面向工程實踐能力培養(yǎng)的專業(yè)課程體系構(gòu)建與內(nèi)涵建設(shè)

陳英華，李海生，陳聚凱，沈利民，段晨龍，閆小康

（中國礦業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院，江蘇徐州 221116）

工程實踐能力培養(yǎng)是工科院校畢業(yè)生綜合評價的重要指標(biāo)。面向《中國制造2025》[1]，行業(yè)發(fā)展需要工程實踐能力突出的人才。我國工程教育規(guī)模逐年增大，已實現(xiàn)工程教育和工程師資格的國際互認，人才培養(yǎng)的工程實踐創(chuàng)新能力不斷提升[2]。工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)對高校教師的工程實踐能力也提出了具體要求，從提高教師工程實踐能力出發(fā)，探索創(chuàng)新能力突出的工程實踐人才培養(yǎng)路徑，提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，服務(wù)高素質(zhì)工程人才培養(yǎng)，具有重要意 義[3]。

需要建立完備的課程教學(xué)體系，實現(xiàn)高質(zhì)高效的教學(xué)。高校面向工程實踐能力培養(yǎng)，改革課程教學(xué)體系，取得了一定的成效。劉長風(fēng)等提出了構(gòu)建全新的“12345X”六位一體的專業(yè)實踐教學(xué)體系，實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升[4]；孟李晨等構(gòu)建了電子信息課程教學(xué)實踐體系，將多類教學(xué)內(nèi)容進行了融合，有助于培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力[5]；張聚濤等認為機械創(chuàng)新大賽可以提高機械類學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力[6]；張立俊等構(gòu)建了“機制+平臺+培訓(xùn)”的模式，提高教師的工程實踐創(chuàng)新能力，服務(wù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)[7]；徐嵩等在工程教育專業(yè)認證背景下，開展了專業(yè)工程實習(xí)教學(xué)改革，對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有重要意義[8]。可以看出，建立具有一定特色的實踐教學(xué)體系，采用創(chuàng)新設(shè)計或創(chuàng)新大賽等多樣化的教學(xué)形式，有助于提升學(xué)生工程實踐創(chuàng)新能力。

中國礦業(yè)大學(xué)過程裝備與控制工程專業(yè)已通過工程教育專業(yè)認證，專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量明顯提升[9-10]。作為已通過認證的專業(yè)，如何開展培養(yǎng)方案修訂和課程體系構(gòu)建工作，成為人才培養(yǎng)的重要課題[11-12]。結(jié)合目前專業(yè)培養(yǎng)方案實施情況，本文以過程裝備與控制工程專業(yè)為例，以工程實踐能力培養(yǎng)為核心，總結(jié)專業(yè)在本科培養(yǎng)課程體系優(yōu)化與內(nèi)涵提升方面的經(jīng)驗，對培養(yǎng)工科學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力有一定的借鑒意義[13-14]。明確工程實踐能力培養(yǎng)目標(biāo)，在完成課程體系初步設(shè)計后，將優(yōu)化重構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)調(diào)整落實到具體課程中，構(gòu)建多樣化、個性化的素質(zhì)拓展渠道和拓展課程組，開展教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定和考核評價體系的構(gòu)建。在此基礎(chǔ)上，從多方面探索核心課程內(nèi)涵建設(shè)與質(zhì)量提升的具體操作方法，為專業(yè)課程體系建設(shè)和內(nèi)涵提升提供可行樣板，為培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力提供了有價值的參考。

1 課程體系改革的必要性

課程體系是專業(yè)人才培養(yǎng)方案的主要組成部分，能夠充分體現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)的主題思路和專業(yè)知識領(lǐng)域的涵蓋范圍，凸顯專業(yè)人才培養(yǎng)特色。定期按照計劃開展人才培養(yǎng)方案修訂工作，對專業(yè)課程體系進行改革，其必要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）推動三級認證模式下認證專業(yè)持續(xù)改進的需要。

當(dāng)前，教育部為了保障高校本科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，已推行三級認證工作。認證持續(xù)改進已成為專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容之一，可以為后續(xù)再次認證奠定基礎(chǔ)，服務(wù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)。定期開展人才培養(yǎng)方案修訂，積極推進課程體系教學(xué)改革，可實現(xiàn)新課程體系對培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的強有力支撐，不斷推動專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提升。認證專業(yè)持續(xù)改進是課程體系改革的主要推動力。

