基于工程教育認(rèn)證的材料成型及控制工程專業(yè)課程體系建設(shè)

●董 海 夏春艷 于 丹 朱永長 孫鵬飛 榮守范

一、引言

為了提高我國高校人才的培養(yǎng)質(zhì)量，更好地適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化的需要，我國于2016年正式加入國際工程教育《華盛頓協(xié)議》組織，工程教育專業(yè)認(rèn)證制度被引入了。其以“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”為基本理念，其標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、師資隊(duì)伍等各個(gè)環(huán)節(jié)有明確的要求，經(jīng)過系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施后，能大大提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。在這些環(huán)節(jié)當(dāng)中，課程體系對(duì)專業(yè)建設(shè)是相當(dāng)重要的，對(duì)人才培養(yǎng)具有導(dǎo)向和促進(jìn)作用。佳木斯大學(xué)（以下簡稱本校）按照工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料成型及控制工程專業(yè)（以下簡稱本專業(yè)）課程體系進(jìn)行了建設(shè)，優(yōu)化了課程體系，提高了專業(yè)人才的綜合素質(zhì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

二、課程體系建設(shè)

工程教育倡導(dǎo)成果導(dǎo)向，課程體系建設(shè)應(yīng)遵循三大原則：一是反向設(shè)計(jì)。首先根據(jù)社會(huì)、行業(yè)、用人單位對(duì)人才職業(yè)能力的反饋確定培養(yǎng)目標(biāo)，然后由培養(yǎng)目標(biāo)確定畢業(yè)要求，最后由畢業(yè)要求確定課程體系。二是正向?qū)嵤＝處煾鶕?jù)培養(yǎng)方案，在教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制下，師生完成整個(gè)課程體系的教學(xué)過程。三是持續(xù)改進(jìn)。教師根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成情況，改進(jìn)課程計(jì)劃和授課方法；畢業(yè)要求達(dá)成情況經(jīng)過專業(yè)認(rèn)真分析后，培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求被重新調(diào)整，然后，有些課程被淘汰，有些課程重新進(jìn)入體系，這樣，新的課程體系就建成了。

三、課程體系建設(shè)的目標(biāo)

本校該專業(yè)課程體系建設(shè)與專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)是一致的，具體表述為：培養(yǎng)理想信念堅(jiān)定、社會(huì)責(zé)任感強(qiáng)、適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)、行業(yè)發(fā)展需求的，具有良好的人文社科素養(yǎng)、創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)合作與溝通、一定的國際視野和決策管理能力，具備運(yùn)用機(jī)械工程、材料科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)理論和知識(shí)，研究并解決材料成型及控制工程復(fù)雜工程問題，可在金屬液態(tài)成型及質(zhì)量控制領(lǐng)域，從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、運(yùn)營管理的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。畢業(yè)生經(jīng)過5年左右的工程實(shí)踐和學(xué)習(xí)，達(dá)到如下的預(yù)期：（1）道德修養(yǎng)：具有人文科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感和良好的職業(yè)道德。（2）工程素養(yǎng)：系統(tǒng)掌握材料成型及控制工程及相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和技能，能選擇恰當(dāng)?shù)墓ぞ?、運(yùn)用已掌握的知識(shí)解決復(fù)雜工程問題。（3）決策管理：能獨(dú)立從事與材料成型及控制工程領(lǐng)域相關(guān)的產(chǎn)品研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備制造的決策和管理。（4）團(tuán)隊(duì)合作：能進(jìn)行良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和跨文化背景的交流溝通。（5）學(xué)習(xí)創(chuàng)新：具有適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，進(jìn)行知識(shí)拓展和更新自學(xué)能力；能持續(xù)跟蹤本專業(yè)前沿技術(shù)，具有工程創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)能力。

四、課程體系建設(shè)的內(nèi)容

本專業(yè)課程體系要能充分發(fā)揮培養(yǎng)人才的作用，必須要包含四類課程，見下文1-4。同時(shí)，課程體系建設(shè)要符合工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，并能夠充分支撐畢業(yè)要求。

