基于工程教育认证的过程装备与控制工程专业课程体系设置与实践

董金善+周剑锋+周勇军+虞斌+何世权

【摘要】按照工程教育认证通用标准和专业补充标准的要求，以成果（目标）导向教育为引导，以南京工业大学过程装备与控制工程专业课程体系设置为例，分析了机械类人才工程能力培养的内涵。通过课程体系的改革与实践，探讨了培养学生知识、能力、素质协调发展的教学设计与教学实践。

【关键词】工程教育认证 过程装备与控制工程 专业课程体系

【基金项目】江苏省品牌专业A类建设基金项目 （PPZY2015A022）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）24-0017-02

1.工程教育认证标准对专业课程体系的要求

专业课程体系的设置应能支持培养目标的达成，课程体系设计应有企业或行业专家参与，专业课程体系应同时满足通用标准和专业补充标准的要求。通用标准要求课程体系必须满足以下要求：

①与本专业培养目标相适应的数学与自然科学类课程（至少占总学分的15%）。

②符合本专业培养目标的工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程（至少占总学分的30%），工程基础类课程和专业基础类课程应能体现数学和自然科学在本专业应用能力培养，专业类课程应能体现系统设计和实践能力的培养。

③工程实践与毕业设计（论文）（至少占总学分的20%）。应设置完善的实践教学体系，应与企业合作，开展实习、实训，培养学生的动手能力和创新能力。毕业设计（论文）选题要结合本专业的工程实际问题，培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。对毕业设计（论文）的指导和考核应有企业或行业专家参与。

④人文社会科学类通识教育课程（至少占总学分的15%），使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。

专业补充标准要求学校根据自身定位、培养目标和办学特色自主设置课程体系。专业补充标准对数学与自然科学类、工程基础类、专业基础类、专业类、实践环节、毕业设计（论文）六类课程提出基本要求。

依据专业补充标准，过程装备与控制工程专业课程体系还必须满足以下要求：

①数学与自然科学类课程：数学类科目包括线性代数、微积分、微分方程、概率和数理统计、计算方法等。自然科学类科目包括物理、化学和生命科学基础等。

②工程基础类课程：工程基础类的科目以数学与自然科学为基础，培养学生应用数学或数值方法，发现并解决实际工程问题的能力。包括理论力学、材料力学、流体力学、传热学、热力学、电工电子学、材料科学基础及其他相关学科的科目。

③专业基础类课程：过程（化工）原理、机械设计基础、过程设备设计、过程流体机械、过程装备控制技术与应用等相关科目。

④专业类课程（至少占总学分10%）：各校可根据自身优势和特点设置课程，办出特色。

⑤实践环节：工程训练（包括机械制造过程认知实习、基本制造技术训练、先进制造技术训练、机电综合技术训练等）、实验课程（认知性实验、验证性实验、综合性实验和设计性实验等）、课程设计、生产实习（观察和学习各种加工方法、了解典型零件的加工工艺路线、了解产品设计制造过程、了解先进的生产理念和组织管理方式）、科技创新活动等。

⑥毕业设计（论文）：以工程设计为主，源于实际工程问题的占一定比例，一人一题。

2.基于工程教育认证的专业课程体系设置

2.1 指导思想

南京工业大学过程装备与控制工程专业于2014年一次通过工程教育认证。为适应工程认证标准要求，坚持“育人铸魂、精神成人、教书启智、专业成才”的教育理念，构建“素质、能力、知识”三位一体的教育模式，以实现大学生“学会做人、学会求知、学会做事、学会合作”，促进素质、能力、知识协调发展。以工程教育主导的能力培养为宗旨，以教育教学规律、人才成长规律为纲领，促进教学从以教为中心向以学为中心转变，减少课内学时，毕业最低学分设定为162学分，均衡设置各学年学分，设置4类平台课程，即通识教育课程、学科基础课程、专业教育课程和自主项目课程，其中自主项目课程又分为课内自主项目课程和课外自主项目课程，如图1所示。

