基于工程教育专业认证的材料成型及控制工程专业（铸造工程方向）毕业要求及其保障体系构建

程伟丽，王红霞，王文先，池成忠，陈少平，王利芬

（太原理工大学材料科学与工程学院，山西太原030024）

·教学研究·

基于工程教育专业认证的材料成型及控制工程专业（铸造工程方向）毕业要求及其保障体系构建

程伟丽，王红霞，王文先，池成忠，陈少平，王利芬

（太原理工大学材料科学与工程学院，山西太原030024）

基于工程教育专业认证标准，制定了材料成型及控制工程专业（铸造工程方向）的毕业要求，并分析了毕业要求对培养目标达成的支持方式，论述了其保障体系的构建。实践证明，该体系有利于提高材料成型及控制工程专业学生知识、能力和素养的达成，也为相关专业进行工程教育专业认证提供了借鉴经验。

工程教育专业认证；毕业要求；培养目标；保障体系

近年来我国高等教育发展规模持续增大，招生数量也不断增加，怎样提高教学质量，对教学质量如何实施有效的监控，成为社会各界及高校本身广泛关注的问题[1，2]。自我国加入《华盛顿协议》以来（2009年～），我国的工程教育质量逐步提升，所培养的人才对产业发展的适应性也大大改善。工程教育专业认证是由工程教育专业认证专家委员会同该专业领域的专家一起进行，为专业人才进入专门职业界从业的预备教育提供质量保证[3-5]。专业认证主要包括如下程序：首先，被认证专业在当年提出申请，撰写自评报告和补充材料，工程教育专业认证专家委员会审核材料合格后，然后指派专家进校实地考查。本专业自2012年12月开始提出申请，于2014年5月正式通过机械工程教育专业认证专家委员会认证，期限为三年[6]。本文参照工程教育专业认证通用标准和补充标准，结合铸造工程方向建设现状，探讨基于工程教育专业认证的材料成型及控制工程专业（铸造工程方向）毕业要求制定及其保障体系。

1 本专业毕业要求的制定

自2012年起，本专业开始组织校友会访谈、实行行业协会和就业单位参与教学过程质量监控，了解行业和相关企业对材料成型及控制工程专业毕业生能力的要求，结合区域经济发展的需要以及工程教育专业认证委员会下发的通用标准和补充标准，本专业将人才培养目标定位为应用型专业技术人才。总的来说，该类型的人才应掌握扎实的人文社科和自然科学基础知识、工程基础知识和专业基础理论知识、专业发展现状和前沿知识和专业方向特色知识，具备专业基本技能及应用能力、工程实验设计和分析能力、组织管理和团队协作能力和创新能力和适应发展能力，同时拥有人文素养、社会责任感、工程职业道德、国际视野和发展意识和创新意识的新型KAQP（Knowledge-Ability-Quality-Profession）人才。该毕业要求的制定要求将专业建设理念由“以教学为导向，以培养计划为中心”转变为“以产出为导向，以学生能力达成为中心”。

根据材料成型及控制工程专业培养目标，确定毕业生应具备的具体知识、能力和素质要求。

1）知识要求（Knowledge）

K1人文社科基础知识：具有丰富宽广的人文社科知识以及一定的市场经济和管理知识；

K2自然科学基础知识：掌握系统的数学、物理和化学等自然科学基础知识；

K3工程基础知识和专业基础理论知识：掌握理论力学、材料力学、材料加工传输原理、电子电工技术、自动控制原理、机械设计基础、材料科学基础、材料成型基础、材料科学概论、材料成型测试技术、金属材料及热处理、机械原理、互换性与技术测量等工程基础知识和专业基础理论知识；

K4专业发展现状和前沿知识了解材料成型及控制工程的发展现状和趋势，掌握本领域最新的设计理论和先进成型技术，熟悉材料成型技术的发展方向；

K5专业方向特色知识：掌握铸造工程方向特色课程中的基本原理、工艺和设备方面的知识。

2）能力要求（Ability）

A1专业基本技能及应用能力。具有材料成型及控制工程专业所需的机械制图、工艺及装备设计、实验和测试等基本技能，具备材料成型及控制工程专业设备和相应的辅助检测设备的操作技能，具有较强的数学计算和分析能力、计算机应用能力、外语应用能力；

A2工程实验设计和分析能力。具有综合运用所学基本理论和技术手段进行系统分析和过程设计的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理、适应应社会发展和科学技术进步的能力；

