基于工程教育认证标准的机械设计制造及其自动化专业课程体系研究

1、 基于工程教育认证标准的机械设计制造及其自动化专业课程体系研究 摘要:本文探讨了引入工程教育理念和新工科概念的思维方式下，如何依循obe的导向对机械制造及自动化专业的课程体系进行优化和重组，详细地按照毕业要求的各条进行细化并靠挂落实到具体的每一门课程上，尽量确保对毕业要求的每一项能力都有相应的课程课程内容对其支撑。稍后也就课程与课时的矛盾关系提出了作者的解决思路，希望能够很好地处理好之间的关系，保证教学目标的完成和教学效果的达成。关键词：工程教育认证 新工科 课程体系建设 obe 毕业要求一、问题的提出工程教育在我国高等教育领域具有较深较广的基础，也为我国的经济发展起了很重要的作用。但是随着全

2、球经济化的到来，我们的标准必须要与国际标准相融合，这样有利于实现跨国从业工程技术人员的资格互认，也为我国工程技术人员的国际竞争力的提高打好基础。我国传统的教学体系模式在课程设置和教学方法方面与时下的工程需求情况都有些许错位。之所以会出现这样的情况，是因为我们的课程体系太过注重理论部分的阐述，对于实际工程和当下工程技术的运用和需求有些脱节，按照工程教育认证标准的要求，我们需要重新审视课程体系。理论知识点方面以必需够用为度，减少纯粹的繁琐理论推导，增加与工程实际相结合的知识点的应用。教师的角色也应该稍做转换，从原来的演员变成导演，课堂上应通过讨论质疑、辩论、校正、工程应用的分析，到最后获得实用的知

3、识体系，使学生有最大的获得感，才是教育教学的真谛。为了更好地实现这些实用的符合工程教育标准的教育目的，需要从课程体系入手，对专业教育进行改进。二、解决的方法对专业课程体系的调整和改进需要从深刻理解认证标准的理念为出发点，从根本上讲，产出导向（outcome-based）简称obe是工程教育认证的重要理念，这一理念认为毕业要求是评价专业是否满足进入职业能力要求的重要依据。所以专业认证标准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。毕业要求应该完全覆盖以下内容： 1工程知识;2问题分析;3设计/开发解决方案;4研究;5使用现代工具;6工程、社会；7环境和可持续发展;7职业规

4、范;8个人和团队及沟通;9项目管理;10终身学习.依据上述要求的内容，列出课程矩阵，逐一比对课程和标准的要求，找出相应的标准在哪里实现，以及相对应的课程指向哪个标准。最后按照整个科学的系统的设计思路，把各个课程进行逻辑链接和科学安排。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。1-1具有解决机械工程问题所需的数学与自然科学知识及其应用能力。支撑课程：高等数学、线性代数、大学物理。1-2 具有解决机械工程问题所需的专业基础知识及其应用能力。支撑课程：机械制图、理论力学、材料力学、机械基础。1-3 具有机械设计制造及其自动化专业知识及应用能力。支撑课程：智能制造导

5、论、机电液传动与控制、电工技术与电气技术、电子技术基础。1-4 能够运用数学、自然科学、专业基础和专业知识解决复杂机械工程问题。支撑课程：机械工程材料与热加工工艺。（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。2-1 能够将数学、自然科学基本原理运用于识别和判断复杂机械工程问题的关键环节和参数。支撑课程：数控技术与编程。2-2 能够运用相关知识针对某一机械工程问题建立基本可行的应用模型。支撑课程：机械制造工艺与工装设计。2-3 能够结合文献研究，对应用模型进行分析，以获得有效结论。支撑课程：金属成型工艺与模具设计。（3）

6、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。3-1 能够对复杂机械工程问题进行分析和提炼，设计解决方案。支撑课程：3d打印技术及应用。3-2 能够对解决方案的可行性进行分析与论证。支撑课程：智能制造导论。3-3 能够设计满足特定需求的产品或工艺流程，并能够体现创新意识。支撑课程：机器人基础。（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。4-1 能够对机械工程相关的各类物理现

