李自勝 肖曉萍

*項目來源：西南科技大學教改重點項目“過程裝備與控制工程專業(yè)培養(yǎng)方案修訂與實踐”（18py072）；四川省高等教育人才培養(yǎng)質量和教學改革項目“聚焦復雜工程問題解決能力提升的協(xié)同畢業(yè)設計機制研究”（JG2021-897）。

作者簡介：李自勝、肖曉萍，博士，副教授。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.137

摘? 要? 專業(yè)人才培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)的指導性文件，是專業(yè)開展教學活動的依據(jù)。針對培養(yǎng)方案制訂過程中數(shù)據(jù)收集不完善等問題，利用數(shù)據(jù)分析技術輔助數(shù)據(jù)收集與分析，基于工程教育認證標準，討論培養(yǎng)目標組成要素，探討畢業(yè)要求確定方法及指標點的分解方法。通過建立目標實現(xiàn)矩陣、課程支撐矩陣、教學進度計劃表等內容，構建基于OBE理念的人才培養(yǎng)方案，從實踐層面為人才培養(yǎng)方案制訂提供參考。

關鍵詞? OBE理念；新工科；人才培養(yǎng)方案；畢業(yè)要求；過程裝備與控制工程

中圖分類號：G642.4? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）10-0137-06

0? 引言

人才培養(yǎng)方案是學校落實黨和國家關于人才培養(yǎng)總體要求，組織開展教學活動、安排教學任務的規(guī)范性文件，是實施人才培養(yǎng)和開展質量評價的基本依據(jù)?，F(xiàn)行人才培養(yǎng)方案制訂工作應遵循“一二三四五六七”原則。

“一”是一個綱要?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》[1]提出要“建設高質量本科教育”“建立學科專業(yè)動態(tài)調整機制和特色發(fā)展引導機制，增強高校學科設置針對性”，指引了人才培養(yǎng)宏偉目標。

“二”是兩個會議。在2018年召開的全國教育大會上，習近平總書記強調要“培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人”[2]，指引了人才的培養(yǎng)方向。2018年，教育部召開新時代全國高等學校本科教育工作會議[3]，指出以本為本、立德樹人，賦予新時代人才培養(yǎng)內涵。

“三”是三個標準。《工程教育認證標準》（簡稱《認證標準》）[4]、《普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準》（簡稱《教學國標》）[5]與部分專業(yè)的行業(yè)認證標準，為專業(yè)標準化建設提供了指導。

“四”是四類新專業(yè)。新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科與新文科，為新專業(yè)建設或傳統(tǒng)專業(yè)轉型升級激發(fā)了活力。

“五”是德智體美勞“五育”并舉、全面育人，明確了新時代人才培養(yǎng)定位。

“六”是六個2.0版的卓越計劃，奠定了人才培養(yǎng)新舉措。

“七”是培養(yǎng)方案中七個內容要素，即培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、培養(yǎng)目標實現(xiàn)矩陣、課程支撐矩陣、教學進程計劃表、課程體系結構、核心課程與學位課程。

高等教育體系的基石是專業(yè)，專業(yè)建設是提升人才培養(yǎng)質量的著力點，人才培養(yǎng)方案是專業(yè)建設的綱領，提高培養(yǎng)方案質量是提高人才培養(yǎng)質量的先決條件。新版人才培養(yǎng)方案要契合“一綱要”、貫徹“二會議”、執(zhí)行“三標準”、融合“四新”、落實“五育”、對標“六卓越”，形成“七要素”培養(yǎng)方案文件。

人才培養(yǎng)方案需要根據(jù)社會和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求、學校辦學定位和專業(yè)特色來制訂，以呈現(xiàn)專業(yè)教學規(guī)定的要素和培養(yǎng)環(huán)節(jié)的要求。為順應《認證標準》和《教學國標》，新版培養(yǎng)方案需要具備7個內容要素，以各要素之間的有機聯(lián)系作為方案的邏輯主線，形成一個整體，便于各內容要素的達成評價。

1? 調研與數(shù)據(jù)分析

調研是培養(yǎng)方案制訂的第一步。調研專業(yè)所服務的行業(yè)狀況，關注社會需求[6]，精煉專業(yè)職業(yè)特征內涵，分析服務領域變化，把握業(yè)界動態(tài)；調研用人單位，搜集畢業(yè)生職業(yè)發(fā)展情況，分析培養(yǎng)方案的優(yōu)勢與不足；調研畢業(yè)生，交流解決復雜工程問題的效果和效率，了解新知識、新技術、數(shù)理、工程基礎與終身學習情況；與高校交流，學習優(yōu)秀培養(yǎng)模式與教學方式；與在校專業(yè)學生座談，掌握學生的個性化需求。

