基于OBE理念的材料成型及控制工程专业毕业要求及课程体系构建

钱志平 马瑞 金淼 赵石岩

[摘要]OBE是基于产出为导向的教育模式，为《华盛顿协议》组织本科工程教育专业认证的核心理念。按照工程教育专业认证OBE理念，面向区域经济和行业发展的需求，逆向设计制定了材料成型及控制工程专业（锻压和模具方向）的人才培养方案和毕业要求，构建了支持毕业要求的课程体系。实践证明，该体系有利于专业学生达成毕业要求，并为相关专业工程教育专业认证提供借鉴。

[关键词]OBE；工程教育专业认证；毕业要求；课程体系

[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]1005-4634（2017）06-0083-03

在全球经济一体化的浪潮下，中国制造业已实现国际化，合资及外资企业大量涌现，工程技术人员跨国流动性增强，中国工程教育面临着制造业全球化和工程教育国际化的双重挑战[1]。目前，我国高校开设了169个工科专业，工程教育覆盖了90%以上的本科学校，高校开设工科的专业数超过了整个本科专业数的1/3，工科专业的在校生人数超过了所有本科专业在校生数的1/3，工程教育质量的提高对于整个高等教育质量起着至关重要的作用。2013年，我国加入了《华盛顿协议》组织，作为预备会员今年将按相关程序转为正式会员国。积极参与国际互认，这是迎接工程教育全球化和工程技术人才跨国流动的必然选择[2，3]。

我国的工程教育认证经过十多年的发展，已逐步形成相对成熟、能与国际工程认证实质等效的认证体系。本专业自2014年9月提出申请，于2016年3月正式通过了专业认证。笔者按照工程教育专业认证的要求，结合本专业建设现状，探讨基于OBE的材料成型及控制工程专业（锻压和模具方向）毕业要求的制定及课程体系构建。

1专业培养目标的确定

OBE（outcome-based education，缩写为OBE）认为教学体系和教学内容的实施应以学生最后所取得的学习成效（learning outcomes）作为出发点。传统教育学科针对性强，强调知识的掌握，在教学实施上对专业知识的应用能力不够重视，较难满足社会企业的需求。这种以出口为导向的教育模式，按需求来设计，从社会和行业的需求开始，拟定专业人才培养目标，然后确定專业的毕业要求，制定课程体系，实施课程教学，需求既是起点又是终点，保证了教育目标与结果的一致性[4]。

每个专业的培养目标是对学生毕业5年后在社会与专业领域取得的预期成就的展望，是专业人才培养的总体描述，也是设计专业的课程体系、开展课程教学活动的主要依据。自2012年本专业培养计划修订开始，通过企业征询反馈、校友座谈会、毕业生座谈、校际交流、同行来访、就业招聘座谈等多种形式，摸清行业和相关企业对本专业学生各方面能力的要求，广泛听取社会对本专业学生培养目标的想法和建议。结合行业和区域经济发展的需要、学校定位和专业特色，本专业的培养目标确定为：具有较宽厚的材料成形基础理论和扎实的成形装备及工艺设计制造基础知识、专业知识与应用能力，具有团队精神和一定的组织管理能力、不断学习和适应专业技术发展的能力，具有创新精神和国际视野，能在工业企业，特别是在重型机械领域，从事材料成型及控制领域内的设计研发、加工制造、技术应用、项目管理等方面工作的高级工程技术人才。

2专业毕业要求的制定

毕业要求是毕业生应具备的知识和能力的总体要求，通过4年的学习训练，学生应具备的技能、知识和能力。专业毕业要求依据培养目标制定，为支撑学生实现培养目标，本专业提出了9条毕业要求，覆盖了专业认证标准和要求，并将其细化为30个能力要求分指标点。总体思路契合国家提高工程教育质量的改革方向，专业建设理念实现“以产出为导向，以学生能力达成为中心”[5]。要求学生不仅要掌握完整的数学自然科学、工程和专业知识体系并将其应有于解决实际复杂工程问题，而且要具备问题分析研究、现代工具使用、工程设计开发系统的能力，团队合作和项目管理能力，具有人文社会科学素养和社会责任感，能够在工程实践中遵守职业道德、履行责任，具有国际视野、了解专业前沿发展，适应当代社会发展的自觉学习型创新技术人才。

