工程教育專業認證背景下的“機械設計制造及其自動化專業”教學改革思路

陳光勝　麥云飛　錢煒

摘 要 在已通過國際認證機構ASIIN認證前提下，對照中國工程教育認證的標準及機械專業的補充標準，發現現行培養計劃在工程教育認證中存在的幾點不適應：即專業核心課程開設較少，學生知識鏈不完整、專業特色不明顯，沒有突出專業方向等，提出厘清專業基礎課程，根據專業特色規劃專業方向等的“機械設計制造及其自動化專業”教學改革思路。該思路的實施將為專業通過中國工程教育認證、進一步提升學生培養質量奠定基礎。

關鍵詞 工程教育認證 機械專業課程 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.08.021

Abstract In the premise of passed international certification body ASIIN certification， the control of Chinese engineering education accreditation standards and mechanical professional as a complement to the standard， the found current training plan exists in the engineering education accreditation of some does not adapt， the professional core courses opened less， students knowledge chain is not complete， professional characteristics is not obvious， no prominent professional direction is proposed to clarify the basic specialty curriculum in according to the professional characteristics of planning professional direction of "mechanical design manufacturing and automation professional teaching reform of". The implementation of this idea will lay the foundation for the professional accreditation of engineering education in China， to further enhance the quality of students training.

Key words Engineering Education Certification； mechanical specialty course； teaching reform

工程教育認證是時代發展到一定階段的必然產物。我國的工程教育認證工作開始于2006年，是我國工程師制度改革工作的基礎和重要組成部分。

上海理工大學的機械制造學科源溯百年，在國內的工科高等教育史上具有重要影響力，上海理工大學“機械設計制造及其自動化”專業依托學校“先進制造及裝備技術學科群”、上海市一流重點學科“機械工程”和上海市教委重點學科“機械制造及其自動化”的學科優勢和機械工業的行業優勢，以強化學生實踐能力、培養創新精神為重點，不斷優化專業結構，不斷提高人才的培養質量，深化改革，在培養“具有國際視野和創新能力的工程型、應用型、管理型高素質人才”方面做了大量工作，形成了鮮明的專業特色。2015年1月， ASIIN 和歐洲工程教育認證聯盟ENAEE對上海理工大學開設的“機械設計制造及其自動化專業”進行了現場考察，2015年4月初步確認通過其專業認證。此次認證是完全由中國大學設置和管理的本科工程專業，按照國際標準完成的國際認證機構認證。①②

盡管已通過國際認證機構ASIIN的評估認證，但對照中國工程教育認證的標準及機械專業的補充標準，發現仍然存在一定的問題。本文的目的在于對照機械類專業工程認證的要求，分析現行機械專業培養計劃存在的問題，并提出了針對性修改意見和建議，為通過中國工程教育認證、進一步提升學生培養質量奠定基礎。

1傳統培養計劃在工程教育認證中存在的幾點不適應

1.1 專業核心課程開設較少，學生知識鏈不完整

根據機械專業工程認證的補充標準，機械工程專業（包括機械設計制造及其自動化專業）課程體中應包括：數學與自然科學類課程、工程基礎類課程、專業基礎類課程、專業類課程等，并且對每類課程應包括的具本課程作了規定。如：工程基礎類課程應包括：理論力學、材料力學、熱流體、電工電子學、材料科學基礎等知識領域。機械工程的專業基礎課程應包含：機械設計原理與方法，機械制造工程原理與技術，控制理論與技術，工程測試及信息處理，計算機應用技術，管理科學基礎等知識領域。機械設計制造及其自動化專業的專業基礎課程應包含：機械設計原理與方法，機械制造工程原理與技術，機械系統中的傳動與控制，計算機應用技術等知識領域。

對照現行的培養計劃，熱流體課程沒有開設、材料科學基礎（對應機械工程材料）作為選修課開設、機械系統中的傳動與控制（對應電氣自動控制、PLC、電機拖動類）作為任選課開設。學生在選課時隨意性大，如沒有選課指導，很多學生不能選擇，則對專業的培養目標不能支撐。

1.2 專業特色不明顯，沒有突出專業方向

工程認證機械類專業補充標準中沒有對專業類課程作具體的規定，只指出：各校可根據自身優勢和特點設置課程，辦出特色。

參照上海交通大學、山東大學、天津大學和重慶大學等國內機械類著名大學的做法，在強調“寬口徑、重基礎”前提下，對專業類課程設置時根據本校的特點劃分若干專業方向（或課程組），如上海交通大學的機械工程試點班的選修課分為機械類模塊A、動力類模塊B、交叉類模塊C等三個模塊，規定學生必須全部修滿選修課9學分。需選擇A模塊或B模塊6學分，其余3個學分可以在A、B、C模塊中任意選擇。學科方向規劃最突出的是山東大學（2007年通過全國工程認證），除必修課之外，將選修課分為四個課組（機械設計及其自動化、機械制造及其自動化、機械電子、工業工程等），每個課組又分為課組必修課和課組選修課。以機械電子課組為例，課組必修課：微機原理與接口，機電傳動控制，機電一體化系統設計，課組選修課：機電產品的實例分析與設計、機械振動與控制（二選一）、單片機應用系統設計、電器與可編程序控制器（二選一）等。