專業(yè)服務領域廣，座談或電話交流獲取的信息未必能覆蓋行業(yè)全體需求，進而難以全面跟蹤業(yè)界動態(tài)，可能出現(xiàn)培養(yǎng)目標模棱兩可、畢業(yè)要求不明確和課程體系重點不突出的弊端，因此需要輔以數(shù)據(jù)分析技術，較全面地反映行業(yè)的主要特征。通過爬蟲技術獲取用人單位發(fā)布在招聘網(wǎng)上的需求，為培養(yǎng)方案制訂提供參考。

檢索“過程裝備與控制工程”“化工機械”“化機”“壓力容器”“化工設備”等關鍵詞，抓取近2年內的招聘信息共計4萬余條，經(jīng)清洗、統(tǒng)計和詞頻分析，專業(yè)的服務領域分布、崗位職責詞頻分析圖和任職要求詞頻分析圖分別如圖1、圖2和圖3所示。

數(shù)據(jù)分析以量化方式反映出培養(yǎng)方案制訂所需的信息，與調研方式互為補充，用于完善培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程體系等內容要素。

2? 人才培養(yǎng)目標定位

培養(yǎng)目標是評價人才培養(yǎng)質量的綱領和持續(xù)改進的依據(jù)，決定畢業(yè)要求。因此，培養(yǎng)目標描述務必科學客觀、定位明確，符合新時代發(fā)展要求[7-8]。西南科技大學過程裝備與控制工程專業(yè)培養(yǎng)目標描述存在表述不明確、定位嚴重滯后和缺少組成要素等問題。

培養(yǎng)目標是對專業(yè)畢業(yè)生在畢業(yè)后5年能夠達到的職業(yè)能力和專業(yè)成就的總體描述，由職業(yè)特征、人才定位、服務領域和5年后畢業(yè)生應具有的職業(yè)能力四要素構成。

1）職業(yè)特征是不同專業(yè)的畢業(yè)生在工作中運用所學專業(yè)知識完成不同工作內容所體現(xiàn)出的差異性。隨著新工科布局加速，專業(yè)知識體系需作出相應調整，補充新知識，職業(yè)特征會隨著技術迭代而不斷變化。

2）人才定位應由引領時代的社會主義核心價值觀要求和區(qū)別工作內容的人才類別組成，人才定位具有明顯的時代烙印。在2018年全國教育大會上，習近平總書記指出，“培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人”“推進產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新，積極投身實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、應用型人才”[2]。新時代人才總體定位為“培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的創(chuàng)新型或復合型或應用型人才”。根據(jù)學校培養(yǎng)定位，專業(yè)人才定位確定為復合型人才。

3）服務領域指專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)從事工作實踐的行業(yè)或細分行業(yè)領域，復合型人才專業(yè)需列出具有代表性的行業(yè)領域。

4）5年后應具有的職業(yè)能力指畢業(yè)工作5年后應具備的專業(yè)能力、方法能力和社會能力。職業(yè)能力可分為專業(yè)能力和非專業(yè)能力，要覆蓋并高于《認證標準》中畢業(yè)要求所規(guī)定的能力。

基于參考數(shù)據(jù)分析中“崗位職責”和“任職要求”文本的高頻詞，從高頻詞中反向搜索上下文，經(jīng)歸納和總結，提煉出過程裝備與控制工程專業(yè)培養(yǎng)目標的職業(yè)能力要素，包括五個層面的要點，如表1所示。

基于專業(yè)內涵，結合調研獲取的信息，參考數(shù)據(jù)分析結果，經(jīng)歸納凝練專家評審，過程裝備與控制工程專業(yè)的培養(yǎng)目標描述為：本專業(yè)致力于培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展，掌握過程工程原理、裝備設計制造與工業(yè)控制技術等多學科綜合知識，能在現(xiàn)代過程工業(yè)領域從事裝備研發(fā)、工程實施與管理工作，具有創(chuàng)新潛能的復合型人才，適應石油化工、環(huán)保、新能源、醫(yī)療、航空航天、輕工、食品、設備檢驗、勞動安全等領域對人才的需求。

本專業(yè)學生在畢業(yè)5年后，經(jīng)過行業(yè)實踐和自身學習將具備下面這些能力：

1）能熟練掌握現(xiàn)代過程工業(yè)裝備的標準規(guī)范，具備從事現(xiàn)代過程工業(yè)裝備設計、制造、監(jiān)控、評價、管理或實施的技術能力；

