專業認證背景下交通設備與控制工程專業課程體系優化
——以湖北文理學院為例

劉 靜 馬 超 馬 強 李文新

1.湖北文理學院純電動汽車動力系統設計與測試湖北省重點實驗室 湖北襄陽 441053；2.湖北文理學院汽車與交通工程學院 湖北襄陽 441053

1 概述

工程教育專業認證是實現工程教育與工業界有效對接，提升工程人才培養質量的有效途徑[1]，受到越來越多地方高校的重視，地方高校工科專業已成為全國工程教育專業認證申報的主力軍[2]。作為專業認證的新生力量，全國各高校交通設備與控制工程專業正積極強化內涵建設，積極準備，力爭盡快通過工程教育專業認證，其中哈爾濱工業大學、北方工業大學、南通大學等高校的交通設備與控制工程專業走在全國前列。但總的來說，我國交通設備與控制工程專業認證工作還處于起步階段，理論研究和實踐經驗還缺乏有效梳理與總結[2]。作為實現專業培養目標的載體，課程體系根據工程教育專業認證標準與要求進行優化是其中至關重要的環節[3-5]。特別是在新興技術與交通領域深度融合的新時代，構建適應時代發展需求的課程體系勢在必行，這是適應高等教育改革和社會經濟發展的需要，適應高校人才培養的新形勢、新任務的重要基礎性工作。

2 課程體系優化的背景

湖北文理學院的人才培養定位是緊緊圍繞建設地方特色鮮明的高水平應用型綜合性大學的辦學目標定位，以立德樹人為根本任務，以促進學生全面發展為宗旨，培養德智體美勞全面發展，具有社會責任感、實踐能力和創新精神的高層次應用型專門人才。2009年開始，我國工程教育專業認證工作逐步走向普及。2020年，交通設備與控制工程專業納入認證范疇，目前全國有三四所高校正積極籌備開展交通設備與控制工程專業認證工作，這對其他高校將起到很好的示范效益，勢必推進交通設備與控制工程專業逐步走向規范化，提升其社會美譽度。

湖北文理學院交通設備與控制工程專業是為適應區域經濟發展和學校發展定位需求而設置的新專業。但由于專業認知的局限性，最初版人才培養方案存在較多問題。為了盡快接軌時代發展需求，在學校統一組織的2019版人才培養方案修訂中，我校交通設備與控制工程專業按照工程教育專業認證標準和交通運輸類專業補充標準對課程體系進行了優化與調整。

3 專業培養目標與畢業要求

3.1 培養目標

基于權威的工程教育專業認證標準解讀(2020版)，培養目標是對該專業畢業生在畢業后5年左右能夠達到的職業和專業成就的總體描述，應體現德智體美勞全面發展的社會主義事業合格建設者和可靠接班人的培養總目標。專業制定培養目標時必須充分考慮內外部需求和條件，包括學校定位、專業具備的資源條件、社會需求和利益相關者的期望等，且滿足公開的、符合學校定位的、適應社會經濟發展需要的基本要求。在人才培養方案實施過程中，專業應定期開展培養目標合理性評價，了解和分析內外需求和條件的變化，并根據變化情況修訂培養目標。為了保證評價和修訂工作能夠更好地反映行業的人才的需求，在修訂過程中必須有企業或行業專家參與。

根據學校關于修訂2019版本科專業人才培養方案的指導意見，結合工程教育專業認證標準中的培養目標，制定了符合地區和行業的人才需求及學校發展定位的交通設備與控制工程專業培養目標。本專業旨在培養具備交通、信息、控制、計算機等多學科交叉知識，能綜合運用所學知識和技術手段解決智能交通面臨的交通數據采集與分析、交通管理與控制、智能交通設備研發與應用等實際問題的本領，擁有創新意識、終身學習和團隊協作能力的高素質應用型技術與管理人才。學生畢業后能在智能交通領域勝任智能交通設備與系統的信息處理與分析、技術研發與集成、工程咨詢與設計、施工管理與養護、運營組織與控制等方面的工作，經過繼續深造、自主學習和工作鍛煉后成為業務骨干或中高層技術管理人員。

3.2 知識與能力

基于本專業畢業生在社會和專業領域的職業發展預期，以及能夠解決專業對應服務領域應用問題的能力要求，需要明確通過本科階段的培養和訓練，本專業畢業生在知識、能力、素質方面應達到的水平。

