徐志超，王 迪，黃 丹

(1.河南理工大學(xué) 材料與科學(xué)工程學(xué)院，河南 焦作 454003；2.河南理工大學(xué) 工商管理學(xué)院，河南 焦作 454003)

高等院校作為人才的重要培養(yǎng)場(chǎng)所，工程教育的質(zhì)量至關(guān)重要。基于成果的教育(OBE)理念也逐漸被廣大院校所采納，如何理解認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，將地方、學(xué)校、專業(yè)特色與專業(yè)認(rèn)證結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮專業(yè)認(rèn)證的定位和作用，將對(duì)我國(guó)工程教育專業(yè)教學(xué)改革起著重要的作用。

我國(guó)認(rèn)證協(xié)會(huì)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的探索、發(fā)現(xiàn)，形成了一個(gè)較為完善的標(biāo)準(zhǔn)和程序。以學(xué)生為中心，從培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求等方面制定了認(rèn)證的通用標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)。專業(yè)認(rèn)證其核心思想是以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向的合格性評(píng)價(jià)[1]。專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)7個(gè)大項(xiàng)中，培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求起的是高屋建瓴的作用，只有根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)合理設(shè)置畢業(yè)要求以及培養(yǎng)目標(biāo)，才能真正體現(xiàn)以學(xué)生為中心這一核心要素。對(duì)于專業(yè)認(rèn)證，課程體系起著承上啟下的作用，是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要一環(huán)。

1 課程體系設(shè)計(jì)思路

根據(jù)上述關(guān)于課程體系與畢業(yè)要求、培養(yǎng)目標(biāo)之間相互關(guān)系的闡釋可以得出，課程及其組織形式即課程體系，在專業(yè)人才培養(yǎng)中占據(jù)著極其重要的地位。專業(yè)課程體系的設(shè)計(jì)應(yīng)圍繞人才培養(yǎng)這一關(guān)鍵進(jìn)行構(gòu)建，一方面需結(jié)合學(xué)校定位、專業(yè)特色、區(qū)域優(yōu)勢(shì)，廣泛調(diào)研行業(yè)對(duì)人才的需求，另一方面要適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和學(xué)生個(gè)性化訴求，在工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求下，構(gòu)建專業(yè)課程體系，以保證課程設(shè)置能支持畢業(yè)要求達(dá)成[2]。

河南理工大學(xué)材料成型及控制專業(yè)的前身是焦作路礦學(xué)堂1921年創(chuàng)辦的采礦冶金科，后歷經(jīng)礦冶系、金工教研室，于1999年設(shè)立材料成型及控制工程本科專業(yè)，下設(shè)鑄造、鍛壓和焊接三個(gè)方向。

2 課程體系設(shè)置

在進(jìn)行專業(yè)認(rèn)證課程體系的設(shè)定時(shí)，通用標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)做了明確的要求，如表1所示。

表1 課程體系設(shè)置

根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，本專業(yè)課程體系設(shè)置如下：

2.1 數(shù)學(xué)自然類課程

本專業(yè)課程體系設(shè)置上強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)基礎(chǔ)的重要性，在課程體系設(shè)計(jì)上數(shù)學(xué)和自然科學(xué)作為工程基礎(chǔ)課程的前續(xù)課程。在后續(xù)學(xué)科基礎(chǔ)類課程中，理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱學(xué)等課程內(nèi)容中都應(yīng)用到高等數(shù)學(xué)知識(shí)；材料分析測(cè)試技術(shù)等課程內(nèi)容中應(yīng)用到計(jì)算方法和高等數(shù)學(xué)中微積分和級(jí)數(shù)等相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)；理論力學(xué)、材料力學(xué)、電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)等課程內(nèi)容中應(yīng)用到物理方面的知識(shí)；充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)和自然科學(xué)在本專業(yè)的應(yīng)用。上述“數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類”的課程目標(biāo)與課程內(nèi)容與專業(yè)畢業(yè)要求相匹配。通過(guò)這些課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠運(yùn)用“數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類”課程的基本知識(shí)和理論，識(shí)別、判斷和表述復(fù)雜材料成型及控制工程問(wèn)題，具有對(duì)復(fù)雜材料成型及控制工程問(wèn)題進(jìn)行建模和分析的能力。本專業(yè)數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程共計(jì)27學(xué)分，占總學(xué)分比例15.88%。

2.2 工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程

工程基礎(chǔ)類能體現(xiàn)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)在本專業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng)。以材料科學(xué)基礎(chǔ)為例，其主要內(nèi)容包括材料的晶體結(jié)構(gòu)、相圖熱力學(xué)、擴(kuò)散、回復(fù)再結(jié)晶、位錯(cuò)理論、固態(tài)相變等與數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)相關(guān)的知識(shí)。而材料成型及控制工程中所涉及的成型工藝對(duì)成型件的性能影響的控制原理、性能表征、工藝優(yōu)化等均要用到材料科學(xué)知識(shí)。

