基于工程教育認(rèn)證的過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)課程體系設(shè)置與實(shí)踐

董金善+周劍鋒+周勇軍+虞斌+何世權(quán)

【摘要】按照工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)的要求，以成果（目標(biāo)）導(dǎo)向教育為引導(dǎo)，以南京工業(yè)大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)課程體系設(shè)置為例，分析了機(jī)械類人才工程能力培養(yǎng)的內(nèi)涵。通過(guò)課程體系的改革與實(shí)踐，探討了培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】工程教育認(rèn)證 過(guò)程裝備與控制工程 專業(yè)課程體系

【基金項(xiàng)目】江蘇省品牌專業(yè)A類建設(shè)基金項(xiàng)目 （PPZY2015A022）。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）24-0017-02

1.工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)專業(yè)課程體系的要求

專業(yè)課程體系的設(shè)置應(yīng)能支持培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，課程體系設(shè)計(jì)應(yīng)有企業(yè)或行業(yè)專家參與，專業(yè)課程體系應(yīng)同時(shí)滿足通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)的要求。通用標(biāo)準(zhǔn)要求課程體系必須滿足以下要求：

①與本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程（至少占總學(xué)分的15%）。

②符合本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程（至少占總學(xué)分的30%），工程基礎(chǔ)類課程和專業(yè)基礎(chǔ)類課程應(yīng)能體現(xiàn)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)在本專業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng)，專業(yè)類課程應(yīng)能體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

③工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（至少占總學(xué)分的20%）。應(yīng)設(shè)置完善的實(shí)踐教學(xué)體系，應(yīng)與企業(yè)合作，開展實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題要結(jié)合本專業(yè)的工程實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、協(xié)作精神以及綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的指導(dǎo)和考核應(yīng)有企業(yè)或行業(yè)專家參與。

④人文社會(huì)科學(xué)類通識(shí)教育課程（至少占總學(xué)分的15%），使學(xué)生在從事工程設(shè)計(jì)時(shí)能夠考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、倫理等各種制約因素。

專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)校根據(jù)自身定位、培養(yǎng)目標(biāo)和辦學(xué)特色自主設(shè)置課程體系。專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類、工程基礎(chǔ)類、專業(yè)基礎(chǔ)類、專業(yè)類、實(shí)踐環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）六類課程提出基本要求。

依據(jù)專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)課程體系還必須滿足以下要求：

①數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程：數(shù)學(xué)類科目包括線性代數(shù)、微積分、微分方程、概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)、計(jì)算方法等。自然科學(xué)類科目包括物理、化學(xué)和生命科學(xué)基礎(chǔ)等。

②工程基礎(chǔ)類課程：工程基礎(chǔ)類的科目以數(shù)學(xué)與自然科學(xué)為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)或數(shù)值方法，發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。包括理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱學(xué)、熱力學(xué)、電工電子學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)及其他相關(guān)學(xué)科的科目。

③專業(yè)基礎(chǔ)類課程：過(guò)程（化工）原理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)、過(guò)程流體機(jī)械、過(guò)程裝備控制技術(shù)與應(yīng)用等相關(guān)科目。

④專業(yè)類課程（至少占總學(xué)分10%）：各校可根據(jù)自身優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)設(shè)置課程，辦出特色。

⑤實(shí)踐環(huán)節(jié)：工程訓(xùn)練（包括機(jī)械制造過(guò)程認(rèn)知實(shí)習(xí)、基本制造技術(shù)訓(xùn)練、先進(jìn)制造技術(shù)訓(xùn)練、機(jī)電綜合技術(shù)訓(xùn)練等）、實(shí)驗(yàn)課程（認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等）、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)（觀察和學(xué)習(xí)各種加工方法、了解典型零件的加工工藝路線、了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程、了解先進(jìn)的生產(chǎn)理念和組織管理方式）、科技創(chuàng)新活動(dòng)等。

⑥畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）：以工程設(shè)計(jì)為主，源于實(shí)際工程問(wèn)題的占一定比例，一人一題。

2.基于工程教育認(rèn)證的專業(yè)課程體系設(shè)置

2.1 指導(dǎo)思想

南京工業(yè)大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)于2014年一次通過(guò)工程教育認(rèn)證。為適應(yīng)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求，堅(jiān)持“育人鑄魂、精神成人、教書啟智、專業(yè)成才”的教育理念，構(gòu)建“素質(zhì)、能力、知識(shí)”三位一體的教育模式，以實(shí)現(xiàn)大學(xué)生“學(xué)會(huì)做人、學(xué)會(huì)求知、學(xué)會(huì)做事、學(xué)會(huì)合作”，促進(jìn)素質(zhì)、能力、知識(shí)協(xié)調(diào)發(fā)展。以工程教育主導(dǎo)的能力培養(yǎng)為宗旨，以教育教學(xué)規(guī)律、人才成長(zhǎng)規(guī)律為綱領(lǐng)，促進(jìn)教學(xué)從以教為中心向以學(xué)為中心轉(zhuǎn)變，減少課內(nèi)學(xué)時(shí)，畢業(yè)最低學(xué)分設(shè)定為162學(xué)分，均衡設(shè)置各學(xué)年學(xué)分，設(shè)置4類平臺(tái)課程，即通識(shí)教育課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)教育課程和自主項(xiàng)目課程，其中自主項(xiàng)目課程又分為課內(nèi)自主項(xiàng)目課程和課外自主項(xiàng)目課程，如圖1所示。

2.2 課程設(shè)置要求

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)的指導(dǎo)思想，制定專業(yè)培養(yǎng)方案，培養(yǎng)方案的學(xué)分分配見表1，課程體系結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D見圖2。