A3组织管理和团队协作能力。具有一定的组织管理能力，较高的人际交往能力，协同合作能力；

A4创新能力和适应发展能力。具有创新能力、文献检索能力、自主学习能力和适应社会发展和科学技术进步的能力。

3）素质要求（Quality）

Q1人文素养。具有优秀的人文社会科学素养、良好的语言文字表达能力；

Q2社会责任感。具有技术和社会责任担当、贡献社会、保护环境的意识，了解相关的地域文化、政策和法津、法规，能够判断技术发展所带来的社会问题；

Q3工程职业道德。了解与铸造工程方向相关的职业和行业标准、法规，熟悉环境保护方面的方针、政策，了解铸造生产安全知识，能正确认识铸造工程对社会的影响；

Q4国际视野和发展意识。具有跨文化交流、竞争意识，能够认识到材料成型及控制工程专业对于社会发展和科技进步的贡献，具有适应社会发展和科学技术进步的意识；

Q5创新意识。具有较强的创新意识及创新精神。

2 毕业要求对培养目标达成的支持方式

结合山西省区域经济发展的需要，本专业将培养目标定位为“培养适应21世纪社会主义现代化建设需要的，德、智、体、美全面发展的，具有机械科学、材料科学、自动化和计算机基础知识和应用能力，能够在材料加工理论、材料成型过程自动控制、成型工艺过程设计及先进材料工程领域内进行科学研究、技术开发、设计制造、生产组织管理，具有创新精神和实践能力的应用型专业技术人才。”

本专业定义的培养目标是对工程教育标准中的毕业要求在知识、能力和技能方面的具体细化与分解，培养计划则是毕业要求教学实现的实施方案与依据，课程讲授、课程实验、课程设计、入学教育、开放性实验、个性发展第二课堂、生产实习、毕业实习、就业指导、安全教育、社会实践、自主实践和毕业设计（论文）等教学环节构成的课程体系是保证培养计划落实的具体教学措施。因此，各教学环节目标的达成是毕业要求实现的前提与基础，毕业要求的实现又支持了培养目标的达成。本专业毕业要对培养目标达成的支持见表1.

3 本专业的毕业要求达成的保障体系

表1 本专业毕业生能力要求对培养目标达成的支持

通过工程教育专业认证后，本专业以“课程体系”整合为依托，根据内外反馈信息调整“培养方案”，转变传统的以教为主的教学模式，保障良好的“教学环境”，增加反馈力度和管理的规范性，完善内部质量监控体系，构建了本专业毕业要求达成的保障体系，该体系整体实施框架图如图1所示。

图1 毕业要求达成的保障体系实施框架图

3.1 课程保障体系

为了毕业要求的顺利达成，根据目前本专业毕业生能力达成度，修订了2012版培养计划，增加了专业课程实验和实践学时，较2006版培养计划，2102版计划修订共增加学时数为72学时，加强了工程实验设计和分析能力（A1，A2）、组织管理和团队协作的能力（A3）达成支撑环节，通过开设创新实验和实践能力提升计划环节，加强了创新能力和适应发展能力（A4，Q5）达成支撑环节。

其次，为了更好地发挥专业基础理论知识对专业知识的支撑作用（能力与理论交替攀升），将“材料科学概论A”和“材料成型基础B”课程调整到第三学期，将“材料传输原理”和“材料物理化学”（K2，K3，K4）调整到第四学期，将专业必修课程“材料科学基础”（K3，K4）调整到第五学期。同时分别第二学期和第六学期增加工程模型制作和开放性实验模块，设置了个性发展课堂（Q1～Q3），实现了学生实践能力和理论水平的交替攀升，目前材料成型12级学生正在执行新的教学计划，能力达成效果显著，参加省级大创项目和国家级科技竞赛的学生覆盖率达到了85%（2011级学生覆盖率30%）。本专业2012版培养计划课程实施图及先修关系见图2.

3.2 教学模式保障体系

本专业方向构建了一种新的教学模式，在课堂教学环节，增加了分组报告，自我展示和课外拓展环节，使学生从被动应试型学习转化为主动探究式学习，进而形成有利于培养学生创新能力，自我学习能力和团队协作能力同步提升的发教学环境和教学体系。

建立理论课程和实践环节相互统一促进理论水平和实践能力交替攀升的教学模式。根据毕业要求达成的需要，将基础理论课程材料科学概论A、焊接工程概论和材料成型基础B调整到第二学年进行，建立仪器设备原理与操作、行业前沿技术讲座、学科TOP 100论文检索等资源共享平台。搭建理论和实践训练服务平台，为第四学期和第五学期进行的课程设计、金工实习和开放性科研训练等实践环节提供了理论支撑。

3.3 内部保障体系

1）设立探究式和开放式的实践环节

按照“基础研究类、综合设计类、综合工程类和学科前沿类”四个层次设置实验项目；建立实验教学质量监控的反馈体系。发挥本学科的科研优势，以省级大学生创新项目、校级学生创新和开放性实验项目等创新平台为依托，鼓励有能力的学生尽早参与科研项目，培养学生分析和解决综合工程问题的能力。为毕业能力（K4，A2-A4，Q3-Q5）的达成提供了保障措施。