2.1专业毕业要求

本专业的9条毕业要求归纳如下。

1） 能够应用数学、物理化学等自然科学、工程基础理论知识和专业知识，解决材料成型领域综合性实际问题。

2） 具有文献资料检索及运用现代技术获得所需信息的能力，具有对材料成型领域涉及多因素综合作用的工程问题进行系统识别、建立模型、分析、模拟预测、求解论证的能力，并能够理解其局限性。

3） 具有针对机械工程问题制定实验方案，进行测试和实验操作等能力，能够分析和解释实验数据，并得出结论。

4） 具有使用现代工程工具和技术手段，开发材料成型工艺，设计成型设备和部件的能力，并能综合考虑各种制约因素，并具有创新意识。

5） 经历系统完整的工程实践训练，熟悉机械工程相关的行业法律法规；理解环保和可持续发展等方面的法津和政策，能评价机械工程对于自然和社会的影响。

6） 具有良好的人文社科素养，有社会责任感和职业精神。

7） 具有在多学科团队中发挥作用的能力，能够进行有效的分工合作；具备国际视野，能够就工程问题与业界国内外同行及社会公众进行有效沟通和交流。

8） 具有从事工程技术管理工作所需的专门知识，并能将管理原理与经济决策方法应用于工程实际。

9） 了解本专业的前沿及技术发展趋势，能适应社会高速发展，具有终身学习的意识。

2.2知识体系

1） 专业方向知识。掌握锻压和模具方向特色课程中的基本原理、工艺和设备方面的知识。

2） 专业发展和前沿知识。了解专业的发展现状和发展趋势，熟悉掌握本领域最新的理论和先进成形技术。

3） 工程基础知识和专业理论知识。掌握力学类如理力材力、机械类如机原机设金工、控制类如电子电工及控制工程，以及传热学、工程流体力学、互换性与测量技术、材料成型导论、测试技术、金属材料及热处理等工程基础知识和专业理论知识。

4） 自然科学知识。掌握系统的数学和自然科学基础知识。

5） 人文社科知识。具有人文和社科知识，掌握一定的市场管理和项目管理原理。

2.3应用能力

1） 专业技能及应用能力。具有专业文献资料检索能力，具备装备及工艺实验设计和测试仪器的操作技能，具有较强的建模分析、计算机模拟仿真应用能力。

2） 工程设计和系统开发能力。具有专业所需的机械制图、综合运用所学各种知识和技术手段进行设备和系统设计的能力，设计时能够综合考虑多因素冲突，如环境、成本、法律、社会伦理和公众安全等。

3） 项目管理和团队合作能力。具有组织管理项目的能力，能够和研发团队很好合作交流。

4） 创新能力。具有创新精神、能自我学习以适应社会的发展。

2.4个人素质

1） 职业道德。了解与专业相关的行业标准、法规，掌握环保政策，了解专业生产安全知识，具备职业责任意识和服务意识。

2） 社会责任感。具有社会责任担当、保护环境的意识，了解设备技术应用地区的文化、政策和法津、法规，能够判断技术发展所带来的社会问题。

3） 人文素养。具有很好的人文社会科学素养、良好的语言文字表达能力。能够就材料成型工程问题与国内外同行交流，并能和社会公众进行沟通。

3专业课程体系构建

为了达成毕业要求的各指标，本专业讨论并构建了课程体系，总体思路是：培养学生掌握較为扎实的数学和自然科学基础、较好的人文社科基础和外语综合能力，逐步地掌握本专业领域必需的基础理论和技术基础知识，并不断训练学生的理论联系实际的能力、创新意识和专业知识的综合使用能力。

