以专业认证为导向的材料成型及控制工程专业课程设置

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  摘  要:以齐鲁工业大学为例,结合学校的实际,对以专业认证为导向的材料成型及控制工程专业课程设置进行了初步的探讨,并就课程体系的设置提出了具体的设想。
  关键词:专业认证;材料成型及控制工程;课程体系
  一、引言
  工程教育专业认证是指专业认证机构针对高等教育机构开设的工程类专业教育实施的专门性认证,由专门职业或行业协会(联合会)、专业学会会同该领域的教育专家和相关行业企业专家一起进行,旨在为相关工程技术人才进入工业界从业提供预备教育质量保证。自2006年起,教育部将工程教育专业认证纳入专业质量工程建设,并逐步开展了认证试点工作,2013年正式加入《华盛顿协议》,成为《华盛顿协议》组织的第21个成员国,截止到目前已对373个专业点开展了认证工作[1]。我国实施工程教育专业认证的意义主要包括以下三个方面:从行业的角度,教育专业认证可以保证毕业生在进入相应行业从业前,必须达到的专业理论知识能力和职业能力;从教育角度,专业认证可以科学、客观地评价高校专业教育水平,保证并不断提高高校专业教育质量;从高等教育与专业人才走向国际的角度,专业认证可以适应国际间专业教育互认、承认执业注册资格[2]。
  专业认证要求专业课程体系设置、师资队伍配备、办学条件配置等都围绕学生毕业能力达成这一核心任务展开,并强调建立专业持续改进机制和文化以保证专业教育质量和专业教育活力。通过专业认证,不仅可以提高专业的竞争优势,拓宽专业毕业生的就业渠道,还可以推动专业教学改革,促进学科建设和发展。
  根据《华盛顿协议》中关于专业认证标准,中国制订了适用于普通高等学校本科工程教育认证的通用标准,其内容包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件等[3]。其中,在课程体系中对于课程的设置应着重考虑能否满足培养该专业毕业生能力的要求[4,5]。因此,探讨以专业认证为导向的专业课程设置,对于满足毕业生能力要求和本专业的专业认证工作都具有重要的意义。
  二、毕业生能力
  1.专业认证通用标准中毕业生能力的要求
  专业认证通用中要求专业必须有明确、公开的毕业要求,毕业要求应能支撑培养目标的达成。专业制定的毕业要求应完全覆盖以下内容:
  (1)工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。
  (2)问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论。
  (3)设计、开发解决方案:能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
  (4)研究:能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
  (5)使用现代工具:能够针对复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。
  (6)工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。
  (7)环境和可持续发展:能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
  (8)职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。
  (9)个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。
  (10)沟通:能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
  (11)项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。
  (12)终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。
  2.材料成型及控制工程专业培养要求
  根据专业认证通用标准中关于毕业生能力要求,提炼出了本校材料成型及控制工程专业的培养要求。
  本专业学生主要学习机械工程、材料科学与工程及各类加工工艺的基础理论,掌握材料成型工艺、材料成型设备、材料检测及控制、模具设计与制造等的基础知识,受到材料性能及检测、工程计算和绘图、外文资料阅读与翻译、文献检索等现代工程师的基本训练,具有从事各种材料成型的生产工艺研究、生产过程控制、模具设计及制造、技术开发、工程设计、生产组织管理的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识能力:
  (1)具有较高的政治理论素养、思想道德素质、科学文化素质和身心素质,具有较强的敬业精神和良好的职业素养;
  (2)掌握材料成型的基本理论、基本知识、基本技能,熟悉和了解工程材料、经营管理等方面的基本知识;
  (3)掌握模具设计与制造的方法,具有模具设计的能力;具有工艺实验研究与产品质量检测、分析与控制的基本知识和初步能力;