上海理工大學機械專業課除去幾門核心課程作為必修課程外，其余課程均作為專業拓展課程以選修課的形式開設。對學生的調查結果看，學生在選課時基本考慮畢業要求的學分數量，很少兼顧到專業的學科方向和一些課程的承前啟后關系，造成選課的盲目性，一些課程選擇之后才發現，由于先修課沒有選擇，后續課學習困難。從專業課開設優勢來看，我校的機械設計方向的知識鏈相對完整，開設課程包括：機械設計、高等機械設計、計算機輔助設計技術、機械結構設計，這些課程均為考試課，保證了學生的結構設計能力基礎較好，但該方向的拓展課程并沒有保證，從培養的專業特色角度來看，特色也不十分明顯。

2 工程教育專業認證要求下的“機械設計制造及其自動化專業”教學改革思路

2.1 對照工程認證的專業補充要求和專業的辦學特色需要，厘清專業基礎課程

專業基礎課程是保證本專業所有學生都具備本學科基礎的課程組合，應全部為必修課或考試課，是本專業知識鏈完整的基本保證。要從專業認證的標準（重點參考最新專業補充標準）、國內機械專業辦學具有影響力兄弟院校開課情況、我校的辦學特色幾方面綜合考慮。

工程認證補充標準規定：機械工程的專業基礎課程應包含：機械設計原理與方法，機械制造工程原理與技術，控制理論與技術，工程測試及信息處理，計算機應用技術，管理科學基礎等知識領域。機械設計制造及其自動化專業的專業基礎課程應包含：機械設計原理與方法，機械制造工程原理與技術，機械系統中的傳動與控制，計算機應用技術等知識領域。

2.2 根據專業特色規劃專業方向

上海理工大學機械專業招生人數相對較多，一個口徑培養肯定是不合適的，建議對專業劃分方向。根據目前學院的師資力量和課程開出情況可分為：機械設計、機械制造、機械電子方向是合適的。當然，為突出上海理工大學的辦學特色，對可以某方向進行突出，從特色專業課的開設、方向人數比例上對該方向進行傾斜。

可能有些老師認為，在目前教學計劃規定之下，很難對專業方向進行設計和實施，并且會增加教學計劃的復雜度，上課工作量。但實際上只要對教學計劃稍作調整甚至不作調整就能實現。如現行專業拓展課（現行的選修課）約20門39學分，學生要求選擇11學分即達到要求。為達到方向培養，只需將這20門課稍作分類（如分成A（機械設計）、B（機械制造）、C（機械電子））三組，然后規定學生可根據需要從一個模塊選擇6個學分，從所有模塊中選擇另外5個學分即可。如學生有志于A課組（機械設計），則需從A課組中選擇6個學分，而從A、B、C課組中再選5學分即可。

以機械電子類課程為例：目前培養計劃中（以2015級為例）的機械電子類的課程，從數量來講并不算少，從知識脈絡來年主要包括以下課程：

平臺基礎：大學物理、電工電子；專業基礎：液壓與氣動；專業課：電氣自動控制、PLC原理與應用、微機原理與接口技術、高級語言編程、機電一體化系統設計、數控技術、工業機器人。

雖然約有7門左右的專業課，但除數控技術為必修課外，其余課程均為選修課，由于沒有約束性的說明和引導，學生每年在選課時都冷熱不均。總體來講，上海理工大學機械專業畢業生與同等檔次兄弟院校相比，機電方面的知識相對欠缺。

另外，從專業工程認證補充要求來看，專業基礎課應包括機械系統中的傳動與控制課程，而電氣自動控制與PLC課程是機械系統傳動與控制的核心內容，雖然有些高校沒有開設電氣自動控制或PLC原理與應用課程，但開設“機電傳動與控制”課程必修課，其學習內容基本重合。

基于以上問題，提出三點改進建議，一是在計劃中增加“機電傳動與控制”專業基礎課，以滿足工程認證需求。實際授課內容為原“電氣自動控制”和“PLC原理與應用”，學時由32+32，2+2學分，調整為48學時3個學分。二是將專業選修課中的機械電子類課程中的“微機原理與接口技術”、“機電一體化系統設計”、“工業機器人”列為方向限選課，供有志于機械電子方向的同學選擇。三是為培養計劃增加選課指導說明，讓學生選課時避免盲目性。

3 結論

本文對照中國工程教育認證的標準及機械專業的補充標準，發現現行培養計劃在工程教育認證中存在的幾點不適應：即專業核心課程開設較少、學生知識鏈不完整、專業特色不明顯和專業方向突出等問題，提出了厘清必須開設的專業基礎課程，并根據專業特色規劃專業方向等的“機械設計制造及其自動化專業”教學改革思路。該教學思路的實施，將為專業通過中國工程教育認證、進一步提升學生培養質量奠定基礎，教學改革對于推動上海理工大大學培養適應工程化、國際化要求工程人才的需求具有重大作用。

本論文得到上海理工大學教育教學改革研究資助項目資助，項目編號：2015-JPBKY-010

注釋

① 陳光勝，朱堅民，錢煒.ASIIN認證體系下的機械專業課程大綱改革與實踐，科教文匯，2015.11：44-45.

② 姜晨，朱文博.“ASIIN評估”下的機械專業課程計劃改革淺談.科教文匯，2014（11）：189-216.