基于OBE理念的材料成型及控制工程專業(yè)畢業(yè)要求及課程體系構(gòu)建

錢志平 馬瑞 金淼 趙石巖

[摘要]OBE是基于產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育模式，為《華盛頓協(xié)議》組織本科工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念。按照工程教育專業(yè)認(rèn)證OBE理念，面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)和行業(yè)發(fā)展的需求，逆向設(shè)計(jì)制定了材料成型及控制工程專業(yè)（鍛壓和模具方向）的人才培養(yǎng)方案和畢業(yè)要求，構(gòu)建了支持畢業(yè)要求的課程體系。實(shí)踐證明，該體系有利于專業(yè)學(xué)生達(dá)成畢業(yè)要求，并為相關(guān)專業(yè)工程教育專業(yè)認(rèn)證提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]OBE；工程教育專業(yè)認(rèn)證；畢業(yè)要求；課程體系

[中圖分類號(hào)]G642.4[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1005-4634（2017）06-0083-03

在全球經(jīng)濟(jì)一體化的浪潮下，中國(guó)制造業(yè)已實(shí)現(xiàn)國(guó)際化，合資及外資企業(yè)大量涌現(xiàn)，工程技術(shù)人員跨國(guó)流動(dòng)性增強(qiáng)，中國(guó)工程教育面臨著制造業(yè)全球化和工程教育國(guó)際化的雙重挑戰(zhàn)[1]。目前，我國(guó)高校開設(shè)了169個(gè)工科專業(yè)，工程教育覆蓋了90%以上的本科學(xué)校，高校開設(shè)工科的專業(yè)數(shù)超過(guò)了整個(gè)本科專業(yè)數(shù)的1/3，工科專業(yè)的在校生人數(shù)超過(guò)了所有本科專業(yè)在校生數(shù)的1/3，工程教育質(zhì)量的提高對(duì)于整個(gè)高等教育質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。2013年，我國(guó)加入了《華盛頓協(xié)議》組織，作為預(yù)備會(huì)員今年將按相關(guān)程序轉(zhuǎn)為正式會(huì)員國(guó)。積極參與國(guó)際互認(rèn)，這是迎接工程教育全球化和工程技術(shù)人才跨國(guó)流動(dòng)的必然選擇[2，3]。

我國(guó)的工程教育認(rèn)證經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，已逐步形成相對(duì)成熟、能與國(guó)際工程認(rèn)證實(shí)質(zhì)等效的認(rèn)證體系。本專業(yè)自2014年9月提出申請(qǐng)，于2016年3月正式通過(guò)了專業(yè)認(rèn)證。筆者按照工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，結(jié)合本專業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀，探討基于OBE的材料成型及控制工程專業(yè)（鍛壓和模具方向）畢業(yè)要求的制定及課程體系構(gòu)建。

1專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的確定

OBE（outcome-based education，縮寫為OBE）認(rèn)為教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施應(yīng)以學(xué)生最后所取得的學(xué)習(xí)成效（learning outcomes）作為出發(fā)點(diǎn)。傳統(tǒng)教育學(xué)科針對(duì)性強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的掌握，在教學(xué)實(shí)施上對(duì)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力不夠重視，較難滿足社會(huì)企業(yè)的需求。這種以出口為導(dǎo)向的教育模式，按需求來(lái)設(shè)計(jì)，從社會(huì)和行業(yè)的需求開始，擬定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，然后確定專業(yè)的畢業(yè)要求，制定課程體系，實(shí)施課程教學(xué)，需求既是起點(diǎn)又是終點(diǎn)，保證了教育目標(biāo)與結(jié)果的一致性[4]。