2）能高效制定現(xiàn)代過程工業(yè)裝備產(chǎn)品開發(fā)或實施計劃，具備可靠性論證、合理性評估、經(jīng)濟性審定、執(zhí)行各項技術管理制度和管理體系的能力；

3）能有效組織現(xiàn)代過程工業(yè)成套裝備研發(fā)，具備技術攻關、新技術儲備、業(yè)界動態(tài)跟蹤的能力；

4）能正確認識過程工業(yè)對社會和環(huán)境的影響，具備安全審視和環(huán)保覺察的能力；

5）能積極服務國家和社會，具備責任擔當、持續(xù)學習和自我提升的能力。

3? 畢業(yè)要求確定

畢業(yè)要求分為三個層次：畢業(yè)要求框架、與畢業(yè)要求框架實質等效的畢業(yè)要求標準、專業(yè)具體的畢業(yè)要求[9]。畢業(yè)要求是對學生畢業(yè)時應該掌握的知識和能力的具體描述。畢業(yè)要求通用標準共12條[4]。結合專業(yè)培養(yǎng)目標，專業(yè)需制訂以文本呈現(xiàn)并可評價的畢業(yè)要求。將通用畢業(yè)要求分解為二級指標點，二級指標點之間形成遞進關系。畢業(yè)要求分為專業(yè)要求和非專業(yè)要求，向上支撐培養(yǎng)目標，向下決定課程體系。

以過程裝備與控制工程畢業(yè)要求“工程知識”為例，描述為：“能夠將數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決復雜工程問題?！笔紫却_定該條畢業(yè)要求需要支撐培養(yǎng)目標中職業(yè)能力的第一條，其次對其進行二級指標點分解。

該專業(yè)屬于機械類，《教學國標》中，“數(shù)學和自然科學知識”的數(shù)學包括微積分、線性代數(shù)、微分方程、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、計算方法等知識領域；自然科學類中主要是物理學和化學，物理學主要包括力學、熱學、電磁學、光學等相關知識領域。

微積分重在對工程問題符號化描述，物理重在對工程問題建模，微分方程重在對工程模型求連續(xù)解，線性代數(shù)重在對工程模型的變換，計算方法重在對求工程模型的數(shù)值解，概率論與數(shù)理統(tǒng)計重在工程問題推理分析，數(shù)學與自然科學知識為解決工程問題提供了“描述—建模—變換—求解—分析”工具。

《教學國標》中，“學科基礎課程”包括工程圖學、力學（材料力學、理論力學）、熱流體（流體力學、熱力學或傳熱學）、電工電子學、材料科學基礎等。工程圖學用于過程設備或零部件的工程表達，理論力學用于分析設備或零部件的運動規(guī)律及特征，材料力學用于分析零部件的應變、應力、強度等特性，流體力學用于分析氣液固的狀態(tài)、相互作用及流動規(guī)律，熱力學分析熱力系統(tǒng)、狀態(tài)、循環(huán)和工質，以提高利用率和轉換效率，電工電子學主要為過程設備的數(shù)據(jù)采集、儀表控制及流程控制提供知識基礎，材料科學基礎為過程設備零部件選型、工藝等方面提供基礎知識。因此，學科基礎課程的主要作用在于提供建模和分析對象。

《教學國標》中，“專業(yè)知識”包括機械設計制造基礎、過程（化工）原理、過程設備設計、過程流體機械、過程裝備控制技術與應用，主要為零部件、設備、工藝流程、儀器儀表、控制系統(tǒng)提供設計方法和控制方案。

通過上述分析，過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè)要求中，“工程知識”可描述為：“能夠將數(shù)學、自然科學、工程基礎知識和專業(yè)知識用于過程設備及零部件設計、工藝計算、強度及流體分析。”

在過程設備或零部件的設計、計算、分析，流場的計算分析過程中，數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識之間相互耦合。根據(jù)對數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識的作用分析，對二級指標點做如下分解和描述：

1）能將微積分、線性代數(shù)、過程原理、熱流體用于過程設備強度與工質流動狀態(tài)的恰當描述；

2）能將物理、力學用于過程設備強度與工質流動狀態(tài)建模，能將微分方程、計算方法、概率論與數(shù)理統(tǒng)計用于模型求解與分析；

3）能將工程圖學、工程材料、機械設計、過程設備設計、過程流體機械用于過程設備、零部件、工藝流程的設計與優(yōu)化。

“工程知識”二級指標點描述，重點在過程設備、流場、工藝流程的建模、分析與設計，沒有提及制造工藝、設備控制與流程控制、化學、電工電子、控制工程基礎等知識，這部分內容將在畢業(yè)要求“設計/開發(fā)解決方案”中描述。