專業(yè)基礎(chǔ)類能體現(xiàn)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)在本專業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng)。以材料成型原理為例，其內(nèi)容主要包括凝固技術(shù)及控制，如凝固結(jié)晶的物理學(xué)基礎(chǔ)、液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)、凝固基本理論、鑄件的凝固、偏析、氣孔、凝固收縮，以及各類凝固缺陷的控制；焊接冶金學(xué)，如焊接材料的組成及作用、焊接化學(xué)冶金、焊接接頭的組織和性能、焊接缺陷及控制；塑性成型原理，如張量基礎(chǔ)、應(yīng)力分析、應(yīng)變分析、屈服準(zhǔn)則與本構(gòu)、主應(yīng)力法及其應(yīng)用，塑性成形過(guò)程控制等方面。該課程廣泛應(yīng)用到線性代數(shù)、微積分、概率論、化學(xué)等數(shù)學(xué)和自然科學(xué)知識(shí)，以及熱力學(xué)、工程力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱學(xué)等工程科學(xué)知識(shí)。以材料凝固成型工藝設(shè)計(jì)為例，其設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及到液態(tài)金屬冷卻過(guò)程中的凝固結(jié)晶及缺陷控制問(wèn)題，會(huì)廣泛應(yīng)用到材料成型原理方面的知識(shí)。

專業(yè)類課程能體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)能力的培養(yǎng)。本專業(yè)最典型、最基本的系統(tǒng)工程問(wèn)題就是機(jī)械毛坯件的成型及后處理工藝設(shè)計(jì)。從方案設(shè)計(jì)、計(jì)算到繪制圖紙所需技術(shù)對(duì)應(yīng)課程角度來(lái)看都需要應(yīng)用材料力學(xué)、畫法幾何與工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、極限配合與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)、材料成型原理、材料成型工藝學(xué)(方向選修模塊中的鑄造工藝學(xué)/焊接冶金學(xué)-材料焊接性/鍛造工藝學(xué)/沖壓工藝學(xué))等直接相關(guān)的課程。以輪轂鑄件工藝設(shè)計(jì)為例，首先根據(jù)鑄造工藝學(xué)、鑄造合金及熔煉、鑄造設(shè)備等專業(yè)類課程知識(shí)，運(yùn)用所學(xué)的材料科學(xué)基礎(chǔ)、物理化學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、電工與電子技術(shù)等工程基礎(chǔ)課知識(shí)以及機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造工藝學(xué)、材料成型原理等專業(yè)基礎(chǔ)課，進(jìn)行輪轂鑄造工藝總體方案設(shè)計(jì)，包括鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和鑄造工裝設(shè)計(jì)等。總體方案設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮輪轂零件特性和工藝性，采用基礎(chǔ)及專業(yè)課程的理論方確定設(shè)計(jì)方案、結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)及校核，以滿足設(shè)計(jì)和性能要求。系統(tǒng)方案確定后，應(yīng)用相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)類和專業(yè)類課程的知識(shí)(如鑄造工藝學(xué)、鑄造合金及熔煉等)開展工藝設(shè)計(jì)和規(guī)程確定等，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案?？傮w而言，工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程學(xué)分占總學(xué)分的35.88%。

2.3 工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

工程實(shí)踐類課程要緊緊抓住理論聯(lián)系實(shí)踐這一核心思想。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，基于成果導(dǎo)向教育的反向設(shè)計(jì)原則，依據(jù)課程對(duì)應(yīng)于畢業(yè)要求中達(dá)成的指標(biāo)點(diǎn)的需求來(lái)配置課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，確保課程達(dá)到相應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)。

基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)使學(xué)生理解工程技術(shù)領(lǐng)域的基本知識(shí)、方法，了解機(jī)械工程領(lǐng)域的現(xiàn)狀、前景，能夠從實(shí)際工程角度看待實(shí)踐中遇到的問(wèn)題，并進(jìn)行分析、求解。理解工程師的職業(yè)性質(zhì)與責(zé)任，培養(yǎng)基本職業(yè)道德。

