以工程教育認證為導向的造船特色輪機工程專業課程體系重構

張 強，楊興林，鄭立新

(1.江蘇科技大學 能源與動力工程學院，江蘇 鎮江 212003；2.鎮江海事局，江蘇 鎮江 212002)

以工程教育認證為導向的造船特色輪機工程專業課程體系重構

張 強1，楊興林1，鄭立新2

(1.江蘇科技大學 能源與動力工程學院，江蘇 鎮江 212003；2.鎮江海事局，江蘇 鎮江 212002)

參考國外高等工程教育改革和發展現狀，以工程教育認證為導向，按照知識獲取與能力培養并行推進的思路，從多層次課程的同步設置、專業核心內容的提煉、實踐性綜合課程的增強等方面入手，重構凸顯造船特色輪機工程專業課程體系。

輪機工程；工程教育認證；課程體系；重構

近年來，世界主要工業發達國家的高等教育紛紛進行工程教育的改革和實踐，制定本國的工程教育認證標準，并通過多邊協議實現工程教育學位國際互認和工程技術人員的跨國執業和交流。其中，由美、英等國主導的《華盛頓協議》體系是國際上最具權威性和影響力的4年制本科工程教育學位互認體系。為了應對時代變革和社會經濟轉型帶來的挑戰，我國高等教育部門也采取一系列的改革措施推進工程教育專業認證，構建我國工程教育質量監控體系。截止2015年底，已有553個專業點通過認證。2016年6月2日中國成為國際本科工程學位互認協議《華盛頓協議》的正式會員。這在一定程度上表明我國工程教育質量得到國際認可，工程教育國際化邁出重要步伐[1]。

江蘇科技大學作為江蘇省惟一的專業門類齊全的造船大學和船舶行業重要的人才培養基地之一，輪機工程專業在多年的建設和發展中形成了自己的特色。如何應對新形勢對輪機工程專業人才培養的新要求，提高學生的專業實踐和綜合知識應用能力，培養具備工程知識、工程能力及工程素質的人才，是一項具有挑戰性和亟待解決的課題。為此，根據工程教育認證標準，以“工程化”思想為指導，探討造船特色輪機工程專業課程體系重構的思路和做法。

1 造船特色輪機工程專業培養目標

目前我國高校輪機工程本科專業的設置大致分為兩類，即從事運輸船舶輪機操縱的海員，以及在船舶制造和船舶設備配套企業工作的工程技術人才[2]。由于兩者的培養目標不同，課程體系的設置也有很大區別，實踐中應根據學校的辦學特色和歷史沿承，合理定位，防止培養目標趨同和定位不清。

1.1 輪機工程專業的培養目標

船舶行業是典型的技術密集型行業，需要管理人員具備專業的理論知識和充分的經驗積累[3]。基于工程教育認證的課程體系重構必須與專業定位和培養目標相結合。根據行業企業對輪機工程專業人才的需求，確定本校造船特色輪機工程專業的培養定位和目標為：培養較好的人文社會科學素養、較強的社會責任感和工程職業道德，具有扎實的從事工程工作所需的數學、自然科學知識，以及一定的經濟管理知識，掌握本專業領域的工程技術基礎理論和專業知識，具有綜合運用所學科學理論和手段分析并解決工程問題的基本能力，具有終身學習和主動適應社會發展的意識和能力，面向船舶、海洋工程及配套設備等領域的企事業單位，能夠從事輪機系統的設計、制造、監修與監造、設備維護和管理等工作的應用型工程技術人才[4]。

1.2 課程體系重構的原則

與國外造船強國相比，我國在船舶設計、技術水平和經營管理方面都還有較大的差距，缺少高學歷、有理論、懂技術，善管理、會經營的復合型人才，人才因素制約了行業的發展和進步[5]。工程專業認證以“學生為中心、以產出為導向和持續改進”為3大基本理念，包含了培養工程人才在知識、能力和素質上必須涵蓋的要求。這些目標的實現，離不開學生在專業領域里系統而又深入地學習和訓練。作為實現人才培養目標和達到畢業要求的重要載體，課程體系的重構以及教學內容的更新是實現上述目標的重要因素[6]。

2 輪機工程專業課程體系現狀分析

為了更好地與國際工程教育認證理念接軌，學習和借鑒國外高校的經驗和做法，對工程教育發達的歐美國家7所高校所設置輪機工程專業的課程體系進行調研，包括美國的密歇根大學、德克薩斯A&M大學、韋伯學院、新奧爾良大學、英國的斯特拉斯克萊德大學、紐卡斯爾大學、挪威的挪威技術大學。

