工程教育专业认证背景下的“机械设计制造及其自动化专业”教学改革思路

陈光胜　麦云飞　钱炜

摘 要 在已通过国际认证机构ASIIN认证前提下，对照中国工程教育认证的标准及机械专业的补充标准，发现现行培养计划在工程教育认证中存在的几点不适应：即专业核心课程开设较少，学生知识链不完整、专业特色不明显，没有突出专业方向等，提出厘清专业基础课程，根据专业特色规划专业方向等的“机械设计制造及其自动化专业”教学改革思路。该思路的实施将为专业通过中国工程教育认证、进一步提升学生培养质量奠定基础。

关键词 工程教育认证 机械专业课程 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.08.021

Abstract In the premise of passed international certification body ASIIN certification， the control of Chinese engineering education accreditation standards and mechanical professional as a complement to the standard， the found current training plan exists in the engineering education accreditation of some does not adapt， the professional core courses opened less， students knowledge chain is not complete， professional characteristics is not obvious， no prominent professional direction is proposed to clarify the basic specialty curriculum in according to the professional characteristics of planning professional direction of "mechanical design manufacturing and automation professional teaching reform of". The implementation of this idea will lay the foundation for the professional accreditation of engineering education in China， to further enhance the quality of students training.

Key words Engineering Education Certification； mechanical specialty course； teaching reform

工程教育认证是时代发展到一定阶段的必然产物。我国的工程教育认证工作开始于2006年，是我国工程师制度改革工作的基础和重要组成部分。

上海理工大学的机械制造学科源溯百年，在国内的工科高等教育史上具有重要影响力，上海理工大学“机械设计制造及其自动化”专业依托学校“先进制造及装备技术学科群”、上海市一流重点学科“机械工程”和上海市教委重点学科“机械制造及其自动化”的学科优势和机械工业的行业优势，以强化学生实践能力、培养创新精神为重点，不断优化专业结构，不断提高人才的培养质量，深化改革，在培养“具有国际视野和创新能力的工程型、应用型、管理型高素质人才”方面做了大量工作，形成了鲜明的专业特色。2015年1月， ASIIN 和欧洲工程教育认证联盟ENAEE对上海理工大学开设的“机械设计制造及其自动化专业”进行了现场考察，2015年4月初步确认通过其专业认证。此次认证是完全由中国大学设置和管理的本科工程专业，按照国际标准完成的国际认证机构认证。①②

尽管已通过国际认证机构ASIIN的评估认证，但对照中国工程教育认证的标准及机械专业的补充标准，发现仍然存在一定的问题。本文的目的在于对照机械类专业工程认证的要求，分析现行机械专业培养计划存在的问题，并提出了针对性修改意见和建议，为通过中国工程教育认证、进一步提升学生培养质量奠定基础。

1传统培养计划在工程教育认证中存在的几点不适应

1.1 专业核心课程开设较少，学生知识链不完整

根据机械专业工程认证的补充标准，机械工程专业（包括机械设计制造及其自动化专业）课程体中应包括：数学与自然科学类课程、工程基础类课程、专业基础类课程、专业类课程等，并且对每类课程应包括的具本课程作了规定。如：工程基础类课程应包括：理论力学、材料力学、热流体、电工电子学、材料科学基础等知识领域。机械工程的专业基础课程应包含：机械设计原理与方法，机械制造工程原理与技术，控制理论与技术，工程测试及信息处理，计算机应用技术，管理科学基础等知识领域。机械设计制造及其自动化专业的专业基础课程应包含：机械设计原理与方法，机械制造工程原理与技术，机械系统中的传动与控制，计算机应用技术等知识领域。

对照现行的培养计划，热流体课程没有开设、材料科学基础（对应机械工程材料）作为选修课开设、机械系统中的传动与控制（对应电氣自动控制、PLC、电机拖动类）作为任选课开设。学生在选课时随意性大，如没有选课指导，很多学生不能选择，则对专业的培养目标不能支撑。

1.2 专业特色不明显，没有突出专业方向

工程认证机械类专业补充标准中没有对专业类课程作具体的规定，只指出：各校可根据自身优势和特点设置课程，办出特色。

参照上海交通大学、山东大学、天津大学和重庆大学等国内机械类著名大学的做法，在强调“宽口径、重基础”前提下，对专业类课程设置时根据本校的特点划分若干专业方向（或课程组），如上海交通大学的机械工程试点班的选修课分为机械类模块A、动力类模块B、交叉类模块C等三个模块，规定学生必须全部修满选修课9学分。需选择A模块或B模块6学分，其余3个学分可以在A、B、C模块中任意选择。学科方向规划最突出的是山东大学（2007年通过全国工程认证），除必修课之外，将选修课分为四个课组（机械设计及其自动化、机械制造及其自动化、机械电子、工业工程等），每个课组又分为课组必修课和课组选修课。以机械电子课组为例，课组必修课：微机原理与接口，机电传动控制，机电一体化系统设计，课组选修课：机电产品的实例分析与设计、机械振动与控制（二选一）、单片机应用系统设计、电器与可编程序控制器（二选一）等。