2.2 课程设置要求

根据专业培养的指导思想，制定专业培养方案，培养方案的学分分配见表1，课程体系结构拓扑图见图2。

2.3 课程设置与工程教育认证标准的比较

依据工程教育认证标准，① 数学与自然科学类课程至少占总学分的15%。本专业开设了高等数学、大学物理、工程化学、线性代数、概率统计、VB程序设计、逻辑思维与推理、生命科学与生物技术概论、环境保护概论、计算机辅助绘图与设计、三维实体造型技术实例化教学等，共计30学分，占总学分的18.5%，满足要求。② 工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程（至少占总学分的30%）。本专业开设了工程制图、电工电子学、理论力学、材料力学、工程流体力学、工程材料、机械制造基础、机械原理、机械设计、工程热力学、化工原理、过程设备设计、过程流体机械、过程装备控制技术、过程装备制造与检测等，同时根据专业自身优势和特点设置了特色课程过程装备成套技术，共计60学分，占总学分的37%，满足要求。③ 工程实践与毕业设计（论文）（至少占总学分的20%）。本专业开设了军训、大学物理实验课、化工原理实验课、化工原理课程设计、机械原理课程设计、机械设计课程设计、金工实习、生产实习、毕业实习、专业课程团队课程设计、毕业设计（论文）及课内实验等实践环节，共计37学分，占总学分的22.8%，满足要求。

基于工程教育认证标准12个毕业能力要求，构建了课程与毕业能力要求的关系矩阵（表2），“★”表示相关度高，“√”表示一般相关 。本专业课程体系的设置与工程教育认证标准12个毕业能力衔接一致，符合工程教育认证要求。

3.基于工程教育认证的专业课程体系实施

①一、二年级实施大类培养，一年级按照工、理、管、经、文、法、艺等学科门类及建筑类，打通设置通识教育课程，实现“一年级学科类培养”；二年级按照专业类，打通设置学科基础课程，实现“二年级专业类培养”。三、四年级实施分流培养，开设专业顶峰课程、交叉复合课程、职业训练课程、留学预备课程等自主项目课程，实现学生自主个性发展。

②建成一批科学、生动、高效、先进的在线开放课程。按年均3门的进度建设在线开放课程，具体包括：“工程制图”、“机械原理”、“机械设计”、“过程设备设计”、“工程热力学”、“工程流体力学”、“过程流体机械”、“过程装备控制技术”、“过程装备制造与检测”。

③自主项目课程是基于“以学生为本”的教育理念，旨在提高学生学习的主动性和选择权，引导学生个性化发展，挖掘学生潜力和特长，促进复合型人才成长的各类课程（项目）。为此逐步开始5门自主项目的专业特色课程，具体课程包括：“PROE零件设计与3D打印”、“逆向工程”、“现代密封工程与技术”、“能源与环境系统工程”、“ASME工程软件应用”等。

④实践类课程贯穿本科教学始终，加大培养学生创意创新能力和工程能力等实践课程比重，开发系列化的设计课程，统筹安排课程设计（论文）、创新实践和毕业设计（论文）等环节。实现大学生学业成果作品化。积极推进“大学生创客梦工场”建设，营造“创意创新创业”的校园文化氛围。

4.结束语

随着我国高等工程教育改革和社会发展，工程教育认证已经在我国高等工程专业实施，其核心理念是以产出为导向，以学生为中心设计实施教学活动，是高等教育工程观的重要转变。工程教育认证主要是从学生、培养目标、毕业要求、课程体系、师资队伍等做出了具体的规定和要求，工程教育认证标准的核心是以学生为中心，促进学生全面教育。本文就基于工程教育认证的过程装备与控制工程专业课程体系设置与实践的研究，目的是充分发挥教师的教学主导权和学生的学习选择权，改革培养体系，创新教学方法，增强学生的社会责任感、创新精神和实践能力。课程设置要以学生为中心，在教学设计时一定要强调理论与实践相结合，加深学生对于课程内容的理解，进而让学生掌握和应用学到的知识于实践中，并且不断地进行创新，提高自身的工程意识、团队精神和实践能力。

参考文献：

[1]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014（17）：7-10.

[2]中国工程教育认证协会.工程教育认证标准[C].2014.

[3]南京工业大学.过程装备与控制工程专业认证自评报告[C].2014.

[4]穆浩志， 李克旺， 牛兴华，等. 基于工程教育认证的机械基础系列课程教学设计与实践[J].中国轻工教育，2015（5）：66-70.

[5]陈耿彪，杜荣华. 基于工程教育专业认证的机械类专业课程实践教学[J].教学研究，2015（1）：108-109.

作者简介：

董金善（1964-），男，安徽安庆人，回族，博士，教授，研究方向：高效节能过程装备技术和高等工程专业教育理论。