2.3 課程設(shè)置與工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的比較

依據(jù)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，① 數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程至少占總學(xué)分的15%。本專業(yè)開設(shè)了高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程化學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、VB程序設(shè)計(jì)、邏輯思維與推理、生命科學(xué)與生物技術(shù)概論、環(huán)境保護(hù)概論、計(jì)算機(jī)輔助繪圖與設(shè)計(jì)、三維實(shí)體造型技術(shù)實(shí)例化教學(xué)等，共計(jì)30學(xué)分，占總學(xué)分的18.5%，滿足要求。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（至少占總學(xué)分的30%）。本專業(yè)開設(shè)了工程制圖、電工電子學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程流體力學(xué)、工程材料、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程熱力學(xué)、化工原理、過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)、過(guò)程流體機(jī)械、過(guò)程裝備控制技術(shù)、過(guò)程裝備制造與檢測(cè)等，同時(shí)根據(jù)專業(yè)自身優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)設(shè)置了特色課程過(guò)程裝備成套技術(shù)，共計(jì)60學(xué)分，占總學(xué)分的37%，滿足要求。③ 工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（至少占總學(xué)分的20%）。本專業(yè)開設(shè)了軍訓(xùn)、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課、化工原理實(shí)驗(yàn)課、化工原理課程設(shè)計(jì)、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、專業(yè)課程團(tuán)隊(duì)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，共計(jì)37學(xué)分，占總學(xué)分的22.8%，滿足要求。

基于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)12個(gè)畢業(yè)能力要求，構(gòu)建了課程與畢業(yè)能力要求的關(guān)系矩陣（表2），“★”表示相關(guān)度高，“√”表示一般相關(guān) 。本專業(yè)課程體系的設(shè)置與工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)12個(gè)畢業(yè)能力銜接一致，符合工程教育認(rèn)證要求。

3.基于工程教育認(rèn)證的專業(yè)課程體系實(shí)施

①一、二年級(jí)實(shí)施大類培養(yǎng)，一年級(jí)按照工、理、管、經(jīng)、文、法、藝等學(xué)科門類及建筑類，打通設(shè)置通識(shí)教育課程，實(shí)現(xiàn)“一年級(jí)學(xué)科類培養(yǎng)”；二年級(jí)按照專業(yè)類，打通設(shè)置學(xué)科基礎(chǔ)課程，實(shí)現(xiàn)“二年級(jí)專業(yè)類培養(yǎng)”。三、四年級(jí)實(shí)施分流培養(yǎng)，開設(shè)專業(yè)頂峰課程、交叉復(fù)合課程、職業(yè)訓(xùn)練課程、留學(xué)預(yù)備課程等自主項(xiàng)目課程，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主個(gè)性發(fā)展。

②建成一批科學(xué)、生動(dòng)、高效、先進(jìn)的在線開放課程。按年均3門的進(jìn)度建設(shè)在線開放課程，具體包括：“工程制圖”、“機(jī)械原理”、“機(jī)械設(shè)計(jì)”、“過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)”、“工程熱力學(xué)”、“工程流體力學(xué)”、“過(guò)程流體機(jī)械”、“過(guò)程裝備控制技術(shù)”、“過(guò)程裝備制造與檢測(cè)”。

③自主項(xiàng)目課程是基于“以學(xué)生為本”的教育理念，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和選擇權(quán)，引導(dǎo)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，挖掘?qū)W生潛力和特長(zhǎng)，促進(jìn)復(fù)合型人才成長(zhǎng)的各類課程（項(xiàng)目）。為此逐步開始5門自主項(xiàng)目的專業(yè)特色課程，具體課程包括：“PROE零件設(shè)計(jì)與3D打印”、“逆向工程”、“現(xiàn)代密封工程與技術(shù)”、“能源與環(huán)境系統(tǒng)工程”、“ASME工程軟件應(yīng)用”等。

④實(shí)踐類課程貫穿本科教學(xué)始終，加大培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)意創(chuàng)新能力和工程能力等實(shí)踐課程比重，開發(fā)系列化的設(shè)計(jì)課程，統(tǒng)籌安排課程設(shè)計(jì)（論文）、創(chuàng)新實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)大學(xué)生學(xué)業(yè)成果作品化。積極推進(jìn)“大學(xué)生創(chuàng)客夢(mèng)工場(chǎng)”建設(shè)，營(yíng)造“創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”的校園文化氛圍。

4.結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)高等工程教育改革和社會(huì)發(fā)展，工程教育認(rèn)證已經(jīng)在我國(guó)高等工程專業(yè)實(shí)施，其核心理念是以產(chǎn)出為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心設(shè)計(jì)實(shí)施教學(xué)活動(dòng)，是高等教育工程觀的重要轉(zhuǎn)變。工程教育認(rèn)證主要是從學(xué)生、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、師資隊(duì)伍等做出了具體的規(guī)定和要求，工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的核心是以學(xué)生為中心，促進(jìn)學(xué)生全面教育。本文就基于工程教育認(rèn)證的過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)課程體系設(shè)置與實(shí)踐的研究，目的是充分發(fā)揮教師的教學(xué)主導(dǎo)權(quán)和學(xué)生的學(xué)習(xí)選擇權(quán)，改革培養(yǎng)體系，創(chuàng)新教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。課程設(shè)置要以學(xué)生為中心，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)一定要強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)于課程內(nèi)容的理解，進(jìn)而讓學(xué)生掌握和應(yīng)用學(xué)到的知識(shí)于實(shí)踐中，并且不斷地進(jìn)行創(chuàng)新，提高自身的工程意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神和實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

董金善（1964-），男，安徽安慶人，回族，博士，教授，研究方向：高效節(jié)能過(guò)程裝備技術(shù)和高等工程專業(yè)教育理論。