西部工科专业成果导向的“卓越工程师”人才培养体系建设

袁森 赵津

摘 要： 基于贵州大学的国家级特色专业“机械设计制造及其自动化专业”，阐述该专业以“卓越工程师”计划、工程教育认证为代表的专业人才培养体系方面的建设工作。重点阐述建设工作中对人才培养理念与定位，校企结合的人才培养体系设计，培养方案的修订、校外实践基地建设、师资队伍建设、考核与评价等核心工作的开展思路与做法，并对工作中存在的问题及今后的改进方向进行了探讨。

关键词： 工科专业；卓越计划；工程教育认证；人才培养

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1674-7615（2018）03-0090-06

DOI：10.15958/j.cnki.jywhlt.2018.03.019

引 言

2010年6月，教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”），提出要“面向工业界、面向世界、面向未来”培养适应我国经济社会发展需要的高质量各型工程人才。通过若干年的实践，至今已发展到208所高校参与，试点本科专业1257个，研究生领域514个，累计培养20多万“卓越工程师”[1]。在此期间，我国申请并于2016年正式成为《华盛顿协议》正式成员，实现了我国高等工程教育与国际的接轨与互认。2017年，面向国家创新驱动发展和“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”等重大战略，教育部提出加快工程教育改革创新，培养造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才，开展新工科建设，打造“卓越工程师教育培养计划”的升级版[2，3]。卓越计划与工程教育认证是近年来推动我国高等工程教育质量提升的重要项目，虽二者间存在差异，但在标准与理念上存在较多相似与共同之处。特别是在近期提出的将通过工程教育专业认证作为评价“卓越计划”达成与否的条件之一，将两项工作结合起来[4，5]。

在此背景下，西部地区高校工科专业，虽整体发展水平与东部发达地区还存在一定差距，仍需承担为西部经济、社会、行业、企业输送其亟需的高水平工程技术人员的重任。提高工程教育质量，紧跟国家对于高等工程教育的新要求，明确专业人才培养定位，开展专业建设的改革与创新，持续提高人才培养质量，是西部工科专业面临的重大挑战。

贵州大学机械设计制造及其自动化专业于2006年成为贵州大学品牌专业，2007年入选贵州省示范性本科专业，2009年获批教育部特色专业，2012年成为了教育部第二批“卓越计划”试点专业，2013年获批机械基础国家级实验教学示范中心，“液氣压传动与控制”国家级资源共享课程，与贵州省企业合作建立了“国家级大学生校外实践基地”，并于2014年通过工程教育认证，同年西门子公司产学合作专业综合改革项目获得立项，2017年获批贵州省“一流专业”建设项目。从以上专业发展历程可以看到，长期以来，该专业一直重视人才培养质量提升，紧跟工程教育改革动态，努力实践工程人才培养体系的改革与创新，持续提高人才培养质量。本文围绕以卓越计划为代表的专业建设各主要环节，从理念认识、专业定位，课程体系设计到实施评价，探索西部工科专业卓越计划人才培养体系建设，为下一步面向新工科“卓越计划”升级版专业建设提供基础与参考。

一、专业建设的理念与定位

正确理解卓越计划项目建设的基本理念，找准专业培养定位，是专业建设的基础。“面向工业界、面向未来、面向世界”培养高素质工程技术人才，是卓越计划树立的工程教育总体目标。传统的工科教育，重视理论传授，实践探索相对缺乏，难以适应现代工程发展需求。潘云鹤院士曾指出“我国的工程人才培养就是先学自然知识，然后把这些知识应用到工程科技上”，但是“当代工程并不等于自然科学的应用，真正的卓越工程师，其知识不仅基于自然科学，还基于社会科学和实践经验”[6]。通过计划的实施，改革传统的工科教育，让工程教育回归工程，面向行业企业，围绕实际工程问题，构建学生工程知识体系，培养工程素养与工程能力，使其具有从事工程师职业所必须的基本知识、能力与素质。清华大学林健教授将卓越计划对教学理念的变革总结为5点：树立高等教育主动服务国家战略需求；树立工程教育服务行业企业人才需求的观念；强调在不同类型工程人才的培养上追求卓越；创立高校与行业企业联合培养人才的新机制；改革教学方法全面提高学生的工程能力[7]。

