基于毕业要求达成的车辆工程专业实践课程体系反向设计

张志勇　刘志强　杜荣华

摘 要 在工程教育专业认证背景下，本科教学应突出应用性和实践性的原则，制定的培养目标必须符合当前社会需求，培养目标不仅包括学生毕业时的要求，还应能反映学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就。开展以毕业要求达成为目标的实践课程体系反向设计研究，积极探索并构建适合专业人才培养目标需要的实践课程体系，科学、客观地设置实践课程，确保能实现培养目标和毕业要求的充分达成。

关键词 专业认证 毕业要求 车辆工程 实践课程体系 反向设计

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.12.021

Abstract Under the program accreditation background of the engineering education， the undergraduate teaching should highlight the principle of the application and practice. At the same time， the training objectives development must meet the current social needs， and the training objectives not only include the requirements when students graduate， but also reflects the expected achievement success in the social and professional field after students graduated 5 years. The education reform of the reverse design research for the practice curriculum system based on graduation requirements， and actively explore and to build a practical teaching system for the demands of professional personnel training， and scientifically and objectively set the practical curriculum system， which can ensure the training objectives and the graduation requirements are fully realized.

Key words program accreditation； graduation requirement； vehicle engineering； practical course system； reverse design

0 前言

目前，我国普通高等学校的工科在校生约 700 万人，居世界首位。①但我国工程教育目前普遍存在着工程实践教育严重不足，毕业生难以满足企业的用人要求等问题。主要表现为：工科专业课程体系相对陈旧；学生的工程实践训练相对缺乏；教师队伍普遍缺乏工程经历；工程专业毕业生普遍缺乏团队协作能力、有效的人际交流能力等现代工程能力。②据世界经济论坛《2012-2013 年度全球竞争力报告》显示，美国 81% 的工程专业毕业生能够立刻胜任工作，而中国只有 10% ，这说明我国高等教育存在与社会需求相脱节、学生实践能力薄弱等问题。工程教育认证通过引入第三方机构对相关专业进行认证，可有效提高学校教育教学质量，缩小高校培养目标与用人单位需求之间的距离，其作用正日益受到政府、高等院校和企业的重视。③

为确保毕业生质量，工程教育专业认证提出了10条通用毕业要求，认证专业必须通过评价证明所培养的学生达到这些毕业要求，确保毕业生质量。就目前我国的工程教育现状，毕业要求的达成主要是通过合理设置理论课程系统和实践课程体系得以实现，而其中实践课程体系是不仅是理论联系实际的重要环节，而且是训练学生基本技能、全面提升专业素质的重要途径。本项目以我校车辆工程专业工程教育认证进入持续改进阶段为背景，开展基于毕业要达成的实践课程体系反向设计研究，对提高毕业生工程实践能力和创新能力具有十分重要的意义。通过对已发表的文献进行分析，当前的研究中还存在以下问题与不足，④⑤例如未在工程教育认证制度背景下，针对培养目标、毕业要求探讨课程体系的优化问题。因此，在工程教育专业认证背景下，基于毕业要求达成对实践课程体系进行反向设计是否有必要。

1 基于毕业要求达成的实践教学活动的反向设计

1.1 基于培养目标的毕业要求反向设计

在工程教育专业认证背景下，应突出应用性和实践性的原则，制定的培养目标必须符合当前社会需求，并能对未来发展有合理的预期，即培养目标不仅包括学生毕业时的要求，还应能反映学生毕业后5年左右在社会与专业领域预期能够取得的成就，因此有必要根据培养目标进行毕业要求的反向设计，步骤如下：首先根据培养目标分解出实践能力，根据实践能力对认证标准的通用毕业要求进行反向设计，提出毕业要求的指标点；然后再根据毕业要求的指标点对实践教学活动进行反向设计。拟建立的培养目标、毕业要求、实践课程体系之间的关系表。在此关系表中，通过实践课程体系的实践教学活动实现毕业要求的达成，最终实现车辆工程专业的培养目标。

1.2 实践教学活动的反向设计

首先将我校车辆工程专业制定的11条毕业要求进行指标点分解，力求将宏观、抽象的毕业要求具体化和具有针对性；然后根据指标点反向设计包括理论课程实验、实践课程、课外活动在内的实践教学活动；最后，为了考核毕业要求的达成度，制定相应的考核方式、达成度评价周期，并形成记录文档。以毕业要求4的2个指标点为例进行说明，对于指标点——能熟练运用车辆工程基础知识解决实际问题，反向设计的实践教学活动为：理论课程实验——汽车电控单元与接口技术、汽车理论、汽车试验学；实践课程——汽车设计课程设计、毕业设计。对于指标点——熟悉现代汽车制造工艺流程和先进制造方法，反向设计的实践教学活动为：论课程实验——汽车制造工艺学；实践课程——生产实习、毕业实习；课外活动——挑战杯、大学生方程式赛车竞赛。采取的考核方式以提交报告和参加竞赛为主，达成度评价周期定为整个本科学习期间，需形成的记录文档包括课程设计说明书、设计图纸、毕业论文、实习报告、实验报告、学科竞赛获奖等。