（2）探索建設(shè)國家級一流專業(yè)的需要。

作為國家一流專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容，課程建設(shè)及教育教學(xué)研究與改革對推動專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提升具有重要意義。以工程實踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)，構(gòu)建新的專業(yè)課程體系和知識體系，加強教材和數(shù)字化資源建設(shè)，可以形成專業(yè)人才培養(yǎng)的主體思路，能夠凸顯學(xué)科專業(yè)特色，推動國家一流專業(yè)建設(shè)。

（3）大類招生背景下專業(yè)人才培養(yǎng)調(diào)整的需要。

由于推進大類招生工作的需要，專業(yè)培養(yǎng)方案需要進行調(diào)整和優(yōu)化。綜合考慮大類招生專業(yè)的差異性，從專業(yè)分流的實際出發(fā)，合理制定通識課程體系、基礎(chǔ)課程體系，與后續(xù)專業(yè)課程體系無縫對接和有機結(jié)合，能夠為學(xué)生提供正確的專業(yè)引導(dǎo)，對確保專業(yè)教學(xué)延續(xù)性具有重要意義。

2 課程體系構(gòu)建思路

2.1 基于OBE 理念的全流程反向設(shè)計

工程教育認證OBE 理念堅持以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進，課程體系可以采用全流程反向設(shè)計方法。首先，結(jié)合專業(yè)辦學(xué)定位和行業(yè)發(fā)展需要，制定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，這是學(xué)生畢業(yè)五年左右可以實現(xiàn)的目標(biāo)。依據(jù)過程裝備與控制工程專業(yè)的特點，人才培養(yǎng)可以按照“工藝+裝備+控制+成套”的四大主干路線進行。其次，將培養(yǎng)目標(biāo)逐層分解，制定與培養(yǎng)目標(biāo)相對應(yīng)的學(xué)生畢業(yè)要求，明確提出學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)儲備的知識和具備的能力。再次，為了實現(xiàn)畢業(yè)要求，制定培養(yǎng)過程所需的課程體系，并逐步落地形成教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，制定詳細的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)計劃、課程教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)組織形式和考核評價方式等，這些將對畢業(yè)要求具有明確的支撐作用。最后，依托人才培養(yǎng)過程的內(nèi)外部反饋情況，再次對培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程體系進行修訂，形成人才培養(yǎng)過程的全流程反向設(shè)計。

2.2 優(yōu)化重構(gòu)知識體系與結(jié)構(gòu)

以工程實踐能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，對原有課程體系、知識結(jié)構(gòu)進行梳理和整合，優(yōu)化課程體系，使課程教學(xué)滿足學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)目標(biāo)，對畢業(yè)要求形成強有力支撐作用。如將過程裝備CAD、有限元計算軟件合并為過程裝備設(shè)計軟件及應(yīng)用，利用有限的學(xué)時講授專業(yè)設(shè)計軟件的功能及應(yīng)用案例，使學(xué)生具備應(yīng)用專業(yè)軟件工具開展工程項目開發(fā)的初步能力。

2.3 構(gòu)建多樣化、個性化的素質(zhì)拓展渠道

為了使學(xué)生更好地進行素質(zhì)拓展，設(shè)置了本碩一體化課程組、專業(yè)高階選修課程組和科研訓(xùn)練挑戰(zhàn)性課程組，每個課程組均為12 學(xué)分，以供學(xué)生依據(jù)需求進行選擇。

本碩一體化課程組主要面向本科階段有意愿選擇繼續(xù)攻讀碩士學(xué)位的學(xué)生，講授研究生課程，形成了本碩階段的順利銜接。本碩一體化課程組設(shè)置學(xué)術(shù)研究與創(chuàng)新能力訓(xùn)練課程，由學(xué)科組織考核評價，注重學(xué)生知識與能力的綜合評價，通過考核的學(xué)生可以獲得相應(yīng)學(xué)分。本碩一體化課程組可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生提供個性化的素質(zhì)拓展渠道。

專業(yè)高階課程組主要面向畢業(yè)后選擇直接就業(yè)的學(xué)生，主要分為兩個方向：其一是過程設(shè)備設(shè)計高階課程組，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握過程裝備現(xiàn)代分析與設(shè)計方法，為學(xué)生畢業(yè)后在科研院所、設(shè)計院等單位從事裝備設(shè)計工作奠定知識基礎(chǔ)；其二是過程裝備運行與管理高階課程組，面向畢業(yè)后從事流程性生產(chǎn)過程設(shè)備維護、工程管理與節(jié)能運行等方面工作的學(xué)生。在培養(yǎng)過程中，注重專業(yè)基本能力，實現(xiàn)集成訓(xùn)練能力提升，設(shè)置集成設(shè)計能力訓(xùn)練環(huán)節(jié)，逐步提升學(xué)生工程設(shè)計能力。