7、象、材料特性进行实验验证。支撑课程：塑料成型工艺与模具设计。4-2 能够基于科学原理并采用科学方法对机械零件、结构、装置、系统制定实验方案。支撑课程：机械原理与设计专题。4-3 能够根据实验方案构建实验系统，进行实验。支撑课程：技术创新方法论。4-4 能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。支撑课程：机械装备及其零部件精度设计。（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。5-1 了解机械工程学科发展现状，能够在机械工程实践中初步掌握并使用现代工程技术、方法和工

8、具。支撑课程：机械cad/cam。5-2 熟悉文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。支撑课程：先进制造技术。5-3 能够针对复杂工程问题，使用恰当的技术手段进行预测与模拟，得到可以参考的结论。支撑课程：机械工程测试技术。（6）工程与社会：环境和可持续发展：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。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。6-1 了解与机械工程相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规。支撑课程：制造工艺与流程。6-2 能够理解和

9、评价工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律、文化、以及对环境和社会可持续发展的影响。支撑课程：现场5s管理、生产通识。（7）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。7-1 关爱他人，主张正义、诚信守则，具有人文知识、思辨能力、处世能力和科学精神。支撑课程：精益生存意识。7-2 理解社会主义核心价值观，了解国情，维护国家利益，具有推动民族复兴和社会进步的责任感。支撑课程：近代史纲要、思想道德修养与法律基础、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概述、马克思主义基本原理、国防教育。7-3 理解工程伦理的核心理念，了解机械工程

10、师的职业性质和责任，在工程实践中能自觉遵守职业道德和规范，具有法律意识。支撑课程：大学生职业发展与就业指导、形势与政策专题（8）个人和团队及沟通：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。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。8-1 具有较强的团队协作意识，能领会和综合他人意见和提议。支撑课程：精品团队、激励追求。8-2 能够理解一个多学科团队每个角色对于整个团队目标的意义，能够在多学科团队中发挥作用。支撑课程：管理者的角色与职责。8-3 能够就

11、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。支撑课程：技术创新管理前沿、应用文写作。（9）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。9-1 理解机械工程活动中涉及的重要经济与管理因素。支撑课程：技术创新方法论、市场营销、机器人配套设备。9-2 具有应用工程管理和经济决策知识的能力。支撑课程：行政职业能力测试、申论、business english。（10）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。10-1 对自主学习和终身学习的必要性有正确的认识。支撑课程：大学生职业生涯规划、职业

12、健康管理。10-2 有不断学习和适应发展的能力。支撑课程：互联网+大众创业万众创新、未来新能源发展。目前，我国工程教育专业认证已覆盖21个专业类，计划 在近两年实现所有专业大类全覆盖。优化课程体系与教学内容，协调通识、专业、创新创业、思想政治教育等之间的关系，强化学生在社会、经济、健康、安全、法律、文化、环境、伦理、国际视野等方面非技术素质的培养；强化能力和素质培养，培养学生的问题意识和批判与创新精神，注重学生知识应用、独立思考、沟通协调、使用信息技术工具、解决复杂工程问题、自主与终生学习能力以及综合素质的养成，这些都是借助工程教育认证所要达到的教育目标。3. 尚存的问题及改进措施从以上列出的课目来看，会面临着课程多、课时少的问题。解决方法无非有两种，一是压缩课目数量；二是压缩课时数量。作者认为压缩课目数量不可取。压缩课时数量是可以考虑的。每门课程其实是概念和理念的引导，树立起相应的概念以后，丰富概念的内容可以用做课程项目和增加课外学习的任务方式来实现。现在的媒体发达，引导学生去学习获取相应的知识点和技能，也是锻炼学生学习能力的一个方面，正如我们说的，“授人于鱼，莫如授人于渔”。也可以通过这样的方式加速教师角色的转换，