上海理工大学机械专业课除去几门核心课程作为必修课程外，其余课程均作为专业拓展课程以选修课的形式开设。对学生的调查结果看，学生在选课时基本考虑毕业要求的学分数量，很少兼顾到专业的学科方向和一些课程的承前启后关系，造成选课的盲目性，一些课程选择之后才发现，由于先修课没有选择，后续课学习困难。从专业课开设优势来看，我校的机械设计方向的知识链相对完整，开设课程包括：机械设计、高等机械设计、计算机辅助设计技术、机械结构设计，这些课程均为考试课，保证了学生的结构设计能力基础较好，但该方向的拓展课程并没有保证，从培养的专业特色角度来看，特色也不十分明显。

2 工程教育专业认证要求下的“机械设计制造及其自动化专业”教学改革思路

2.1 对照工程认证的专业补充要求和专业的办学特色需要，厘清专业基础课程

专业基础课程是保证本专业所有学生都具备本学科基础的课程组合，应全部为必修课或考试课，是本专业知识链完整的基本保证。要从专业认证的标准（重点参考最新专业补充标准）、国内机械专业办学具有影响力兄弟院校开课情况、我校的办学特色几方面综合考虑。

工程认证补充标准规定：机械工程的专业基础课程应包含：机械设计原理与方法，机械制造工程原理与技术，控制理论与技术，工程测试及信息处理，计算机应用技术，管理科学基础等知识领域。机械设计制造及其自动化专业的专业基础课程应包含：机械设计原理与方法，机械制造工程原理与技术，机械系统中的传动与控制，计算机应用技术等知识领域。

2.2 根据专业特色规划专业方向

上海理工大学机械专业招生人数相对较多，一个口径培养肯定是不合适的，建议对专业划分方向。根据目前学院的师资力量和课程开出情况可分为：机械设计、机械制造、机械电子方向是合适的。当然，为突出上海理工大学的办学特色，对可以某方向进行突出，从特色专业课的开设、方向人数比例上对该方向进行倾斜。

可能有些老师认为，在目前教学计划规定之下，很难对专业方向进行设计和实施，并且会增加教学计划的复杂度，上课工作量。但实际上只要对教学计划稍作调整甚至不作调整就能实现。如现行专业拓展课（现行的选修课）约20门39学分，学生要求选择11学分即达到要求。为达到方向培养，只需将这20门课稍作分类（如分成A（机械设计）、B（机械制造）、C（机械电子））三组，然后规定学生可根据需要从一个模块选择6个学分，从所有模块中选择另外5个学分即可。如学生有志于A课组（机械设计），则需从A课组中选择6个学分，而从A、B、C课组中再选5学分即可。

以机械电子类课程为例：目前培养计划中（以2015级为例）的机械电子类的课程，从数量来讲并不算少，从知识脉络来年主要包括以下课程：

平台基础：大学物理、电工电子；专业基础：液压与气动；专业课：电气自动控制、PLC原理与应用、微机原理与接口技术、高级语言编程、机电一体化系统设计、数控技术、工业机器人。

虽然约有7门左右的专业课，但除数控技术为必修课外，其余课程均为选修课，由于没有约束性的说明和引导，学生每年在选课时都冷热不均。总体来讲，上海理工大学机械专业毕业生与同等档次兄弟院校相比，机电方面的知识相对欠缺。

另外，从专业工程认证补充要求来看，专业基础课应包括机械系统中的传动与控制课程，而电气自动控制与PLC课程是机械系统传动与控制的核心内容，虽然有些高校没有开设电气自动控制或PLC原理与应用课程，但开设“机电传动与控制”课程必修课，其学习内容基本重合。

基于以上问题，提出三点改进建议，一是在计划中增加“机电传动与控制”专业基础课，以满足工程认证需求。实际授课内容为原“电气自动控制”和“PLC原理与应用”，学时由32+32，2+2学分，调整为48学时3个学分。二是将专业选修课中的机械电子类课程中的“微机原理与接口技术”、“机电一体化系统设计”、“工业机器人”列为方向限选课，供有志于机械电子方向的同学选择。三是为培养计划增加选课指导说明，让学生选课时避免盲目性。

3 结论

本文对照中國工程教育认证的标准及机械专业的补充标准，发现现行培养计划在工程教育认证中存在的几点不适应：即专业核心课程开设较少、学生知识链不完整、专业特色不明显和专业方向突出等问题，提出了厘清必须开设的专业基础课程，并根据专业特色规划专业方向等的“机械设计制造及其自动化专业”教学改革思路。该教学思路的实施，将为专业通过中国工程教育认证、进一步提升学生培养质量奠定基础，教学改革对于推动上海理工大大学培养适应工程化、国际化要求工程人才的需求具有重大作用。

本论文得到上海理工大学教育教学改革研究资助项目资助，项目编号：2015-JPBKY-010

注释

① 陈光胜，朱坚民，钱炜.ASIIN认证体系下的机械专业课程大纲改革与实践，科教文汇，2015.11：44-45.

② 姜晨，朱文博.“ASIIN评估”下的机械专业课程计划改革浅谈.科教文汇，2014（11）：189-216.