科研訓(xùn)練挑戰(zhàn)性課程組的教學(xué)內(nèi)容主要包括專業(yè)科研創(chuàng)新實踐訓(xùn)練、專業(yè)實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽、科研團隊課題素質(zhì)拓展等課程。學(xué)生在學(xué)有余力的情況下，可以選擇加入校內(nèi)科研訓(xùn)練計劃項目，或者參加專業(yè)組織舉辦的實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，或者加入教師科研團隊，實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。實行導(dǎo)師負責(zé)制和教師推薦制相結(jié)合，構(gòu)建完備的考核評價體系，依據(jù)學(xué)生的完成情況，定期對學(xué)生提交的研究報告、專利論文、獲獎成果、實物作品等進行評價，學(xué)生通過評價后可以獲得相應(yīng)學(xué)分。

3 課程體系的內(nèi)涵建設(shè)

3.1 課外指導(dǎo)環(huán)節(jié)的內(nèi)涵建設(shè)

為了提高課程的高階性和挑戰(zhàn)度，在教學(xué)中設(shè)置課外指導(dǎo)環(huán)節(jié)，制定課外指導(dǎo)的具體內(nèi)容，明確學(xué)時分配，建立完備的課外指導(dǎo)環(huán)節(jié)考核質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使課外指導(dǎo)在課程教學(xué)中發(fā)揮作用。

如過程裝備成套技術(shù)課程設(shè)置了8 課時的課外指導(dǎo)環(huán)節(jié)，結(jié)合工程案例，明確對專業(yè)領(lǐng)域知識與能力的要求，全方位展示項目方案到工程應(yīng)用的全流程，理解工程項目實施方法與具體過程，培養(yǎng)成套系統(tǒng)的分析、設(shè)計能力和工程項目管理能力。以培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力為目標(biāo)，可以依據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生提供個性化選擇方案，設(shè)置了經(jīng)濟分析與環(huán)評工程師、流程設(shè)計工程師、裝備設(shè)計與選型工程師、壓力管道設(shè)計工程師、過程控制工程師等職業(yè)方向，建議學(xué)生將職業(yè)方向融入課程，結(jié)合工程化案例教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和實踐能力。同時，設(shè)置模型示教環(huán)節(jié)，通過典型煤化工工藝流程模型教學(xué)，加深學(xué)生對過程成套系統(tǒng)的認知，強化學(xué)生對知識的理解與應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生工程創(chuàng)新意識。

3.2 深度融合思政教育

深入開展思政教學(xué)改革工作，將思政教育元素有機融入人才培養(yǎng)課程中，實現(xiàn)思政課與專業(yè)課的同向同行。課程思政教育理念與專業(yè)教學(xué)自然融合，解決了傳統(tǒng)課程教學(xué)中理論枯燥的問題，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情，促使學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度，進而改變學(xué)習(xí)方式，提高課程的教學(xué)效果。

3.3 校企合作共建

引入外部資源，開展課程內(nèi)涵建設(shè)，提升教學(xué)資源質(zhì)量，從不同的角度促進專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量的提升。通過與生產(chǎn)企業(yè)合作共建，貫徹產(chǎn)教融合協(xié)同育人理念，聯(lián)合開展講座報告、專題設(shè)計、互派交流、人力培訓(xùn)等多種方式，形成校企合作共建機制，構(gòu)建考核評價體系，實現(xiàn)課堂內(nèi)外互聯(lián)互通，助力人才培養(yǎng)。

4 結(jié)語

通過開展課程體系教學(xué)改革，構(gòu)建了支撐人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的課程體系，通過多種方式加強課程內(nèi)涵建設(shè)，積極探索了提高工程實踐創(chuàng)新能力的具體方法和實施過程。采用工程教育專業(yè)認證OBE 理念的全流程反向設(shè)計思路，使培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和課程體系緊密關(guān)聯(lián)、相互有力支撐，“工藝+裝備+控制 +成套”的四大主干路線符合專業(yè)的辦學(xué)思路，通過課程知識體系優(yōu)化重構(gòu)，強化學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)。在個性化的素質(zhì)拓展課程組的基礎(chǔ)上，強化課外指導(dǎo)，融合課程思政，深化校企合作，對于課程內(nèi)涵建設(shè)、促進學(xué)生工程實踐能力提升具有顯著成效。