每個(gè)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是對(duì)學(xué)生畢業(yè)5年后在社會(huì)與專業(yè)領(lǐng)域取得的預(yù)期成就的展望，是專業(yè)人才培養(yǎng)的總體描述，也是設(shè)計(jì)專業(yè)的課程體系、開展課程教學(xué)活動(dòng)的主要依據(jù)。自2012年本專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃修訂開始，通過(guò)企業(yè)征詢反饋、校友座談會(huì)、畢業(yè)生座談、校際交流、同行來(lái)訪、就業(yè)招聘座談等多種形式，摸清行業(yè)和相關(guān)企業(yè)對(duì)本專業(yè)學(xué)生各方面能力的要求，廣泛聽取社會(huì)對(duì)本專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的想法和建議。結(jié)合行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要、學(xué)校定位和專業(yè)特色，本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)確定為：具有較寬厚的材料成形基礎(chǔ)理論和扎實(shí)的成形裝備及工藝設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)與應(yīng)用能力，具有團(tuán)隊(duì)精神和一定的組織管理能力、不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)專業(yè)技術(shù)發(fā)展的能力，具有創(chuàng)新精神和國(guó)際視野，能在工業(yè)企業(yè)，特別是在重型機(jī)械領(lǐng)域，從事材料成型及控制領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)研發(fā)、加工制造、技術(shù)應(yīng)用、項(xiàng)目管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。

2專業(yè)畢業(yè)要求的制定

畢業(yè)要求是畢業(yè)生應(yīng)具備的知識(shí)和能力的總體要求，通過(guò)4年的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，學(xué)生應(yīng)具備的技能、知識(shí)和能力。專業(yè)畢業(yè)要求依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)制定，為支撐學(xué)生實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，本專業(yè)提出了9條畢業(yè)要求，覆蓋了專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和要求，并將其細(xì)化為30個(gè)能力要求分指標(biāo)點(diǎn)?？傮w思路契合國(guó)家提高工程教育質(zhì)量的改革方向，專業(yè)建設(shè)理念實(shí)現(xiàn)“以產(chǎn)出為導(dǎo)向，以學(xué)生能力達(dá)成為中心”[5]。要求學(xué)生不僅要掌握完整的數(shù)學(xué)自然科學(xué)、工程和專業(yè)知識(shí)體系并將其應(yīng)有于解決實(shí)際復(fù)雜工程問(wèn)題，而且要具備問(wèn)題分析研究、現(xiàn)代工具使用、工程設(shè)計(jì)開發(fā)系統(tǒng)的能力，團(tuán)隊(duì)合作和項(xiàng)目管理能力，具有人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中遵守職業(yè)道德、履行責(zé)任，具有國(guó)際視野、了解專業(yè)前沿發(fā)展，適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的自覺(jué)學(xué)習(xí)型創(chuàng)新技術(shù)人才。

2.1專業(yè)畢業(yè)要求

本專業(yè)的9條畢業(yè)要求歸納如下。

1） 能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理化學(xué)等自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，解決材料成型領(lǐng)域綜合性實(shí)際問(wèn)題。

2） 具有文獻(xiàn)資料檢索及運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)獲得所需信息的能力，具有對(duì)材料成型領(lǐng)域涉及多因素綜合作用的工程問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)識(shí)別、建立模型、分析、模擬預(yù)測(cè)、求解論證的能力，并能夠理解其局限性。

3） 具有針對(duì)機(jī)械工程問(wèn)題制定實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行測(cè)試和實(shí)驗(yàn)操作等能力，能夠分析和解釋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論。

4） 具有使用現(xiàn)代工程工具和技術(shù)手段，開發(fā)材料成型工藝，設(shè)計(jì)成型設(shè)備和部件的能力，并能綜合考慮各種制約因素，并具有創(chuàng)新意識(shí)。

5） 經(jīng)歷系統(tǒng)完整的工程實(shí)踐訓(xùn)練，熟悉機(jī)械工程相關(guān)的行業(yè)法律法規(guī)；理解環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展等方面的法津和政策，能評(píng)價(jià)機(jī)械工程對(duì)于自然和社會(huì)的影響。

6） 具有良好的人文社科素養(yǎng)，有社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)精神。

7） 具有在多學(xué)科團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用的能力，能夠進(jìn)行有效的分工合作；具備國(guó)際視野，能夠就工程問(wèn)題與業(yè)界國(guó)內(nèi)外同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流。

8） 具有從事工程技術(shù)管理工作所需的專門知識(shí)，并能將管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法應(yīng)用于工程實(shí)際。

9） 了解本專業(yè)的前沿及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，能適應(yīng)社會(huì)高速發(fā)展，具有終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。

