以工程認(rèn)證為導(dǎo)向構(gòu)建工科專業(yè)課程體系

趙康培

摘? 要 工科專業(yè)定位和課程設(shè)置應(yīng)以人才需求市場調(diào)研為基礎(chǔ)，考慮專業(yè)辦學(xué)條件與能力，體現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)特色。應(yīng)用型人才培養(yǎng)要確保人文科學(xué)素養(yǎng)養(yǎng)成，突出工程意識和專業(yè)能力訓(xùn)練，做到人才培養(yǎng)過程與工程認(rèn)證對接。課程體系重構(gòu)應(yīng)有明確的主線和方向，課程設(shè)置應(yīng)服務(wù)于培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，應(yīng)突出專業(yè)特色內(nèi)涵凝練，并在培養(yǎng)過程中逐一落實(shí)。以山東交通學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)為例，探索以工程認(rèn)證為導(dǎo)向構(gòu)建工科專業(yè)課程體系。

關(guān)鍵詞 工程認(rèn)證;工科專業(yè);課程體系;材料成型及控制工程專業(yè);工程實(shí)踐能力;創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)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(yīng)用技術(shù)大學(xué)（學(xué)院）聯(lián)盟以服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略、引導(dǎo)地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展為目的，按照“產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈和人才培養(yǎng)鏈”三鏈融合的要求，優(yōu)化人才培養(yǎng)格局，加快高等教育結(jié)構(gòu)調(diào)整，創(chuàng)新人才培養(yǎng)體制機(jī)制。山東交通學(xué)院作為首批應(yīng)用技術(shù)大學(xué)改革試點(diǎn)高校和山東省高等教育應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校，2015年在先行試點(diǎn)基礎(chǔ)上全面啟動工科專業(yè)轉(zhuǎn)型改革。正是在這樣的形勢下，山東交通學(xué)院材料成型及控制工程（簡稱材料成型）專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生工程能力和專業(yè)能力為目標(biāo)，以工程認(rèn)證為導(dǎo)向，探索創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，以期在提升學(xué)生工程素質(zhì)上有所作為。本文介紹專業(yè)在改革過程中的思路與做法，并重點(diǎn)圍繞專業(yè)定位和理論課課程體系構(gòu)建進(jìn)行闡述。

1? 專業(yè)定位

材料成型專業(yè)是在本科目錄調(diào)整時(shí)將原鑄造、鍛壓、焊接、模具、熱處理等合并設(shè)立的新專業(yè)，目前開設(shè)該專業(yè)的高校有144所。山東交通學(xué)院于2004年申報(bào)專業(yè)并獲批復(fù)，2005年開始招生，截至2020年已連續(xù)招生16屆，畢業(yè)學(xué)生12屆，為社會培養(yǎng)800余名模具和焊接類技術(shù)人才。當(dāng)前，專業(yè)在校班級數(shù)為八個(gè)，在校生約300名。在15年的專業(yè)辦學(xué)過程中，專業(yè)團(tuán)隊(duì)圍繞人才培養(yǎng)的諸環(huán)節(jié)開展了富有成效的工作，專業(yè)建設(shè)與辦學(xué)層次逐年提高，獲得校級專業(yè)建設(shè)比賽第八名，在普通本科高校撥款定額改革專業(yè)劃分中被界定為B類。

1.1? 市場調(diào)研

廣泛而富有針對性的專業(yè)調(diào)研是轉(zhuǎn)型改革的基礎(chǔ)，也是專業(yè)定位和課程體系構(gòu)建的基石。專業(yè)開展面向模具、汽車、工程機(jī)械、船舶、軌道交通、3D等與交通裝備制造業(yè)有關(guān)產(chǎn)業(yè)的專項(xiàng)調(diào)研，范圍遍及東北老工業(yè)基地、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)、山東半島制造業(yè)基地、長三角及珠三角地區(qū)。通過調(diào)研，更加深刻地體會到企業(yè)一線對人才培養(yǎng)的具體要求，具備扎實(shí)專業(yè)知識且兼具較強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)能力的應(yīng)用型人才是企業(yè)追求的目標(biāo)。同時(shí)走訪學(xué)習(xí)相關(guān)高校的專業(yè)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，盡管開設(shè)該專業(yè)的高校眾多，但被調(diào)研高校均立足于學(xué)校特色與優(yōu)勢，依托行業(yè)辦學(xué)，開創(chuàng)了專業(yè)辦學(xué)的良好局面。山東交通學(xué)院材料成型專業(yè)辦學(xué)理應(yīng)借力交通事業(yè)，做到立足交通、服務(wù)交通，方能提高專業(yè)生存力和競爭力。