2.1 課程設置細，學時多，缺少有機聯系

課程設置以學科為導向，追求知識的完備性。相關的課程很少建立起聯系。如原課程體系中的機械原理和機械設計2門課程，授課內容“細而全”，總學時達到了96學時，過多的學時也擠占了學生的大量時間。通常學生學習了知識后對其能力的培養幫助并不大，有些知識考試過后就被忘記了。而國外多數高校，僅設置機械設計一門課程，但授課內容卻涵蓋了輪機工程專業所需的核心知識，總學時也僅僅為56學時左右。更為重要的是，該門課程與船舶主動力裝置、船舶動力裝置原理與設計等課程在內容上形成有機的聯系，使學生在后繼的課程環節中不斷強化對知識的理解，并應用于特定的輪機工程研究對象中。

2.2 課程體系中缺乏“非技術”類課程

原課程體系強調自然科學和技術課程，但對于未來的工程師更要具備的諸如團隊合作、交流溝通和工程管理等能力重視不夠，相關能力的培養沒有落實到課程設置中。而在調研的7所國外高校中，有5所高校專門設置了技術交流、科技寫作、英語作文等“非技術”能力培養課程，促進學生在今后實際工作中口頭表達和技術報告書面交流能力的提高。美國的新奧爾良大學和韋伯學院均開設了工程經濟學與項目管理課程，從工程角度講述與船舶制造過程相關的管理技術和決策方法。英國的斯特拉斯克萊德大學更是將學生的交流、工程管理和團隊協作能力的培養集成在輪機商務與職業發展一門課程中。這些課程的學分也與傳統意義上的“技術類”專業課學分相同，足以看出國外高校對學生“非技術”能力培養的重視程度。

2.3 偏重書本理論，輕視運用與實踐

過于強調教材內容和課堂講授在教學過程中的重要性，在授課中采用“滿堂灌”的教學方式將大量的知識灌輸給學生，忽視必要的學生主動學習和實踐環節。相反，國外的高校更注重課堂講授與課外教學活動的有機結合和相互補充。學生除了課內要認真聽講，還必須要通過自己課外查閱參考書目進行拓展閱讀、答疑時與教師或其他同學探討，才能完成老師布置的作業和工程項目。以紐卡斯爾大學為例，教師的課程講授學時僅占總學時的一半左右，有的課程甚至不足1/3，更多的學時則被學生用來進行與課堂教學內容相關的自主學習，然后在課程專門設置的討論環節中與教師就相關課程內容和問題進行討論，從而加深對理論知識理解和提高實際問題的解決能力。

3 輪機工程專業課程體系重構

基于以上認識和對現有課程體系的分析，圍繞造船特色輪機工程專業培養目標，根據工程師能力培養的要求，對課程體系進行重構，以實現能力培養與課程體系的有效融合。

3.1 模塊化課程體系結構

為了保證培養目標和課程體系的一致性，在課程體系重構和優化中，采用模塊化的課程結構[7]，將課程體系分為4大模塊，表1。各模塊的課程設置遵循知識的學習先從簡單到復雜，從基礎到專業，最后落腳于綜合與應用的路線，體現從認知學習到基礎訓練，再到綜合應用的認知規律。其中，通識教育模塊主要豐富學生的科學基礎知識和人文社科知識，為后繼的工程基礎模塊和專業模塊課程的學習打下基礎，在課程的設置上增加人文學社科類方面的課程，為人才的多樣性發展打下良好的基礎。工程基礎模塊和專業課程模塊包含了從事輪機工程專業工作的理論知識、研究方法和設計過程等內容，體現系統設計和實踐能力的培養。專業綜合模塊則強調用系統科學方法進行輪機部件和系統的設計，突出綜合應用所學知識解決實際問題。

表1 造船特色輪機工程專業課程體系

3.2 知識獲取與能力培養并行推進，多層次課程同步進行

為了實現向能力培養主導型轉變，重構的課程體系在內容上強調綜合，注重能力的培養。在時間維度上，以模塊化的形式并行安排相關學科的所屬課程，同時將各模塊的課程交叉組合成綜合課程(或項目)，以體現輪機工程專業工作性質綜合性的特點；在能力維度上，圍繞工程能力的培養縱向同時進行，逐步深入，在實施教學活動的過程中逐步提高學生的綜合能力，如圖1所示。

圖1 模塊化課程進程與能力培養并行推進示意

這樣可使學生在一開始就接受專業思想方法的學習和專業技能的訓練。例如，大學一年級設置的工程圖學課，如果一味采取老師課堂講授的方式，學生們普遍感到課程內容枯燥無味。將以往分散設置的工程圖學、計算機輔助設計和柴油機結構與拆裝3門課程(環節)進行整合，將輪機工程專業的研究對象(如動力裝置的零部件)與工程圖學課的理論內容通過項目的形式關聯，除了教師必要的理論講解外，學生在實踐中完成零部件的測繪、分析零部件的結構特點和連接方式，利用計算機繪制零件圖和裝配圖，并寫成規范的報告。學生在完成項目的過程中進行理論知識的學習，即可提高學習效果，也可培養解決問題的能力。