近年来，随着工程教育认证工作在我国的推广，成果导向的“OBE”（Outcome Based Education）理念也得到广大工科专业的接受，它是一种以学生学习成果为导向的教育理念，认为教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果。我国颁布的工程教育认证标准中也体现了OBE理念，要求专业必须：（1）明确学习成果；（2）按毕业要求安排教学活动；（3）对毕业要求的达成进行评价[8，9]。可以看到，OBE理念与卓越计划的理念并不矛盾，文中所引述的卓越理念更为宏观，强调要求达到的目标，而OBE理念则较为具体，更注重如何达到目标。

贵州大学作为地处西部211大学，专业人才培养定位需要符合学校人才培养定位，并能满足地方经济社会发展需求。装备制造业是贵州省支柱产业之一，同时贵州也是西南地区装备制造业的重要基地，特别是三线建设期间形成的三大军工基地（航空工业、航天工业、军用电子工业）本身即重要的产业基础与特色优势。因此本专业定位，也是面向自身区域以及国家社会经济发展，行业、企业需求，明确学生在知识体系、实践能力、职业素养等方面的需求特点，定位于培养高级工程技术人才。该专业历经近60年的建设历程，已为国家输送上万名机械类高级专门人才和管理人才，成为区域经济建设与社会发展的中坚力量，在贵州省装备制造业的相关技术、管理工作岗位所比例尤为突出。

二、重构教学体系，搭建“3+1+X”校企联合培养体系

（一）教学体系的构建

校企联合培养是卓越工程师计划实施的一个重要环节，学院积极探索人才培养机制改革，提出了“3+1+X”校企联合培养体系[10]，如图1所示。

该体系中，3代表累计3年校内完成的知识体系和基本能力构建，其中包括理论教学环节与校内实践环节；1代表累计1年的企业实践环节；X代表学生的第二课堂，包括参加的各类学科竞赛、课外科技活动等。

对于累计3年校内学习环节，为了达到工程教育认证对课程体系的要求，学院于2013年，通过搜集企业与行业专家信息反馈，并组织教师对培养方案进行修订，增加了新生研讨课程（第一学期开课）、大学化学（第二学期开课），以及机械工程材料选讲、机械动力学。通过新生研讨课，学生一入校门就能够接触到学院最优秀的教师资源，对学生的专业学习发挥方向引导的作用。新增的其它几门理论课程，目的在于增强学生的基础知识，突出人才培养中厚基础的特点。校内实践教学环节主要包括金工实习4周与电工实习1周，在校内工程训练中心完成。对于卓越计划学生，在金工实习环节中，需增加产品建模与利用先进制造技术完成产品制造的环节。

累计1年的企业实践环节，主要环节有生产实习3周以及针对卓越计划的“三阶段企业实习”，主要是在第五学期寒假、第六学期暑假和第七学期寒假中，分别安排学生进入卓越计划基地企业，进行实习。第一阶段主要面向低年级学生的工程认识；第二阶段主要面向高年级的专业实践，并从中提炼出毕业设计题目；第三阶段是面向毕业生的毕业实践教学。卓越计划的学生所有毕业设计课题均来自企业，其毕业设计也是在校内导师与校外导师的共同指导下完成。

对于X，第二课堂环节，通过基础、专项、综合、不同类别的项目面向不同年级的学生，培养学生综合创新能力；充分發挥学生自主学习能力，卓越班学生原则上每人至少须完成1项学科竞赛或课外科技活动、或创新创业计划、SRT项目等。其中，要充分发挥教师、辅导员对于学生的指导作用，同时要积极调动学生社团的协调、组织作用。