在就業(yè)與市場需求方面，根據(jù)麥可思統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，材料成型專業(yè)自2009年以來一直穩(wěn)居畢業(yè)半年后就業(yè)率較高的主要本科專業(yè)前25位，專業(yè)發(fā)展態(tài)勢呈現(xiàn)穩(wěn)定態(tài)勢。另據(jù)職友集（jobui.com）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年9月和2014年4月，該專業(yè)在174個(gè)工學(xué)類本科專業(yè)就業(yè)排名中分別居第三位和第一位。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在一定程度上反映出專業(yè)市場需求量大，就業(yè)前景廣闊。

1.2? 專業(yè)建設(shè)基礎(chǔ)

山東交通學(xué)院材料成型專業(yè)在辦學(xué)過程中歷來注重實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)、教學(xué)研究、師資隊(duì)伍建設(shè)、學(xué)生素質(zhì)能力培養(yǎng)等工作，專業(yè)建設(shè)的良好基礎(chǔ)必將成為人才培養(yǎng)模式改革和專業(yè)轉(zhuǎn)型改革的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)方面，整合原有零散實(shí)驗(yàn)室，成立功能較為齊全的材料加工工程中心;利用已經(jīng)立項(xiàng)到位的交通運(yùn)輸部實(shí)驗(yàn)平臺專項(xiàng)基金（2 000萬）、山東省機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)基金（400萬）、國家中職師資培訓(xùn)基地平臺建設(shè)基金（200萬），后續(xù)重點(diǎn)建設(shè)或完善材料分析測試中心、焊接實(shí)操中心、三維高精度掃描技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心、交通微量元素鑒定中心等平臺，為轉(zhuǎn)型改革提供技術(shù)平臺。

在教育教學(xué)與科學(xué)研究方面，專業(yè)近幾年承擔(dān)省、市、廳、校級科研與教研項(xiàng)目20余項(xiàng)，為正在實(shí)施的產(chǎn)教研項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)改革提供項(xiàng)目平臺。同時(shí)，專業(yè)圍繞教學(xué)開展跨時(shí)13年的教研教改項(xiàng)目群研究，內(nèi)容涵蓋培養(yǎng)模式改革、產(chǎn)教研項(xiàng)目驅(qū)動、專業(yè)建設(shè)、教學(xué)研究、課程建設(shè)、課帶實(shí)驗(yàn)改革、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)踐平臺擴(kuò)展、學(xué)生綜合能力訓(xùn)練、工程認(rèn)證、訓(xùn)練式課堂等。相關(guān)教研成果獲得中國交通教育學(xué)會優(yōu)秀教育成果一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)六項(xiàng)。

在師資隊(duì)伍方面，核心團(tuán)隊(duì)專業(yè)知識結(jié)構(gòu)合理，專業(yè)以材料加工工程為主，以機(jī)械設(shè)計(jì)制造為輔;均為研究生學(xué)歷，現(xiàn)有教授二人，交通運(yùn)輸部交通運(yùn)輸青年科技英才一人，“雙師型”師資比例達(dá)77%以上。根據(jù)專業(yè)發(fā)展規(guī)劃做好后續(xù)發(fā)展的師資儲備，開展面向3D打印與逆向工程領(lǐng)域的培訓(xùn)，有六人獲得3D打印應(yīng)用工程師、3D打印與逆向工程培訓(xùn)講師資質(zhì)，為轉(zhuǎn)型改革奠定良好的師資基礎(chǔ)。

在學(xué)生能力素質(zhì)培養(yǎng)方面，專業(yè)涌現(xiàn)出具有申請美國肯塔基大學(xué)、香港城市大學(xué)等高水平大學(xué)全額獎(jiǎng)學(xué)金能力的畢業(yè)生，也在全校范圍內(nèi)誕生了“志愿服務(wù)之星”“學(xué)習(xí)之星”。學(xué)生在國家和省級獎(jiǎng)學(xué)金評比中所占比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于校內(nèi)其他專業(yè)，綜合能力提升效果明顯。近七年專業(yè)一次就業(yè)率保持在85%以上，總體就業(yè)率100%，就業(yè)去向?qū)I(yè)相關(guān)度在75%以上。

1.3? 專業(yè)定位與培養(yǎng)目標(biāo)

基于市場調(diào)研并充分考慮專業(yè)現(xiàn)有的辦學(xué)能力，結(jié)合學(xué)?！芭囵B(yǎng)交通事業(yè)一線有成長力的工程師和管理者”的目標(biāo)定位，選取產(chǎn)業(yè)鏈中的“設(shè)計(jì)”與“生產(chǎn)”作為辦學(xué)主線，側(cè)重于培養(yǎng)交通裝備制造業(yè)中與材料成型有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師、工藝設(shè)計(jì)師、程序設(shè)計(jì)師、仿真分析師、質(zhì)量檢測師等，形成材料成型專業(yè)的定位：以路、海、空、軌交通裝備制造業(yè)中材料成型過程及控制方法為專業(yè)發(fā)展方向，培養(yǎng)適應(yīng)交通與裝備制造業(yè)生產(chǎn)和管理第一線需要的模具、焊接、3D打印與逆向工程應(yīng)用型人才。專業(yè)設(shè)置模具、焊接和3D打印三個(gè)方向，均與交通裝備制造業(yè)、交通裝備輕量化、智能制造、快速制造等密切相關(guān)，對專業(yè)定位支撐作用明顯。

