綜合設計類、綜合工程類和學科前沿類”四個層次設置實驗項目；建立實驗教學質量監(jiān)控的反饋體系。發(fā)揮本學科的科研優(yōu)勢，以省級大學生創(chuàng)新項目、校級學生創(chuàng)新和開放性實驗項目等創(chuàng)新平臺為依托，鼓勵有能力的學生盡早參與科研項目，培養(yǎng)學生分析和解決綜合工程問題的能力。為畢業(yè)能力（K4，A2-A4，Q3-Q5）的達成提供了保障措施。

2）加強學生在內部反饋中的地位

工程教育專業(yè)認證的核心理念是“以學生能力的達成實施教學過程”[5]。因此，本專業(yè)提高了學生在內部反饋中的重要地位，優(yōu)化學生評教、學生能力自評、督導聽課環(huán)節(jié)的反饋方式、反饋內容和反饋周期，理順監(jiān)督者和被監(jiān)督者間的自主關系和合作方式。并在本專業(yè)的優(yōu)秀教師評選中，加大了學生評價和學生能力自評在總分中所占的比例，督促教學活動執(zhí)行主體對學生能力達成的重視程度。

3）反饋信息響應機制化

教學過程質量監(jiān)控和反饋機制是控制和保障教學文件和教學過程執(zhí)行質量的可持續(xù)提升的重要保障。本專業(yè)嚴格按照“計劃—實施—檢查—反饋—處理”的管理循環(huán)運轉，根據(jù)學生自評、網(wǎng)上評教、教學督導內部質量監(jiān)控和外部（行業(yè)協(xié)會、用人單位、校友會、校外實習基地）反饋信息，健全教學管理制度（制定青年教師教學準入制度、核心課程改革制度、教學過程行業(yè)參與制度、教學質量監(jiān)控反饋制度），保障實驗教學條件和設備的主流性，完善了教學質量的保障體系，保障教學管理規(guī)章制度的執(zhí)行，加大了基于內外部問題反饋—處理環(huán)節(jié)的響應力度。

圖2 本專業(yè)2012版培養(yǎng)計劃課程實施圖及先修關系

4）培養(yǎng)計劃個性化

開設專業(yè)導師個性化課堂，指導學生制定個性化學習培養(yǎng)方案；同時設置自主實踐環(huán)節(jié)：學術競賽、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練、生涯導航、模型制作、開放性科研訓練等，促進學生解決綜合工程問題和創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。

3.4 外部反饋保障體系

輸出學生的能力直接交由企業(yè)和社會相關部門評價，企業(yè)和社會是評價畢業(yè)生能力高低的“重要反饋保障體系”。因此，本專業(yè)采取了用人單位和行業(yè)協(xié)會參與教學過程中的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求制定環(huán)節(jié)，這樣可以更好地滿足社會對畢業(yè)生的能力要求，同時建立了較為完善的持續(xù)的多渠道社會評價反饋系統(tǒng)。以本專業(yè)骨干課程《鑄造工藝及模具設計》為例，基于山西省鑄造學會和長春一汽集團校友會反饋信息，我們增加了該課程的學時，并在澆注系統(tǒng)設計和鑄件結構設計部分設置成雙語教學環(huán)節(jié)，同時增加了鑄造工藝數(shù)值模擬實踐訓練。為畢業(yè)能力（K4，A4，Q4）的達成提供了良好的教學過程控制。目前12級學生通過該課程的學習，考試成績優(yōu)良率可達到88%左右。本專業(yè)還建立了畢業(yè)生跟蹤反饋機制，不定期對各個行業(yè)的畢業(yè)生進行跟蹤調查，與用人單位保持交流，并反饋到現(xiàn)行教學過程控制與反饋系統(tǒng)，以便準確了解本專業(yè)培養(yǎng)目標的實現(xiàn)情況，從而指導教學過程，促進教學改革的不斷深入，使本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案更具有科學性、前瞻性和適應性。

4 結語

實踐證明，本專業(yè)在學生能力培養(yǎng)方面取得顯著效果，課程體系的調整、自主實踐環(huán)節(jié)和開放性實驗的引入，顯著地提高了本專業(yè)畢業(yè)生的能力達成度。另外，本在專業(yè)改革實踐中發(fā)現(xiàn)需要完善和加強的工作主要體現(xiàn)在以下方面。

1）建立厚基礎、寬口徑、重能力的基礎知識體系和自主性、個性化、研究型的專業(yè)教學體系，為繼續(xù)學習、創(chuàng)造性和自主學習打下基礎；培養(yǎng)學生綜合應用能力和創(chuàng)造性思維，促進學生創(chuàng)新能力和終身學習能力的培養(yǎng)；

2）提升青年教師工程素養(yǎng)，強化青年教師與行業(yè)、企業(yè)間的聯(lián)系并引入崗位實習環(huán)節(jié)，強化畢業(yè)生的工程職業(yè)素養(yǎng)以及未來崗位適應能力；

3）以服務地方產(chǎn)業(yè)和適應新型產(chǎn)業(yè)結構出發(fā)，構建行業(yè)兩會—用人企業(yè)—實習基地為主干的外部反饋體系，指導本專業(yè)的培養(yǎng)體系改革、支持校外實踐基地建設、評價學生能力達成度，同時利用反饋數(shù)據(jù)進行調控，培養(yǎng)體系調控后的畢業(yè)生進入企業(yè)和實習基地接受檢驗，實現(xiàn)了教學質量控制的

Graduation Requirements and Their Guarantee System Building of Material forming and Control Engineering（foundry engineering）Based on Engineering Education Certification

CHENG Wei-li，WANG Hong-xia，WANG Wen-xian，CHI Cheng-zhong，CHEN Shao-ping，WANG Li-fen
（School of Materials Science and Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，China）

The graduation requirements of material forming and control engineering（foundry engineering）were established based on the criterion of engineering education certification.In addition，the relationship between them and training objective of material forming and control engineering was analyzed.Furthermore，how the build the guarantee system to achieve the requirements was studied in detail.It has been proved by practice that the system is beneficial to improve the knowledge，quality and ability of the students，and it offers valuable experience for major reforming and engineering education certification passing of relative engineering majors.

engineering education certification，graduation requirement，training objective，guarantee system

G 642.0

A

1674-6694（2015）05-0059-05

10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2015.05.019

2015-07-07

程偉麗（1982-），男，博士，副教授，主要從事高強韌耐熱鎂合金制備及其熱變形行為研究。

2015年山西省普通本科高等教育教學改革研究項目（工程教育專業(yè)認證的教學質量閉環(huán)控制體系探索與實踐），2014年太原理工大學教學改革項目（材料成型與控制工程專業(yè)教學質量閉環(huán)控制體系建設思路與實踐）