1.數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程設(shè)置。與本專業(yè)畢業(yè)要求相適應(yīng)的數(shù)學(xué)類課程除傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程外，還有與專業(yè)密切相關(guān)的課程《數(shù)值計(jì)算方法》，該類課程為18學(xué)分；自然科學(xué)類課程有：《大學(xué)物理B》《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》和《普通化學(xué)A》，為11學(xué)分。數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程共29學(xué)分，占總學(xué)分的15.9%，滿足了“和本專業(yè)畢業(yè)要求相適應(yīng)的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程（至少占總學(xué)分的15%）”通用標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)滿足“材料成型及控制工程專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)對(duì)課程設(shè)置”的要求。此類課程全部為必修課程，統(tǒng)一由教務(wù)處制定教學(xué)任務(wù)，保證學(xué)生修滿此類課程。學(xué)生在全面了解本專業(yè)培養(yǎng)方案要求的基礎(chǔ)上，按專業(yè)培養(yǎng)方案要求選課。本類課程中的必修課程，統(tǒng)一由教務(wù)處制定課表，保證學(xué)生修滿此類課程。

2.工程基礎(chǔ)類、專業(yè)基礎(chǔ)類與專業(yè)類課程設(shè)置。本專業(yè)工程基礎(chǔ)類課程有：《工程力學(xué)D》《工程圖學(xué)》《電工電子技術(shù)B》《C語言程序設(shè)計(jì)》《材料物理化學(xué)》《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》《材料加工冶金傳輸原理》《材料科學(xué)基礎(chǔ)》《液壓與氣壓傳動(dòng)》《CAD基礎(chǔ)》《材料力學(xué)性能》《材料成型計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)》等，為32.5學(xué)分；專業(yè)基礎(chǔ)類課程有：《互換性原理與技術(shù)測(cè)量》《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》《金屬工藝學(xué)》《材料成型原理》《金屬材料及熱處理》《材料測(cè)試技術(shù)及控制工程》《材料成型生產(chǎn)管理與環(huán)保技術(shù)》等，為16.5學(xué)分；專業(yè)課有：《鑄造工藝學(xué)》《鑄造合金及熔煉》《材料成型工藝及設(shè)備》《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》《壓鑄模與鍛?！贰短胤N鑄造》《耐磨材料》《鑄造缺陷分析與質(zhì)量控制》等，為19學(xué)分。以上三類課程共68學(xué)分，占總學(xué)分的37.4%，滿足通用標(biāo)準(zhǔn)“符合本專業(yè)畢業(yè)要求的工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程（至少占總學(xué)分的30%）”的要求。其中《工程力學(xué)D》包含理論力學(xué)和材料力學(xué)兩部分內(nèi)容；《材料加工冶金傳輸原理》包含熱流體知識(shí)相關(guān)內(nèi)容；《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》包含機(jī)械設(shè)計(jì)及制造基礎(chǔ)知識(shí)相關(guān)內(nèi)容。以上課程的設(shè)置同時(shí)能滿足“材料成型及控制工程專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)對(duì)課程設(shè)置”的要求。另外，根據(jù)本校地處東北老工業(yè)基地和教育部金屬耐磨材料及表面技術(shù)工程中心建在本校的特點(diǎn)，專業(yè)課增設(shè)了《鑄件缺陷分析與質(zhì)量控制》和《耐磨材料》的特色課程，深受企業(yè)歡迎。

本類課程為必修課程、專業(yè)選修或限選課程，統(tǒng)一由教務(wù)處和學(xué)院制定教學(xué)任務(wù)，保證學(xué)生修滿此類課程學(xué)分。學(xué)生在全面了解本專業(yè)培養(yǎng)方案要求的基礎(chǔ)上，按專業(yè)培養(yǎng)方案要求選課。本類課程中的必修課程，統(tǒng)一由教務(wù)處制定課表，保證學(xué)生修滿此類課程。本專業(yè)的工程基礎(chǔ)類課程和專業(yè)基礎(chǔ)類課程設(shè)置能夠體現(xiàn)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)基礎(chǔ)在材料成型及控制工程專業(yè)中應(yīng)用能力的培養(yǎng)，專業(yè)類課程主要側(cè)重于材料成型及控制工程專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)能力的培養(yǎng)。