專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)分為專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐和專業(yè)綜合實(shí)踐。專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐側(cè)重通過(guò)基本工程訓(xùn)練、電工電子實(shí)訓(xùn)、工程綜合實(shí)訓(xùn)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，以及各類工程基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)類課程實(shí)驗(yàn)。使學(xué)生了解一般工程的基本運(yùn)行流程，掌握機(jī)械加工基本方法、電工電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)等軟硬件的基本功能的實(shí)現(xiàn)、設(shè)計(jì)、調(diào)試，基礎(chǔ)材料性能測(cè)試與表征的試驗(yàn)技術(shù)，能運(yùn)用基本的理論知識(shí)解決實(shí)踐問(wèn)題。專業(yè)綜合實(shí)踐使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械專業(yè)知識(shí)解決工程問(wèn)題，掌握與機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、控制相關(guān)的內(nèi)容及所涉及的專業(yè)技術(shù)。學(xué)校、院系加強(qiáng)同企業(yè)的合作，以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮教師，企業(yè)一線工程師的優(yōu)勢(shì)，并將兩者結(jié)合，老師到企業(yè)中去，一線工程師到課堂中來(lái)，將理論教學(xué)與實(shí)際工程案例相結(jié)合，將會(huì)有效強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量[3]。

綜合實(shí)踐側(cè)重通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)等綜合性的課程，學(xué)生需將已有知識(shí)進(jìn)行匯總、梳理。通過(guò)綜合實(shí)踐將進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)、了解企業(yè)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程，相關(guān)的技術(shù)趨勢(shì)、法律法規(guī)政策。工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(41.25學(xué)分，含課內(nèi)實(shí)驗(yàn)8.25學(xué)分)占總學(xué)分(170學(xué)分)的24.26%。

2.4 人文社會(huì)科學(xué)通識(shí)教育課程

人文社會(huì)科學(xué)類通識(shí)教育課程的中心思想是以提高思想道德素質(zhì)為根本，以提高文化素質(zhì)為基礎(chǔ)，進(jìn)而提高大學(xué)生的全面素質(zhì)。大學(xué)體育的開設(shè)旨在通過(guò)參與足球、籃球等體育運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)頑強(qiáng)的意志品質(zhì)，使學(xué)生掌握基本技術(shù)、技能、提升學(xué)生的身體素質(zhì)，提高學(xué)生體質(zhì)健康水平；通過(guò)團(tuán)隊(duì)練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，提升學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。綜上所述，通過(guò)通識(shí)選修類課程，使學(xué)生了解不同學(xué)科的一般性知識(shí)，提升學(xué)生的人文、科學(xué)、藝術(shù)修養(yǎng)，而開設(shè)的公共選修類課程可培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，尤其是培養(yǎng)學(xué)生能在國(guó)際化和多元化的社會(huì)工作環(huán)境下生存的能力，提高協(xié)調(diào)各種矛盾的能力。但是當(dāng)前面臨的問(wèn)題是人文類課程種類繁多，學(xué)生在選課的時(shí)候往往掌握不到重點(diǎn)，無(wú)法根據(jù)自己的需要進(jìn)行選課。另一方面就是人文社科類課程主要關(guān)系到學(xué)生世界觀、人生觀、價(jià)值觀的形成，關(guān)系到學(xué)生對(duì)文學(xué)、歷史、哲學(xué)、藝術(shù)等人文社會(huì)科學(xué)方面的教育，如何設(shè)置能使學(xué)生在選課時(shí)包含這些是面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。這里采取的方法是模塊化課程，如圖1所示。每門模塊包含相應(yīng)的課程，目標(biāo)明確，從更大范圍和層面上增強(qiáng)多學(xué)科專業(yè)的交叉融合。

圖1 課程模塊

通過(guò)人文社會(huì)科學(xué)類通識(shí)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)專業(yè)領(lǐng)域所涉及的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律和倫理等相關(guān)知識(shí)有了進(jìn)一步理解。例如在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，針對(duì)具體的材料成型及控制工程問(wèn)題，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)或環(huán)保工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，均能對(duì)所提出的方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，是否違背了法律規(guī)定和環(huán)境倫理學(xué)的相關(guān)理念，通過(guò)這些制約因素的考慮，保證學(xué)生提出了合理可行的研究/設(shè)計(jì)方案。本專業(yè)的人文社會(huì)科學(xué)類通識(shí)教育課程共計(jì)42 學(xué)分，占總學(xué)分的24.71%。

3 課程體系持續(xù)改進(jìn)