4? 培養(yǎng)目標實現(xiàn)矩陣建立

畢業(yè)要求支撐培養(yǎng)目標，需要標明培養(yǎng)目標中

職業(yè)能力與畢業(yè)要求之間的權重系數(shù)。將培養(yǎng)目標

用知識、能力和素質三要素描述[10]，用“高”

“中”“低”標明支撐強度，不便于培養(yǎng)目標達成評價。根據(jù)培養(yǎng)目標，過程裝備與控制工程專業(yè)培養(yǎng)目標的職業(yè)能力包括五個方面，即技術開發(fā)、技術管理、技術創(chuàng)新、職業(yè)素養(yǎng)和社會責任。賦予每條畢業(yè)要求對目標的權重值，每個目標的所有權重之和為1。評價培養(yǎng)目標時，根據(jù)畢業(yè)要求達成度值計算培養(yǎng)目標的達成度，培養(yǎng)目標實現(xiàn)矩陣示例如表2所示。

5? 課程支撐矩陣構建

課程體系支撐畢業(yè)要求，用矩陣標明各二級指標點與課程的對應關系，給出每門課程的權重系數(shù)。每個二級指標點對應的所有課程權重系數(shù)之和為1，表明該指標點得到滿支撐。從理論上講，每門課程分配給二級指標點的所有權重系數(shù)之和也應為1，以表明該門課程全支撐了相應二級指標點，由于是雙隨機非方陣，權重系數(shù)計算難度大，故未作該要求。通過構建課程支撐矩陣，通過課程達成度和權重系數(shù)可計算出各畢業(yè)要求達成度，課程支撐矩陣示例如表3所示。

6? 教學進程計劃表制定

教學進程計劃以表格形式分類給出課程開設順序，包括通識教育平臺、學科（大類）教育平臺、專業(yè)教育平臺、集中實踐平臺和個性化培養(yǎng)平臺。

個性化培養(yǎng)平臺在滿足個性化需求的同時，應契合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。為實現(xiàn)個性化培養(yǎng)平臺對畢業(yè)要求有效支撐，將課程按模塊方式配置，每個模塊學分數(shù)相同，以模塊為單元支撐畢業(yè)要求。

課程內容需要覆蓋《認證標準》《教學國標》要求，但《認證標準》和《教學國標》沒有規(guī)定每門課程具體內容與學分數(shù)，課程學分要根據(jù)專業(yè)內涵和專業(yè)特色綜合考慮。在課程配置時，適當增加實踐課程比重，增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目，以培養(yǎng)學生創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的“三創(chuàng)”能力。

7? 課程體系結構繪制

課程體系結構將課程屬性和邏輯關系用圖的形式直觀表達出來。根據(jù)《認證標準》分類方法，課程分為人文社科類、數(shù)學與自然科學類、工程基礎類、專業(yè)基礎類和實踐環(huán)節(jié)類。過程裝備與控制工程專業(yè)課程體系結構見圖4，其主干課程依賴關系見圖5。

8? 核心課程與學位課程說明

核心課程與學位課程是專業(yè)重要的基礎課程，需要根據(jù)專業(yè)內涵制定。專業(yè)主要核心課程已在《認證標準》補充標準和《教學國標》中配置，根據(jù)專業(yè)特色略做調整。學位課列出要獲得該專業(yè)的學士學位，需要達到一定要求的必修課程。

9? 結束語

人才培養(yǎng)方案需可量化和可評價，通過課程目標達成度、畢業(yè)要求達成度、培養(yǎng)目標達成度，可評價人才培養(yǎng)質量，根據(jù)評價結果，提出持續(xù)改進措施。隨著時代變遷，引領時代核心價值理念發(fā)生變化，培養(yǎng)目標也應隨之變化。產(chǎn)業(yè)轉型升級，專業(yè)服務領域重心發(fā)生轉移，課程體系難以調整，課程內容應做及時調整，以滿足社會所需。畢業(yè)要求分解和課程支持矩陣構建難以保證每個指標點都恰當合理。同時，課程體系受師資隊伍、實驗條件、學生層次等因素制約，培養(yǎng)方案也可能存在不足，因此，持續(xù)改進機制就顯得很重要。本文以過程裝備與控制工程專業(yè)培養(yǎng)方案修訂為例，提出培養(yǎng)方案制訂路徑，為培養(yǎng)方案制訂實踐提供參考。

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