3.3 提煉專業核心內容，提高課程體系的效率

課程體系要服務于造船行業人才培養的目標，就應使學生系統地學習輪機工程領域典型的專業知識，并通過知識的學習來提升今后所需的進行工程活動的能力。這需要對課程的核心內容進行凝練，以提高課程體系的效率。根據前述的歐美7所大學課程設置的調研結果，結合船舶行業企業對輪機工程專業人才的素質要求，在專業課程模塊中將輪機工程概論、船舶輪機系統建造技術、船舶動力裝置原理與設計等6門課程列為核心課程，授課內容覆蓋了輪機工程專業涉及的研究對象、研究方法、設計過程等。同時開設機械故障診斷基礎、船舶熱力系統性能分析與優化等特色選修課程，學生根據自己的興趣愛好和對專業的理解，自行選擇，進一步提升了學生專業視野和解決輪機工程某一方向問題的能力，使學生今后無論遇到哪方面的問題都有能力去解決。

3.4 增加實踐性綜合課程，強調自主學習

工程教育認證標準中注重“以人為本”，培養人的全面性。在輪機課程體系的重構與優化中，特別強調了學生的自主學習。通過優化和合并教學內容，重構的輪機工程課程總學分從原來的188學分減少至170學分，減少了課程的總學時；在課程體系中除獨立的實踐性教學環節學分得到加強外，所有的專業核心課程也設置了課內實驗環節，并以設計性實驗為主，改變了以往驗證性實驗為主的情況。例如，按照工藝流程、崗位技能和綜合素質的要求[8]，將原來只安排在第7學期的“輪機系統綜合設計”環節增加至5個學分，含蓋了柴油機熱力循環計算與優化、主機及設備選型、機槳匹配、軸系設計與校中、管路系統生產設計、船舶電氣生產設計等內容，要求學生在第5～7學期以獨立和分組的形式，完成各項目。學生所學不再是空洞的理論知識，而是邊學習邊實踐，在實踐中發現問題，然后通過自學和教師必要的答疑來解決問題，逐步訓練學生如何在實際環境中掌握工程所需要的各種技能，包括口頭和書面表達、團隊組織與協調、矛盾與沖突的處理等。減少的學時還可以使學生從疲于應付上課和考試的情況中解脫出來，培養學生獨立思考能力和自學能力，同時有助于激發創新思維。

[1] 何菁菁.我國工程教育實現國際多邊互認.中國教育報[N].中國教育報：2016-06-03(2).

[2] 張強,鄭立新.非航海類輪機工程專業實踐教學改革的探討[J].實驗室科學，2011,14(4):167-169.

[3] 居金文.新形勢下船舶企業人力資源特征分析及對策研究[J].船海工程，2014,43(1):14-17.

[4] 溫華兵,楊興林,劉煒,等.輪機工程創新人才培養模式及其實訓平臺建設[J].船海工程，2014(1):28-31.

[5] 吳志亞,張宏偉.船舶類人才對江蘇船舶行業發展的支撐作用分析[J].船海工程，2014,43(1)：36-38.

[6] 駱友圣.最新高等學校工程教育專業認證建設評估與工程教育教學改革創新及質量評價監測實務全書[M].北京：高等教育出版社，2016.

[7] 劉旸.船舶與海洋工程本科專業模塊化教學體系構建與興趣教學方法研究[J].船海工程，2011，40(4)：74-77.

[8] 陳倩倩,陳艷.基于工作過程的“船體分段模型制作”課程改革與實踐[J].船海工程，2011,40(4):92-94.

Reconstruction of Curriculum System for Marine Engineering Specialty with Shipbuilding Characteristics under the Engineering Education Accreditation

ZHANG Qiang1, YANG Xing-lin1, ZHENG Li-xin2

(1.School of Energy and Power Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang Jiangsu 212003, China; 2.China Zhenjiang Maritime Safety Administration, Zhenjiang Jiangsu 212002, China)

The current situation and development of curriculums for marine engineering specialty in higher engineering education were analyzed. Under the guidance of engineering education accreditation, according to the rule of developing knowledge acquisition and ability in parallel, measures were put forward, such as synchronizing multi-level courses, refining professional core content and enhancing practical integrated curriculum. The reconstruction of modular curriculum system for marine engineering specialty with shipbuilding characteristics was presented.

marine engineering; engineering education accreditation; curriculum; reconstruction

10.3963/j.issn.1671-7953.2016.06.024

2016-08-28

江蘇科技大學品牌特色建設專業重點教改項目(1142021501-2)

張 強(1977—)，男，博士，副教授

G642.0

A

1671-7953(2016)06-0107-04

修回日期：2016-09-08

研究方向:輪機系統和設備性能優化

E-mail:zhangqiangjust@163.com