2）加强学生在内部反馈中的地位

工程教育专业认证的核心理念是“以学生能力的达成实施教学过程”[5]。因此，本专业提高了学生在内部反馈中的重要地位，优化学生评教、学生能力自评、督导听课环节的反馈方式、反馈内容和反馈周期，理顺监督者和被监督者间的自主关系和合作方式。并在本专业的优秀教师评选中，加大了学生评价和学生能力自评在总分中所占的比例，督促教学活动执行主体对学生能力达成的重视程度。

3）反馈信息响应机制化

教学过程质量监控和反馈机制是控制和保障教学文件和教学过程执行质量的可持续提升的重要保障。本专业严格按照“计划—实施—检查—反馈—处理”的管理循环运转，根据学生自评、网上评教、教学督导内部质量监控和外部（行业协会、用人单位、校友会、校外实习基地）反馈信息，健全教学管理制度（制定青年教师教学准入制度、核心课程改革制度、教学过程行业参与制度、教学质量监控反馈制度），保障实验教学条件和设备的主流性，完善了教学质量的保障体系，保障教学管理规章制度的执行，加大了基于内外部问题反馈—处理环节的响应力度。

图2 本专业2012版培养计划课程实施图及先修关系

4）培养计划个性化

开设专业导师个性化课堂，指导学生制定个性化学习培养方案；同时设置自主实践环节：学术竞赛、大学生创新创业训练、生涯导航、模型制作、开放性科研训练等，促进学生解决综合工程问题和创新实践能力的培养。

3.4 外部反馈保障体系

输出学生的能力直接交由企业和社会相关部门评价，企业和社会是评价毕业生能力高低的“重要反馈保障体系”。因此，本专业采取了用人单位和行业协会参与教学过程中的培养目标和毕业要求制定环节，这样可以更好地满足社会对毕业生的能力要求，同时建立了较为完善的持续的多渠道社会评价反馈系统。以本专业骨干课程《铸造工艺及模具设计》为例，基于山西省铸造学会和长春一汽集团校友会反馈信息，我们增加了该课程的学时，并在浇注系统设计和铸件结构设计部分设置成双语教学环节，同时增加了铸造工艺数值模拟实践训练。为毕业能力（K4，A4，Q4）的达成提供了良好的教学过程控制。目前12级学生通过该课程的学习，考试成绩优良率可达到88%左右。本专业还建立了毕业生跟踪反馈机制，不定期对各个行业的毕业生进行跟踪调查，与用人单位保持交流，并反馈到现行教学过程控制与反馈系统，以便准确了解本专业培养目标的实现情况，从而指导教学过程，促进教学改革的不断深入，使本专业的人才培养方案更具有科学性、前瞻性和适应性。

4 结语

实践证明，本专业在学生能力培养方面取得显著效果，课程体系的调整、自主实践环节和开放性实验的引入，显著地提高了本专业毕业生的能力达成度。另外，本在专业改革实践中发现需要完善和加强的工作主要体现在以下方面。

1）建立厚基础、宽口径、重能力的基础知识体系和自主性、个性化、研究型的专业教学体系，为继续学习、创造性和自主学习打下基础；培养学生综合应用能力和创造性思维，促进学生创新能力和终身学习能力的培养；

2）提升青年教师工程素养，强化青年教师与行业、企业间的联系并引入岗位实习环节，强化毕业生的工程职业素养以及未来岗位适应能力；

3）以服务地方产业和适应新型产业结构出发，构建行业两会—用人企业—实习基地为主干的外部反馈体系，指导本专业的培养体系改革、支持校外实践基地建设、评价学生能力达成度，同时利用反馈数据进行调控，培养体系调控后的毕业生进入企业和实习基地接受检验，实现了教学质量控制的

Graduation Requirements and Their Guarantee System Building of Material forming and Control Engineering（foundry engineering）Based on Engineering Education Certification

CHENG Wei-li，WANG Hong-xia，WANG Wen-xian，CHI Cheng-zhong，CHEN Shao-ping，WANG Li-fen
（School of Materials Science and Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，China）

The graduation requirements of material forming and control engineering（foundry engineering）were established based on the criterion of engineering education certification.In addition，the relationship between them and training objective of material forming and control engineering was analyzed.Furthermore，how the build the guarantee system to achieve the requirements was studied in detail.It has been proved by practice that the system is beneficial to improve the knowledge，quality and ability of the students，and it offers valuable experience for major reforming and engineering education certification passing of relative engineering majors.

engineering education certification，graduation requirement，training objective，guarantee system

G 642.0

A

1674-6694（2015）05-0059-05

10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2015.05.019

2015-07-07

程伟丽（1982-），男，博士，副教授，主要从事高强韧耐热镁合金制备及其热变形行为研究。

2015年山西省普通本科高等教育教学改革研究项目（工程教育专业认证的教学质量闭环控制体系探索与实践），2014年太原理工大学教学改革项目（材料成型与控制工程专业教学质量闭环控制体系建设思路与实践）