在人文社會科學基礎知識方面，專業要求學生具有基本的人文社會科學基礎理論知識，在哲學、倫理、思想政治等方面具有必要的知識，對文學、法律、經濟、環境等方面進行一定的修習。在自然科學基礎知識方面，要求掌握高等數學、物理學的基本理論，掌握與本專業有關的解析幾何、微積分、常微分方程、線性代數、概率和數理統計、力學、振動、波動、光學和熱力學、電磁學等基本知識。在專業知識方面，要求掌握交通設備的基本結構組成和工作原理、交通設備應用程序設計、信息處理等基本方法、交通系統模型的建立方法及分析，了解本地區智能交通行業的發展狀態，具有研究、開發智能交通設備與系統的初步能力。在素質要求方面，主要培養學生政治素質、道德素質、社會責任感、創新精神、科學素養、人文素養和身體素質等。

3.3 學位授予標準

根據學校人才培養方案修訂辦法，交通設備與控制工程專業基本學制為4年，實行彈性學制，學生在校修業年限為3～6年。要求學生修完165學分，其中通識教育必修課程49學分、通識教育選修課程8學分、實踐教育課程8學分，其余根據專業特點與發展定位，設置學科基礎課程、專業必修課程、專業選修課程，共計100學分。完成前述學分，準予畢業。符合學士學位授予條件者，授予工學學士學位。

4 課程體系優化

4.1 課程體系優化的標準

工程教育專業認證標準強調課程是實現畢業要求的基本單元，課程能否有效支持相應畢業要求的達成是衡量課程體系是否滿足認證標準要求的主要判斷依據，課程設置能夠“支持”畢業要求的達成。合理的課程體系設計應以畢業要求為依據，確定課程體系結構，設計課程內容、教學方法和考核方式。課程體系設計應有企業或行業專家參與，達到保證課程內容及時更新，與行業實際發展相適應的目的。

設計與優化交通設備與控制工程專業課程體系要處理好四個方面的關系：(1)正確處理各類課程比例關系，即與本專業畢業要求相適應的數學與自然科學類課程至少占總學分的15%；工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程至少占總學分的30%；工程實踐與畢業設計(論文)至少占總學分的20%；人文社會科學類通識教育課程至少占總學分的15%。(2)正確處理課程與畢業要求指標點的關系，即課程大綱中應明確建立課程目標與相關畢業要求指標點的對應關系。每項畢業要求的重點支撐課程的設置是否有合理的解釋，核心課程是否發揮了強支撐的作用，每項畢業要求指標點是否都有合適的課程支撐。同時，課程內容與教學方式是否能夠有效實現課程目標，課程考核的方式、內容和評分標準是否能夠針對課程目標設計，考核結果是否能夠證明課程目標的達成情況；(3)正確處理課程體系與專業發展定位與特色之間的關系，即將專業發展特點在課程體系中顯性體現。雖然工程教育專業認證標準中僅強調了基礎要求，但是對具體設置什么課程沒有強制性要求，專業應根據自身發展定位與特色設想，有針對性地選擇課程，并通過優化課程體系既滿足專業認證標準，又適應專業特色定位；(4)正確處理第一課堂與第二課堂的關系，特別是應用型高校，第二課堂的設置顯得尤為重要，故將第二課堂納入人才培養體系中非常必要。湖北文理學院交通設備與控制工程以工程教育專業認證為遵循，構建以工程實踐能力培養為主線的特色理論課程體系。

4.2 課程體系的構成

根據學校對2019版人才培養方案的指導框架，結合交通運輸類專業工程教育專業認證對課程體系的要求，再綜合校內外專家的意見，交通設備與控制工程專業課程主要包括通識教育必修課程、通識教育選修課程、學科基礎課程、專業基礎課程、專業方向課程、課外實踐與創新活動等。

4.2.1 通識教育必修課程

該模塊是為完善學生知識結構、培養學生人文修養、身心品質、社會責任等綜合素質而設置的一組各專業學生必須修讀的課程。主要包括思想政治教育、人文閱讀與應用寫作、大學外語、軍事體育、就業創業、信息技術、心理健康、公益勞動等課程與活動。

4.2.2 通識教育選修課程

該模塊打破學科專業壁壘，體現學科交叉、文理融合，把人文素質教育和科學素質教育融入人才培養全過程，主要包括現代科技、人文藝術、傳統文化、社會生活、創新創業等五類課程。同時，為了工程認證需求，提升學生人文素養，要求交通設備與控制工程專業學生必修限選交流溝通類課程。通識教育選修課程由教務處統一規劃開設，學生在校期間應修滿8學分通識教育選修課程。