课程设置主要分理论教学和实践教学环节2大类。本专业最低毕业要求学分为180分，培养计划安排理论教学课总学时2 288学时，占总学时78.6%，主要由五类课程组成：公共基础课30门，1 000学时，计61.5学分，占理论总学时43.7%；专业基础课18门，776学时，计48.5学分，占理论总学时33.9%；专业特色限选课7门，240学时，计15学分，占理论总学时10.5%，为了彰显行业特色和适应社会对复合型人才的需求，加强对学生就业能力和社会适应能力的培养，实现“兴趣导向、分类指导”的培养原则，开设了锻压和模具2个专业方向；公共选修课包括人文艺术类、社会科学类选修课程，学生应至少修够96学时，计6学分，占理论总学时4.2%；学科选修课，学生应至少修够176学时，计10学分，占理论总学时7.7%。设置了16门学位课，784学时，计49学分，占理论总学时34.3%。

实践教学是训练学生应用专业知识、提高分析和解决负责工程问题能力的有效途径。另外，本专业还开设了创新与特长教育和社会实践活动课程，全面提高了学生的综合素质，将社会实践活动安排在每学年的暑期进行。专业设置了集中实践性环节39周10门，39学分，占总学时21.4%。

每门课程都要在教学大纲中明确培养的毕业要求指标，教学内容的实施要使这些目标达成。从2007年开始，本专业在专业基础课和专业课程教学中，引入CDIO项目教学模式，即“构思、设计、实施、运行”，从本质上来看，OBE是对CDIO的多闭环运行，提倡学生做中学，培养学生实践应用能力[6-8]，这为本专业OBE理念的实现提供了良好的基础。表1为材料成型及控制工程专业各类课程学分分布，满足论证要求。表1专业各类课程学分分布

课程类别必修课学分选修课学分必修占总学分比选修占总学分比小计数学与自然科学类32417.7%2.2%20%工程基础类21011.7%0%11.7%专业基础类30.5016.9%0%16.9%专业课1236.7%1.7%8.4%工程实践与设计38221.1%1.1%22.2%人文社会科学类30.5716.9%3.9%20.8%总计1641691.1%8.9%100%4结束语

OBE教育理念基于社会、行业对人才的需求，来设计教学体系和教学内容。这是专业认证的核心理念，也是提高本科工程教育质量、应对教育全球化趋势的必然选择。该教学设计要求明确4个对应关系：（1）需求与培养目标的关系；（2）培养目标与毕业要求的关系；（3）毕业要求与课程体系的关系；（4）毕业要求与课程教学大纲的关系。

本专业在深刻理解OBE教育理念的基础上，进行了探索和实践。逆向设计并构建材料成型及

控制工程专业（锻压和模具方向）的人才培养方案和毕业要求及课程体系，本专业在教改实践中突出了工程教育回归服务国家和社会经济发展需求的本质属性。通过多年的教学实践，学生的综合素质得到很大提高，培养的毕业生获得用人单位的肯定，在2016年1月专业认证现场考察中，获得认证专家组和《华盛顿协议》观摩专家组的高度评价。

参考文献

[1] 李茂国.中国工程教育全球战略研究[J].高等工程教育研究，2008（6）：1-12.

[2] 王孙禺，赵自强，雷环.国家创新之路与高等工程教育改革新进程[J].高等工程教育研究，2013（1）：14-22.

[3] 王孙禺，赵自强，雷环.中国工程教育认证制度的构建与完善[J].高等工程教育研究，2014（5）：23-34.

[4] 李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014（17）：7-10.

[5] 李志义.解析工程教育专业认证的学生中心理念[J].中国高等教育，2014（21）：19-22.

[6] 吕知清，傅万堂，金淼，等.锻压工艺及模具设计实践性教学改革[J].中国冶金教育，2010（5）：51-53.

[7] 吕知清，秦泗吉，傅万堂.材料成型及控制工程专业毕业设计改革[J].中国冶金教育，2011（3）：50-53.

[8] 何致远，郑玉珍，周克宁.基于OBE理念与FH模式的电气工程人才培养探索[J].浙江科技学院学报，2015，27（5）：355-359.

AbstractOBE means outcome based education and is the core of the undergraduate engineering education accreditation under the Washington Agreement.According to needs of the profession and regional economic development，the objectives and graduate outcomes of material forming and control engineering program were reversely designed by OBE idea for engineering education accreditation，the curriculum system was constructed also.It has been proved that the system is beneficial to achieve the graduate outcomes of the students by practice，and it is valuable to other major for engineering education certification.

KeywordsOBE；engineering education certification；graduate outcomes；curriculum system