2.2知識(shí)體系

1） 專業(yè)方向知識(shí)。掌握鍛壓和模具方向特色課程中的基本原理、工藝和設(shè)備方面的知識(shí)。

2） 專業(yè)發(fā)展和前沿知識(shí)。了解專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，熟悉掌握本領(lǐng)域最新的理論和先進(jìn)成形技術(shù)。

3） 工程基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)理論知識(shí)。掌握力學(xué)類如理力材力、機(jī)械類如機(jī)原機(jī)設(shè)金工、控制類如電子電工及控制工程，以及傳熱學(xué)、工程流體力學(xué)、互換性與測(cè)量技術(shù)、材料成型導(dǎo)論、測(cè)試技術(shù)、金屬材料及熱處理等工程基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)理論知識(shí)。

4） 自然科學(xué)知識(shí)。掌握系統(tǒng)的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。

5） 人文社科知識(shí)。具有人文和社科知識(shí)，掌握一定的市場(chǎng)管理和項(xiàng)目管理原理。

2.3應(yīng)用能力

1） 專業(yè)技能及應(yīng)用能力。具有專業(yè)文獻(xiàn)資料檢索能力，具備裝備及工藝實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和測(cè)試儀器的操作技能，具有較強(qiáng)的建模分析、計(jì)算機(jī)模擬仿真應(yīng)用能力。

2） 工程設(shè)計(jì)和系統(tǒng)開發(fā)能力。具有專業(yè)所需的機(jī)械制圖、綜合運(yùn)用所學(xué)各種知識(shí)和技術(shù)手段進(jìn)行設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，設(shè)計(jì)時(shí)能夠綜合考慮多因素沖突，如環(huán)境、成本、法律、社會(huì)倫理和公眾安全等。

3） 項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)合作能力。具有組織管理項(xiàng)目的能力，能夠和研發(fā)團(tuán)隊(duì)很好合作交流。

4） 創(chuàng)新能力。具有創(chuàng)新精神、能自我學(xué)習(xí)以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。

2.4個(gè)人素質(zhì)

1） 職業(yè)道德。了解與專業(yè)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)，掌握環(huán)保政策，了解專業(yè)生產(chǎn)安全知識(shí)，具備職業(yè)責(zé)任意識(shí)和服務(wù)意識(shí)。

2） 社會(huì)責(zé)任感。具有社會(huì)責(zé)任擔(dān)當(dāng)、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，了解設(shè)備技術(shù)應(yīng)用地區(qū)的文化、政策和法津、法規(guī)，能夠判斷技術(shù)發(fā)展所帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題。

3） 人文素養(yǎng)。具有很好的人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、良好的語(yǔ)言文字表達(dá)能力。能夠就材料成型工程問(wèn)題與國(guó)內(nèi)外同行交流，并能和社會(huì)公眾進(jìn)行溝通。

3專業(yè)課程體系構(gòu)建

為了達(dá)成畢業(yè)要求的各指標(biāo)，本專業(yè)討論并構(gòu)建了課程體系，總體思路是：培養(yǎng)學(xué)生掌握較為扎實(shí)的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)基礎(chǔ)、較好的人文社科基礎(chǔ)和外語(yǔ)綜合能力，逐步地掌握本專業(yè)領(lǐng)域必需的基礎(chǔ)理論和技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，并不斷訓(xùn)練學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力、創(chuàng)新意識(shí)和專業(yè)知識(shí)的綜合使用能力。

課程設(shè)置主要分理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)2大類。本專業(yè)最低畢業(yè)要求學(xué)分為180分，培養(yǎng)計(jì)劃安排理論教學(xué)課總學(xué)時(shí)2 288學(xué)時(shí)，占總學(xué)時(shí)78.6%，主要由五類課程組成：公共基礎(chǔ)課30門，1 000學(xué)時(shí)，計(jì)61.5學(xué)分，占理論總學(xué)時(shí)43.7%；專業(yè)基礎(chǔ)課18門，776學(xué)時(shí)，計(jì)48.5學(xué)分，占理論總學(xué)時(shí)33.9%；專業(yè)特色限選課7門，240學(xué)時(shí)，計(jì)15學(xué)分，占理論總學(xué)時(shí)10.5%，為了彰顯行業(yè)特色和適應(yīng)社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的需求，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生就業(yè)能力和社會(huì)適應(yīng)能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)“興趣導(dǎo)向、分類指導(dǎo)”的培養(yǎng)原則，開設(shè)了鍛壓和模具2個(gè)專業(yè)方向；公共選修課包括人文藝術(shù)類、社會(huì)科學(xué)類選修課程，學(xué)生應(yīng)至少修夠96學(xué)時(shí)，計(jì)6學(xué)分，占理論總學(xué)時(shí)4.2%；學(xué)科選修課，學(xué)生應(yīng)至少修夠176學(xué)時(shí)，計(jì)10學(xué)分，占理論總學(xué)時(shí)7.7%。設(shè)置了16門學(xué)位課，784學(xué)時(shí)，計(jì)49學(xué)分，占理論總學(xué)時(shí)34.3%。