  (4)具有材料成型领域内某个专业方向所必需的专业知识,并了解新工艺、新技术、新设备的发展动态;
  (5)具有一定的工程设计、材料检测能力及创新意识和独立获取知识的能力;
  (6)较高的外语水平和计算机应用能力,掌握文献检索的基本方法,较好的语言文字表达能力。
  三、基于专业认证标准的材料成型及控制工程专业课程设置
  基于工程教育专业认证通用标准和机械类专业认证补充标准[6],结合本校材料成型及控制工程专业的特点和要求,结合专业认证标准中对于毕业生能力的要求,从通识教育、学科(专业)基础、专业课程和实践教学四方面构建了材料成型及控制工程专业课程体系。   1.通识教育课。通识教育必修课:英语、政治类、计算机基础、体育、职业生涯与发展规划、创业基础和就业指导。通识教育选修课:人文社科类、自然科学类、生态环境类、艺术类。
  2.专业基础课。专业基础必修课:大学物理I、大学物理实验、高等数学I、电工学、电子技术电工与电子技术实验、机械制图、机械设计基础、工程力学。
  3.专业特色课。该模块课程体系的构建充分考虑本校专业特色和学生毕业出口,从专业核心课、专业方向课和专业任选课三个方面构建了专业特色课模块。
  专业核心课:机械制造技术基础、材料科学基础、材料成型原理、微观组织控制、材料成形技术基础、材料分析方法、材料性能测试与改性综合实验、材料成型与制备综合实验、专业英语。
  专业方向课:方向一(金属材料及其改性):铸造合金及其熔炼、金属材料先进加工、表面工程学、失效分析;方向二(模具设计与制造):金属塑性成形工艺及模具、塑料成型工艺及模具、模具CAD/CAM、模具制造工艺。
  专业任选课:材料力学性能、机械CAD、ANSYS工程应用软件、无损检测、纳米材料概论、铸件缺陷及其对策、铸造工艺学、先进铸造技术、特种塑性成形理论及技术、模具材料及热处理、特种精密成形工艺、激光表面改性技术、先进焊接方法与技术焊接工艺、焊接检测技术。
  4.实践教学。实践教学环节:军事理论与技能、公益劳动、安全教育、社会实践、金属塑性成形工艺及模具课程设计、塑料成型工艺及模具课程设计、材料成型三维造型软件、工程训练、生产实习、毕业实习、材料成型综合训练、工程素养训练、毕业设计。
  整个课程体系的结构和学时学分比例如表1所示。
  表1课程设置情况统计
  课程性质 学分 学时 占课内学分的比例
  理论课 必修课 通识教育课 37.5 600 31.0%
  专业基础课 34.5 552 28.5%
  专业核心课 19 304 15.7%
  选修课 通识教育课 10 160 8.3%
  专业方向课 10 160 8.3%
  专业任选课 10 160 8.3%
  必修课与选修课比例 75.2%;24.8%
  小计 121 1936 100%
  课程性质 学分 学时 占总学分的比例
  实践环节 实验实训课程 10.5 336 6.1%
  集中实践 33 33周 19.1%
  课外教学 8 256 4.6%
  小计 51.5 29.9%
  四、课程设置与专业认证毕业生能力要求的关系解析
  专业认证通用标准中对于毕业生能力的要求有十二条,根据材料成型及控制工程的专业特点和本校实际将毕业生能力要求归纳为六条。课程体系中设置的课程与毕业生能力要求的对应关系如图1所示。通过图1可以看出,课程体系设置的课程可以很好的支撑专业认证中对于专业毕业生能力的要求。例如能力要求第六条,要求毕业生具备较高的外语水平,学生可以通过通识教育课中英语和专业核心课中专业英语的学习来满足这一要求。又例如能力要求第四条,要求学生具有材料成型领域内某个专业方向所必需的专业知识,并了解新工艺、新技术、新设备的发展动态,学生在通识教育课中职业生涯与发展规划和创业基础和就业指导、专业核心课、专业方向课和专业任选课的学习过程中达到这一要求。
  图1课程设置与毕业生能力要求关系图
  五、结束语
  作为应用型本科院校,需要围绕人才培养目标不断探索课程设置及教学内容的优化。随着研究工作的深入,会不断地进行改进和完善。当然,在满足专业认证要求的前提下,如何完善课程设置从而提高学生的创新能力,还需要不断的探索和进一步的实践。
  参考文献:
  [1]教育部高等教育教学评估中心.工程教育质量报告(2013年版)[J].机械工程导报,2015,(1):45-49.
  [2]陈林,杨吉春,赵丽萍.依托工程教育认证,“材料成型及控制工程专业”系列课程教学改革探索与实践[C]//第三届教学管理与课程建设学术会议论文集.2012.53-57.
  [3]中国工程教育认证通用标准(2015版)[EB/OL]http://ceeaa.heec.edu.cn/column.php?cid=17.
  [4]陈丁桂,陈文哲,陈胤.材料成型及控制工程专业课程体系改革的探索[J].长春理工大学学报:高教版,2009,(9):91-92.
  [5]杨光,毕大森,李云涛.基于卓越计划的材料成型与控制工程专业认证探索[J].模具工业,2014,(5):61-63.
  [6]中国工程教育认证补充标准[EB/OL]http://ceeaa.heec.edu.cn/column.php?cid=18&ccid=19.
  (作者单位:齐鲁工业大学机械与汽车工程学院)
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