2 基于毕业要求达成的实践课程体系结构反向设计

2.1 构建实践课程体系与理论课程体系的新型关系

建立两者之间的新型关系，是进行实践课程体系调整的基础。以毕业要求为核心，以课程体系为要求达成手段，构建实践课程体系与理论课程体系的关系结构。其中课程实验主要实现对理论课程知识点的实证，创新性课程实验由对应课程的多个理论知识点支撑，而综合性实践环节由多个理论课程支撑。在此关系中，实践课程体系与理论课程体系为并行关系，并非传统的实践课程为理论课程服务的关系。为了确保毕业要求所体现的实践能力有效达成，可调整理论课程的知识点，甚至配置相应的理论课程。

2.2 实践课程体系结构的调整

工程教育专业认证制度下的毕业要求对毕业生的人文素质、终身学习能力、团队协作、国际视野等方面提出了新要求，因此有必要对原有的实践课程体系需要进行调整，使新实践课程体系能达成毕业要求新增加的指标点。以毕业生应具有终身学习能力这一毕业要求为例，应增加培养学生自学能力的实践课程。或是在原有实践课程增加相应实践内容，例如在毕业设计中增加新知识的应用内容，通过自学提高学生自学能力。

3 基于毕业要求达成的实践课程反向设计

3.1 基础课程实验反向设计

基础课程实验以促进掌握基本理论为目标，实验内容以基本理论的实证为主。根据课程教学大纲所定的知识点和毕业要求，反向设计课程实验的项目和实验内容。以“大学物理实验”课程为例说明如下：首先根据该课程教学大纲规定知识点情况确定需要的实验项目；然后车辆工程专业的毕业要求2的指标点2（“能系统或过程进行数学建模，并达到适当的正确性和可用性”）设计实验内容。由于该指标点强调的是数学建模能力，因此针对“运动定律与力学中的守恒定律”知识点设计动量守恒定律验证实验的内容时，应通过建立动量守恒定律的数学模型进行定律验证。

3.2 专业基础课程和专业课程实验反向设计

基础课程实验以夯实专业基础知识为目标，实验内容以汽车原理理解为主。根据汽车的重要组成子系统，确定课程实验的项目，根据毕业要求反向设计课程实验的内容。以已实施的“汽车电控单元与接口技术”课程实验为例说明。电机驱动系统是纯电动汽车的重要系统，根据毕业要求4的指标点1、3和4，以及毕业要求7的指标点3（“综合考虑环境、法律、伦理等影响因素的制约，能充分论述设计的合理性”），确定开设纯电动汽车驱动系统实验，反向设计实验内容包括驱电池管理、电机控制、行驶负载模拟三大部分。对于毕业要求4的指标点1——用于车辆工程基础知识解决实际问题，反向设计思路为“驱动系统性能是保证纯电动汽车动力学、经济性和续驶里程的关键，但目前仍有很多关键技术未得到解决”，反向设计的项目为驱动系统实验。对于毕业要求4的指标点3——能应用先进的机电一体化及电控技术，反向设计思路为“电机控制，SOC 预测、能量管理、充放电均衡是驱动系统的关键电控技术”，反向设计项目为电机控制实验、电池管理实验。对于毕业要求6的指标点3——综合考虑环境、法律、伦理等影响因素的制约，能充分论述设计的合理性，反向设计思路为“目前国家对电动汽车驱动系统实验制定了相应的行驶工况模拟方法，且驱动系统要求满足“双百”指标，即续驶里程超过100km，最高车速超过100km/h，以上需要考虑的因素必须进行行驶负载模拟实验”，反向设计项目为行驶负载模拟实验。

4 结论

在工程教育专业认证背景下，基于毕业要求达成对车辆工程专业实践课程体系进行反向设计，首先根据培养目标进行毕业要求的反向设计，拟建立的培养目标、毕业要求、实践课程体系之间的关系；然后基于毕业要求达成进行实践课程体系结构的反向设计，构建实践课程体系与理论课程体系的新型关系；最后基于毕业要求达成对基础课程、专业基础课程和专业课程的实验进行反向设计。

论文资助项目：湖南省普通高等学校教学改革研究项目（湘教通[2014]247号），学生能力导向的机械类专业工程训练改革与实践，回归工程实践的机械类专业工程教育人才培养模式改革与实践

注释

① 张学洪，张军，曾鸿鹄.工程教育认证制度背景下的环境工程专业本科教学改革启示[J].中国大学教学，2011（6）：37-39.

② 罗卫兰，骆健，王海艳.基于专业认证的计算机专业课程体系改革[J].中国电力教育，2014（30）：54-55.

③ 毕家驹.中国工程专业认证正进入稳步发展阶段[J].高教发展与评估，2009（1）：1-5.

④ 吴建强，吴辉.面向工程教育的“电工学”课程建设与实践[J].电气电子教学学报，2010（s）：35-37.

⑤ 耿晓伟，刘剑.以专业认证为导向的安全工程专业人才培养[J].辽宁工程技术大学学报（社会科学版），2014.16（6）：646-648.