實(shí)踐教學(xué)是訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識(shí)、提高分析和解決負(fù)責(zé)工程問(wèn)題能力的有效途徑。另外，本專業(yè)還開設(shè)了創(chuàng)新與特長(zhǎng)教育和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)課程，全面提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，將社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)安排在每學(xué)年的暑期進(jìn)行。專業(yè)設(shè)置了集中實(shí)踐性環(huán)節(jié)39周10門，39學(xué)分，占總學(xué)時(shí)21.4%。

每門課程都要在教學(xué)大綱中明確培養(yǎng)的畢業(yè)要求指標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施要使這些目標(biāo)達(dá)成。從2007年開始，本專業(yè)在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程教學(xué)中，引入CDIO項(xiàng)目教學(xué)模式，即“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行”，從本質(zhì)上來(lái)看，OBE是對(duì)CDIO的多閉環(huán)運(yùn)行，提倡學(xué)生做中學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力[6-8]，這為本專業(yè)OBE理念的實(shí)現(xiàn)提供了良好的基礎(chǔ)。表1為材料成型及控制工程專業(yè)各類課程學(xué)分分布，滿足論證要求。表1專業(yè)各類課程學(xué)分分布

課程類別必修課學(xué)分選修課學(xué)分必修占總學(xué)分比選修占總學(xué)分比小計(jì)數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類32417.7%2.2%20%工程基礎(chǔ)類21011.7%0%11.7%專業(yè)基礎(chǔ)類30.5016.9%0%16.9%專業(yè)課1236.7%1.7%8.4%工程實(shí)踐與設(shè)計(jì)38221.1%1.1%22.2%人文社會(huì)科學(xué)類30.5716.9%3.9%20.8%總計(jì)1641691.1%8.9%100%4結(jié)束語(yǔ)

OBE教育理念基于社會(huì)、行業(yè)對(duì)人才的需求，來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容。這是專業(yè)認(rèn)證的核心理念，也是提高本科工程教育質(zhì)量、應(yīng)對(duì)教育全球化趨勢(shì)的必然選擇。該教學(xué)設(shè)計(jì)要求明確4個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系：（1）需求與培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)系；（2）培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系；（3）畢業(yè)要求與課程體系的關(guān)系；（4）畢業(yè)要求與課程教學(xué)大綱的關(guān)系。

本專業(yè)在深刻理解OBE教育理念的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了探索和實(shí)踐。逆向設(shè)計(jì)并構(gòu)建材料成型及

控制工程專業(yè)（鍛壓和模具方向）的人才培養(yǎng)方案和畢業(yè)要求及課程體系，本專業(yè)在教改實(shí)踐中突出了工程教育回歸服務(wù)國(guó)家和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的本質(zhì)屬性。通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到很大提高，培養(yǎng)的畢業(yè)生獲得用人單位的肯定，在2016年1月專業(yè)認(rèn)證現(xiàn)場(chǎng)考察中，獲得認(rèn)證專家組和《華盛頓協(xié)議》觀摩專家組的高度評(píng)價(jià)。

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AbstractOBE means outcome based education and is the core of the undergraduate engineering education accreditation under the Washington Agreement.According to needs of the profession and regional economic development，the objectives and graduate outcomes of material forming and control engineering program were reversely designed by OBE idea for engineering education accreditation，the curriculum system was constructed also.It has been proved that the system is beneficial to achieve the graduate outcomes of the students by practice，and it is valuable to other major for engineering education certification.

KeywordsOBE；engineering education certification；graduate outcomes；curriculum system