3.工程實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課程設(shè)置。一套完整的實(shí)踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)在本專業(yè)課程體系中被構(gòu)建了，其中，工程訓(xùn)練、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)為學(xué)生提供了實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)和參與工程實(shí)踐的機(jī)會(huì)，綜合實(shí)驗(yàn)、科技創(chuàng)新活動(dòng)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)技能、工程意識(shí)和創(chuàng)新能力等方面得到鍛煉和提高。該環(huán)節(jié)為45學(xué)分，占總學(xué)分比例的24.7%，符合“工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（至少占總學(xué)分的20%）”通用標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4.人文社會(huì)科學(xué)類通識(shí)教育課程設(shè)置。本專業(yè)人文社會(huì)科學(xué)類課程有：《公共體育》《思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)》《形勢(shì)與政策》《大學(xué)外語》《中國近代史鋼要》《材料成型外語》《馬克思主義基本原理概論》《大學(xué)生健康教育》《毛澤東思想和中國特色社會(huì)主義理論體系概論》《國防軍事理論》等，為35學(xué)分，占總學(xué)分的比例為19.2%，符合“人文社會(huì)科學(xué)類通識(shí)教育課程（至少占總學(xué)分的15%）”的要求。通過人文社會(huì)科學(xué)類通識(shí)教育課程的培養(yǎng)，畢業(yè)時(shí)，學(xué)生身心健康，廣泛涉獵人文科學(xué)，做事踏實(shí)負(fù)責(zé)任，善于團(tuán)隊(duì)合作，總是優(yōu)先考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、倫理等各種制約因素，然后再進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。

本專業(yè)的各類課程學(xué)分比例及達(dá)標(biāo)情況，如表1所示。可見，課程體系中的各類課程均符合工程認(rèn)證的要求。

表1本專業(yè)培養(yǎng)方案中各類課程學(xué)分比例及達(dá)標(biāo)情況

5.課程體系支撐畢業(yè)要求。通過本專業(yè)的學(xué)習(xí)，很多專業(yè)和人文知識(shí)、各方面技能、能力和綜合素養(yǎng)被學(xué)生掌握了，這些在教學(xué)過程中的考核環(huán)節(jié)就是畢業(yè)要求，為適應(yīng)今后的工作做好準(zhǔn)備。課程體系應(yīng)能夠充分支撐畢業(yè)要求。符合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的每門課程都是必不可少的，都發(fā)揮著相應(yīng)的支撐作用，也就是說，如果課程支撐不充分，將會(huì)影響畢業(yè)要求的達(dá)成。本專業(yè)將12條畢業(yè)要求認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)濃縮為9條畢業(yè)要求，其中第6條畢業(yè)要求涵蓋標(biāo)準(zhǔn)中第6條和第7條畢業(yè)要求，第7條畢業(yè)要求涵蓋標(biāo)準(zhǔn)中第8條和第9條畢業(yè)要求，第8條畢業(yè)要求涵蓋標(biāo)準(zhǔn)中第9條和第10條畢業(yè)要求。工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求課程體系支撐12條畢業(yè)要求。畢業(yè)要求的達(dá)成度由專業(yè)教學(xué)工作委員會(huì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。本專業(yè)各類課程和畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表2。可見，課程體系支撐全部畢業(yè)要求。所有學(xué)生只要按培養(yǎng)方案要求修完全部課程，在畢業(yè)時(shí)就會(huì)達(dá)到畢業(yè)要求的標(biāo)準(zhǔn)。

表2 各類課程和畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系

五、課程體系實(shí)施效果

該課程體系已在本校材料成型及控制成型專業(yè)實(shí)施，教學(xué)效果顯著。第一，本校本專業(yè)于2021年通過國家工程教育認(rèn)證并獲批國家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。第二，教學(xué)過程以學(xué)生為中心，采取線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式。線上教學(xué)平臺(tái)存儲(chǔ)了教學(xué)課件、動(dòng)畫、視頻、練習(xí)題等資料，學(xué)生可以方便地進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)。疫情期間線上教學(xué)，疫情后線下教學(xué)。學(xué)生經(jīng)過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，提高了解決復(fù)雜工程問題的能力。第三，專業(yè)根據(jù)用人單位對(duì)就業(yè)學(xué)生工作情況的反饋和師生對(duì)教學(xué)情況的反饋，再結(jié)合業(yè)內(nèi)專家的意見，修訂了培養(yǎng)方案，調(diào)整了培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，改進(jìn)了課程體系，有效提升了學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。圖1所示為2020—2022年本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況，可見，隨著學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的提高，其就業(yè)率不斷提高。

圖1 2020—2022年專業(yè)就業(yè)情況

六、結(jié)語

基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的課程體系建設(shè)對(duì)提升材料成型及控制工程專業(yè)建設(shè)質(zhì)量是十分重要的。其建設(shè)要符合工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，要充分支撐畢業(yè)要求。課程體系不是一成不變的，始終處在“反向設(shè)計(jì)—正向?qū)嵤掷m(xù)改進(jìn)”的循環(huán)完善過程中，進(jìn)而促進(jìn)專業(yè)人才質(zhì)量的不斷提高。