立足交通裝備制造業(yè)，培養(yǎng)面向交通事業(yè)一線的工程師和管理者成為專業(yè)辦學(xué)的目標(biāo)。在考慮各方向就業(yè)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，結(jié)合專業(yè)面向設(shè)計(jì)與生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈辦學(xué)的思路，確定可視化人才培養(yǎng)目標(biāo)。材料成型專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)包括模具工程師、CAD工程師、CAE工程師、數(shù)控編程師等。為確保培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，分解出48項(xiàng)細(xì)化的可考核指標(biāo)點(diǎn)，涉及知識目標(biāo)23項(xiàng)、能力目標(biāo)17項(xiàng)、素質(zhì)目標(biāo)八項(xiàng)。分解的各可考核指標(biāo)點(diǎn)將在專業(yè)課程體系的構(gòu)建中尋求課程支撐。

2? 課程體系構(gòu)建

2.1? 基本思路

以工程認(rèn)證體系突出工程意識和專業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，結(jié)合行業(yè)工程師資質(zhì)認(rèn)證，開展培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)型改革和課程體系構(gòu)建。

2.2? 構(gòu)建原則

專業(yè)課程體系構(gòu)建必須有利于可考核指標(biāo)點(diǎn)目標(biāo)的達(dá)成，必須做到與專業(yè)認(rèn)證和工程認(rèn)證的對接，必須有利于“1+2+1”培養(yǎng)模式的順利推行，必須做到“減理論、增實(shí)踐、降課時(shí)”目標(biāo)，必須在課程內(nèi)容上保證體系完整性，必須在“1”中優(yōu)化實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，必須優(yōu)化開課順序，解決課程內(nèi)容重疊。

2.3? 課程體系構(gòu)建過程

2.3.1? 可考核指標(biāo)點(diǎn)支撐? 為確保培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成，逐一對各可考核指標(biāo)點(diǎn)建設(shè)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(biāo)點(diǎn)“掌握材料成型相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”和“掌握材料成型相關(guān)的工藝設(shè)計(jì)”中各有八門直接或間接支撐課程，做到重要指標(biāo)重點(diǎn)建設(shè)，這兩項(xiàng)指標(biāo)反映出的情況與專業(yè)圍繞“設(shè)計(jì)—生產(chǎn)”產(chǎn)業(yè)鏈辦學(xué)定位一致;在指標(biāo)點(diǎn)“掌握材料成型結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”和“具有常用工程軟件的初步應(yīng)用能力”中分別有七門和九門支撐課程，在“1+2+1”培養(yǎng)模式中強(qiáng)化輔助設(shè)計(jì)與分析能力，這與專業(yè)堅(jiān)持CAD實(shí)踐教學(xué)四年不斷線相一致。

2.3.2? 保證課程體系完整性? 工程認(rèn)證實(shí)質(zhì)等效要求中關(guān)于課程內(nèi)容的描述為“具有完備的內(nèi)容覆蓋”，專業(yè)在增強(qiáng)工程能力培養(yǎng)的前提下盡量做到理論課程體系的完整性。在專業(yè)課程模塊中，各方向圍繞與材料成型有關(guān)的原理、方法、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、檢驗(yàn)、工藝和軟件等開展課程設(shè)置，力圖保證體系完整性并與工程認(rèn)證對接。

2.3.3? 課程設(shè)置與工程認(rèn)證對接? 基于面向工程師資質(zhì)認(rèn)證的人才培養(yǎng)目標(biāo)，各方向在課程體系上做到與資質(zhì)認(rèn)證體系相對應(yīng)。圖1是焊接工程師認(rèn)證體系與焊接方向課程體系對照示意圖，兩個(gè)體系匹配關(guān)系良好。

2.3.4? 形成提高工程應(yīng)用能力的“1+2+1”培養(yǎng)模式? “1+2+1”人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵理解可以分為三個(gè)層次：

第一是培養(yǎng)年限層次上的“1+2+1”，主要培養(yǎng)學(xué)生人文素養(yǎng)能力（1）、專業(yè)知識與專業(yè)技能（2）和工程應(yīng)用能力（1）;