專業(yè)本科教學(xué)管理監(jiān)控體系由校、院、專業(yè)三個(gè)層次組成，學(xué)校層面設(shè)有教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、教學(xué)督導(dǎo)組、教務(wù)處等。學(xué)院層面設(shè)有學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)，下設(shè)培養(yǎng)方案工作組、OBE工作組、校內(nèi)外聯(lián)絡(luò)工作組、質(zhì)量保障工作組等。每個(gè)管理機(jī)構(gòu)有明確的分工，負(fù)責(zé)對(duì)課程體系進(jìn)行監(jiān)督，反饋與改進(jìn)。根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)需求，依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮社會(huì)發(fā)展對(duì)人才需求的變化，學(xué)科專業(yè)建設(shè)發(fā)展等情況，根據(jù)畢業(yè)要求達(dá)成情況及課程體系合理性評(píng)價(jià)結(jié)果，每4年進(jìn)行一次整體修訂，但每2年對(duì)課程體系可進(jìn)行一次局部調(diào)整。如上級(jí)教育主管部門的行政要求或行業(yè)技術(shù)的重大發(fā)展需要。

評(píng)價(jià)過(guò)程主要依據(jù)畢業(yè)要求達(dá)成評(píng)價(jià)分析情況，采用調(diào)查問(wèn)卷結(jié)合訪談的形式，吸收教師、在校生、畢業(yè)生、外校同行專家、用人單位、行業(yè)企業(yè)專家等對(duì)畢業(yè)生知識(shí)、能力和素質(zhì)評(píng)價(jià)的建議，以及應(yīng)屆畢業(yè)生的反饋意見，對(duì)現(xiàn)行課程體系進(jìn)行合理性評(píng)價(jià)并提出修訂方案。合理性調(diào)查問(wèn)卷由培養(yǎng)方案工作組設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，由校內(nèi)外聯(lián)絡(luò)工作組向教師、外校同行專家、在校學(xué)生、行業(yè)企業(yè)專家、畢業(yè)校友等發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷或組織上述人員代表參加的座談會(huì)，收集并整理調(diào)查信息與數(shù)據(jù)，形成課程體系合理性評(píng)價(jià)調(diào)查報(bào)告，送培養(yǎng)方案工作組修訂培養(yǎng)方案時(shí)使用。培養(yǎng)方案工作組根據(jù)培養(yǎng)方案的課程體系初稿的調(diào)查報(bào)告，修改完善，形成培養(yǎng)方案的課程體系建議稿，納入培養(yǎng)方案建議稿，報(bào)送學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)分委員審議，學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)審議后，報(bào)學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審議，學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審議后，形成新版培養(yǎng)方案課程體系。2018年3月向畢業(yè)生發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷91份，收回69份，調(diào)查結(jié)果如表2所示。

表2 畢業(yè)生對(duì)課程體系的合理性評(píng)價(jià)

從畢業(yè)生返回的調(diào)查問(wèn)卷情況來(lái)看，每項(xiàng)評(píng)價(jià)內(nèi)容均有超過(guò)84%的學(xué)生認(rèn)為較好，說(shuō)明本專業(yè)畢業(yè)生對(duì)課程體系合理性評(píng)價(jià)較好。2018年3月向本專業(yè)25位教師發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷，收回25份，調(diào)查結(jié)果如表3所示。

表3 教師對(duì)課程體系的合理性評(píng)價(jià)

近年來(lái)，根據(jù)畢業(yè)生座談，任課教師反映﹑用人單位反饋以及企業(yè)專家反饋等手段，在課程體系方面進(jìn)行了一些修訂。如增加三維CAD和有限元技術(shù)等課程，增加科技文獻(xiàn)查詢和檢索等課程，所有課程體系的修訂在充分聽取企業(yè)和行業(yè)專家對(duì)課程體系的意見基礎(chǔ)上，組織本專業(yè)全體教師進(jìn)行討論，經(jīng)學(xué)院本科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)討論﹑審議形成定稿，并提交校教務(wù)處審批。

4 結(jié)語(yǔ)

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，對(duì)于各高校來(lái)說(shuō)，是專業(yè)認(rèn)證的順利開展，將會(huì)有效地促進(jìn)學(xué)校工程教育質(zhì)量的提高，尤其是對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)和解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的培養(yǎng)和實(shí)踐動(dòng)手能力的提升具有重要意義。在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，對(duì)河南理工大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)課程體系建設(shè)的問(wèn)題進(jìn)行了探討，在專業(yè)課程的分類、專業(yè)課程對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐等方面進(jìn)行了有益的探討。這不僅有利于建立符合工程教育專業(yè)認(rèn)證要求的材料成型及控制工程專業(yè)課程體系建設(shè)，同時(shí)也有利于整個(gè)專業(yè)的進(jìn)一步提升。隨著時(shí)代的發(fā)展，各高校會(huì)根據(jù)自己的辦學(xué)理念與辦學(xué)特色不斷進(jìn)行人才培養(yǎng)模式的探索，對(duì)于教學(xué)理念，培養(yǎng)方式還需長(zhǎng)期不懈地努力，持續(xù)不斷地改進(jìn)。