4.2.3 學科基礎課程

學科基礎課程是某一學科門類中各專業學生均應修讀的課程，旨在使學生掌握學科的基本理論、基本知識和基本技能，為專業課程的學習奠定堅實的基礎。在課程設置上要注意學科交叉，可設置一定比例的跨學科課程，以拓展學生專業知識面，達到“厚基礎、寬口徑”的育人目的。交通設備與控制工程專業知識涉及交通、信息、控制、計算機等方面多學科交叉的特點，因此學科基礎課程除數學、物理等基礎學科知識外，還包括電工電子、交通工程學、運籌學、自動控制原理等課程知識。

4.2.4 專業基礎課程

專業基礎課程是面向交通設備與控制工程專業學生開設的，體現專業優勢和專業特色，主要培養學生在該專業領域內所應具備的主干知識和畢業后可持續發展的內在專業能力的課程。鑒于本專業學生畢業后主要從事智能交通設備研究與應用方面的工作，故設置了與設備開發相關的設備構造與原理、軟硬件開發能力與系統集成方面的課程，以及與設備應用相關的信息檢測、管理與控制等方面的課程。

4.2.5 專業方向課程

專業方向課程是為了培養學生在該專業領域內某一方向的綜合分析、解決問題的技能而開設的課程。湖北文理學院交通設備與控制工程專業面向智能交通領域，培養服務智能道路交通、城市軌道交通、智能網聯汽車等行業的高素質專門人才。為適用服務領域的能力需求，設置了交通通信與網絡、公路機電工程檢測與安全等面向智能道路交通領域的課程；軌道交通管控與設備維護等面向軌道交通領域的課程；汽車電子學基礎、智能網聯汽車概論等面向智能網聯汽車領域的課程。同時，為了提升學生綜合應用專業知識解決實際工程問題的能力，增設了交通安全與環境工程、交通項目管理與概預算、交通工程倫理與法規等課程，旨在提升學生的業務素質、道德素養、社會責任感等能力。

4.2.6 課外實踐與創新活動

課外實踐與創新活動包括社會實踐、國際游學與國際交流、專業技能訓練與資格考試、學科競賽和創新創業競賽、創新創業訓練與實踐、創新創業項目、論文成果、專利與著作權、課外讀書活動等。課外實踐創新活動學分是指學生在校學習期間根據自己的特長和愛好參與課外實踐創新活動取得實踐成果，并按本細則有關規定通過申請和認定后所獲得的相應學分。本專業要求學生在規定的學習期限內通過參加課外實踐創新活動獲得8個學分方能畢業。

4.3 構建基于CDIO項目的課程群與遞推式實踐教學體系

前述主要從課程類型的維度對湖北文理學院交通設備與控制工程專業的人才培養課程體系進行了分類解讀，但要想培養學生具備解決復雜交通工程問題的能力，還需從學生能力培養邏輯維度對課程體系進行梳理，即從課程群建設的思路入手厘清課程間的關系。

CDIO是20世紀以來全球高校公認的工程教育理念，為我國大學生工程能力培養提供重要實施框架，其包括構思、設計、實施與運作四個階段。結合工程教育專業認證三大理念，構建基于CDIO項目的課程群對踐行工程認證教育三大理念十分有借鑒意義。湖北文理學院交通設備與控制工程專業基于企業和市場需求分析，緊扣專業發展定位，結合湖北文理學院學生特點及專業教師實際工程實踐經驗，初步擬定了道路信號控制技術、智能交通路測系統設計、智能網聯汽車技術、軌道交通運行管控技術等課程群?；诟髡n程群教學目標與學生學習成果要求，改革傳統教學模式，以項目為紐帶，探索實踐以提升學生工程實踐能力為目標的CDIO項目育人模式。

湖北文理學院交通設備與控制工程專業CDIO項目分為3級，一級項目是圍繞就業定位與培養目標而設置的綜合實踐項目，旨在培養學生綜合運用專業知識解決復雜智能交通工程問題的軟硬件開發能力與素質，主要依托畢業設計、綜合實踐課程開展；二級項目是圍繞各課程群知識與能力要求培養學生實踐創新能力而設置的設計類項目，主要依托課程設計、智能交通設備設計與開發、Python智能交通編程設計等課程開展；三級項目是針對專業具體知識點與能力而設置的實踐項目，主要在課程實驗與實踐中開展，旨在培養學生對核心知識的掌握與相關技能訓練。

結語

專業認證是交通設備與控制工程提升其專業內涵與培養質量的保障。本文圍繞工程教育專業認證標準與要求，結合我校交通設備與控制工程專業實際，進一步理清了專業培養目標、知識與能力、課程體系，以及提出了圍繞培養定位的能力與素質培養措施。作為一個與時代同頻共振的多學科交叉專業，交通設備與控制工程專業的知識、能力與素質培養的方式需與時俱進、開拓前進，真正做到為黨育人、為國育才。