第二是知識結(jié)構(gòu)層次上的“1+2+1”，培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的素質(zhì)課程知識（1）、專業(yè)理論知識（2）和創(chuàng)新理論方法（1）;

第三是能力提升層次上的“1+2+1”，實(shí)現(xiàn)學(xué)生從具備一般問題分析能力（1）到專業(yè)問題分析能力（2），再到基于工程創(chuàng)新的能力（1）的層進(jìn)式跨越。

2.3.5? 減理論、增實(shí)踐、降學(xué)時(shí)? 本著強(qiáng)基礎(chǔ)的思路，方案中素質(zhì)課程群和學(xué)科基礎(chǔ)群學(xué)分與課時(shí)略有增加，比上一版增加16學(xué)時(shí)。對專業(yè)課程群做了刪減，減少六學(xué)分，縮減96學(xué)時(shí)，主要通過刪減合并課程、減少課時(shí)實(shí)現(xiàn)，比如合并成立材料成型原理，根據(jù)專業(yè)限選課課程特點(diǎn)針對性縮減學(xué)時(shí)等。設(shè)立創(chuàng)新課程群（35周，35學(xué)分），增加實(shí)操類課程、軟件類課程、課帶實(shí)驗(yàn)、專業(yè)軟件訓(xùn)練、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)等，實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)占比達(dá)到35.2%，比上一版方案增加4.2個(gè)百分點(diǎn)。

2.3.6? 優(yōu)化實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目? 在“1+2+1”培養(yǎng)模式的“1”中，從有利于確保核心課程知識運(yùn)用的角度出發(fā)，合理設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，各方向均包含結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、裝備設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、專業(yè)軟件技能訓(xùn)練等模塊，進(jìn)而達(dá)到專業(yè)實(shí)訓(xùn)先點(diǎn)后面、以點(diǎn)帶面的分層次、漸進(jìn)統(tǒng)一式實(shí)訓(xùn)效果。

2.3.7? 優(yōu)化開課順序，解決課程內(nèi)容重疊? “1+2+1”模式的實(shí)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(guān)聯(lián)度基礎(chǔ)上做到基礎(chǔ)類課程優(yōu)先開設(shè)，先導(dǎo)課程先行開設(shè)，對于因?qū)W期限制不好兼顧但課程間存在較高關(guān)聯(lián)度的課程則在課程內(nèi)容上作調(diào)整，增加先導(dǎo)知識介紹。正確處理好各課程間的關(guān)系，比如機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖（模具）的關(guān)系，金工實(shí)習(xí)與金屬工藝學(xué)的關(guān)系，CAD/CAE課程、軟件類課程與專業(yè)課的關(guān)系。另外，工程材料與金屬工藝學(xué)開設(shè)順序與內(nèi)容重疊，對它們的處理要在課程標(biāo)準(zhǔn)制定中落實(shí)。

3 專業(yè)特色與創(chuàng)新

以提升學(xué)生工程實(shí)踐能力為目標(biāo)，以工程認(rèn)證為導(dǎo)向，開展專業(yè)轉(zhuǎn)型與課程體系重構(gòu)，采用團(tuán)隊(duì)教師、輔導(dǎo)員、學(xué)院教師、外學(xué)院教師、先行試點(diǎn)專業(yè)負(fù)責(zé)人、幫扶單位專業(yè)負(fù)責(zé)人、在校生、畢業(yè)生、外校專家等參加的多位一體的改革論證，轉(zhuǎn)型過程中專業(yè)辦學(xué)形成以下特色：

1）課程體系設(shè)置做到將人才培養(yǎng)與專業(yè)認(rèn)證、工程認(rèn)證對接，培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、畢業(yè)出口、實(shí)踐環(huán)節(jié)、專項(xiàng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)與工程認(rèn)證接軌。

2）實(shí)施培養(yǎng)年限、知識結(jié)構(gòu)、能力提升層次下的“1+2+

1”人才培養(yǎng)模式，增設(shè)基于實(shí)操訓(xùn)練、軟件訓(xùn)練、項(xiàng)目訓(xùn)練、創(chuàng)新訓(xùn)練、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的一體化專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)。

3）實(shí)施產(chǎn)教研項(xiàng)目驅(qū)動式人才培養(yǎng)模式，利用3D產(chǎn)教平臺、教科研項(xiàng)目平臺強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力。

4）堅(jiān)持CAD貫穿教學(xué)與實(shí)踐四年不斷線，提高學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、應(yīng)用與分析能力。

5）強(qiáng)化基于工程訓(xùn)練平臺的實(shí)踐能力培養(yǎng)，利用機(jī)械廠、省級工程訓(xùn)練示范中心、材料加工工程中心等平臺，強(qiáng)化學(xué)生工程應(yīng)用和創(chuàng)新能力?！?/p>

參考文獻(xiàn)

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