（二）课程体系与培养方案修订

本专业课程体系分别于2009年、2011 年、2013 年进行了三次修改，构建符合人才培养模式和目标的人才培养体系。2015年学院按照学校、教务处的统一部署，进一步强化通识教育，以重基础、宽口径为目标，调整了2015年秋季学期的大类课程开课计划；并于2015年12月2日启动了2016版培养方案修订工作。为了落实面向行业企业培养人才的目标，在培养方案修订的过程中，听取了行业企业专家意见，并且做了用人单位调查，分析反馈结果，调整了专业课程体系。

本专业课程体系包括课程设置、毕业生毕业要求等内容，是按照图2所示的内部循环与外部循环的双循环流程进行制定/修订的。其中外部循环，实现了面向需求制定本专业的培养目标，而内部循环主要解决相关教学环节是否能够支撑培养目标的达成。本专业2016版培养方案的修订，是认真对照工程教育认证通用标准与专业补充标准的要求开展的，修订后的培养方案能够满足华盛顿协议对于机械设计制造及其自动化专业人才培养的要求。

（三）课程建设

课堂教学既包括理论课堂也包括实践课堂，是知识传授最最重要的环节，做好课程内容建设与教学方法改革，是落实卓越计划培养目标的重要环节。课程内容建设以课程大纲的修订为开端，成果导向的教学理念要求课程的教学设计明确课程培养的产出，以及课程目标与毕业要求之间的对应关系。根据课程目标落实课程内容及评价与考核方法。教师与学生都清楚自己所教授的和所学习的目的是什么，应该达到什么程度。在教学设计中，关注学生的学习成果、如何取得学习成果以及如何评价学习成果，强调学生为结果学习，教学和学习过程良性互动。

该专业开展了一系列课程建设活动，包括国家级精品课程“液气压传动与控制”，并持续建设成为国家级资源共享课程，支持学生的线上学习。此外，该专业重点支持其核心课程建设，成立重点课程团队，规范课程内容，实验、作业、考核与评价，改变了以期末一次性评价为主的传统评价模式，建立过程性评价机制。从低年级到高年级，每个学期都有相关核心课程，保证学生培养质量的底线。

三、校内外实践平台建设

2013年，该专业获得国家级机械基础实验教学示范中心立项，“贵州大学-贵州詹阳动力重工有限公司实践基地”获批国家级大学生校外实践基地。专业紧紧围绕行业与产业特点，与国内，尤其是省内重要企业建立了近20家校企合作基地。尤为一提的是为保证卓越计划实践环节的开展，特别与贵阳市的4家重点企业密切合作，建立了卓越实践基地。以上校内外实践平台的搭建为学生实践能力的培养提供了坚实的基础，在此基础上，2015年，该专业完成机械工程虚拟仿真实验教学中心的申报。借助虚拟仿真实验中心平台，可进一步拓宽实验、实践教学的广度和深度。

四、三个导师队伍建设

针对卓越计划学生在不同学习阶段的任务需求不同，着重建立了基础训练导师、专业导师、校外导师三支队伍。基础训练导师由工程制图团队、实训中心及实验室老师组成，主要负责低年级学生在工程制图、建模及基础实训方面的指导。专业导师由专业教师组成，主要负责高年级学生进入专业学习及毕业设计指导。校外导师主要由具有高级职称的企业技术人员及部分企业人力资源管理人员组成，负责学生在企业实践期间的指导，及毕业设计联合指导。到目前为止，该专业已建立了一支40余人的导师队伍，其中包括校外导师13人。

五、实施效果评价

通过对学生毕业要求的达成情况进行评价，可以让专业了解人才培养目标的达成情况，并发现课程体系和教学环节中存在的问题，从而实现在评价的基础上开展专业的持续改进。评价方式如图3所示，以直接评价为主，间接评价为辅。直接评价以专业毕业要求指标点为对象，开展以课程评价为基础的毕业要求达成度评价。间接评价则以用人单位，毕业生等调查问卷为主，作为直接评价的佐证。

（一）课程评价

课程评价方面，本专业以生产实习环节为例，该课程所支撑的毕业要求指标点为：毕业要求、设计开发解决方案、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、沟通、项目管理。根据以上毕业要求，选择合适的实习基地，有针对性的安排实践环节与企业教师授课内容。同时，印制了学生实习日记本与实习报告本，对学生实习日记与报告所应反映的内容提出了明确要求：

（1）实习单位的基本情况：工厂概况、车间概况、主要产品、人员组成、安全要求等。

（2）典型零件（可以由指导教师指定，也可由学生自定）的加工工艺过程，画出草图，标明主要尺寸、工序、工装、加工设备、检测方法等，此部分为重点。

（3）典型零部件的工作原理；

（4）工厂生产管理、质量控制、节能、环保、法律法规等方面的要求与措施；

（5）通过自己在企业的实习情况，写收获与心得，找不足，重点写在专业方面的收获。

（6）实习结束前，教师组织现场答辩，学生上交实习日记及实习报告，指导教师进行评价。

教师在评价过程中需对该教学环节的目标开展考核与评价，设计的打分表如下：

通过以上方式，让教师与学生都能够明确课程内容与目标，有针对性的开展学习和考核，避免了以往存在的学生实习日志类似流水账，实习报告内容不规范，深度不够，老师考核学生凭印象等现象。尤其是对于学生在工程社会、环境、职业规范、沟通与管理等方面，以往难以评价的指标，现在学生能够有意识地利用企业实习的环节开展学习，教师也有依据地对学生开展评价。

（二）毕业要求达成度评价

在课程评价的基礎上，该专业开展了毕业要求达成度评价。评价方法基本思路为：确定各教学环节支撑毕业要求指标点的权重；抽取课程评价样本；计算教学环节对于毕业要求指标点的评价值。

评价值=目录值×∑ni=1样本中与该毕业要求指标点相关题目的平均得分样本中与该毕业要求指标点相关题目的总分×支撑权重

其中，n为支撑课程考核形式总数；i为第i种课程考核形式（试卷、大作业、报告、设计等）。

通过以上评价手段，可以分析评价结果，找到人才培养过程中对应培养目标的达成情况，存在问题，进而有针对性的开展改进。

六、初期建设成果

该专业已有3个卓越班近90名毕业学生，超过40%学生进入国内一流高校深造读研，其余均进入大、中型企业进行技术及管理工作，部分同学也有创业意向。所有学生在校期间均参加了学科竞赛活动，获得各类奖励占比60%。卓越班毕业生毕业设计优良率93%，其中中冷器设计、球笼万向节设计、增压舱设计等项目与企业实践结合紧密，成果显著，获得校级优秀毕业设计9人。本专业紧跟我国工程教育的动态，在2014年通过工程教育认证，并于2017年通过了认证专家组的第二轮入校考查。该专业于2017年获批贵州省一流专业建设项目，机械基础实验教学示范中心获批贵州省一流平台建设项目。近年来，该专业学生招生与就业情况持续向好，吸引了优秀生源，并且在每年校内转专业中，也是众多优秀生选择转入的专业。

七、结 论

卓越计划在贵州大学机械院实施5年来，虽已取得一定的进展，积累了一定的经验，但也存在一定的不足。首先，对于教师的考核与评价体系还不完善，教师在整个过程中投入精力、时间都很多，但在学校的相关考核体系中无法体现。其次，优秀、稳定、共识的企业合作伙伴是项目成功的关键，如何搭建校企合作平台，调动企业的积极性，形成长期稳定的合作关系需要更多的创新思维与行动。第三，项目实施过程中，需要经费的支撑，长期稳定的经费支持，拓宽经费来源值得进一步探讨。最后，学生国际化视野培养、学生在从事工程设计时对工程与社会、环境、经济、法律等因素的考虑还不够。为此，在今后的人才培养中还需要持续改进。

参考文献：

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[8] 李志义.成果导向的教学设计[J].中国大学教学，2015（3）.

[9] 申天恩.论成果导向教育理念的大学战略构想[J].吉林师范大学学报，2016（3）.

[10] 赵津，王婷，干雪梅，等. 面向工程的卓越人才培养体系-以贵州大学机械工程学院“卓越工程师教育培养计划为例”[J].教育文化论坛，2016（6）.

（责任编辑 蒲应秋）