专业认证背景下交通设备与控制工程专业课程体系优化——以湖北文理学院为例

刘 静 马 超 马 强 李文新

1.湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室 湖北襄阳 441053；2.湖北文理学院汽车与交通工程学院 湖北襄阳 441053

1 概述

工程教育专业认证是实现工程教育与工业界有效对接，提升工程人才培养质量的有效途径[1]，受到越来越多地方高校的重视，地方高校工科专业已成为全国工程教育专业认证申报的主力军[2]。作为专业认证的新生力量，全国各高校交通设备与控制工程专业正积极强化内涵建设，积极准备，力争尽快通过工程教育专业认证，其中哈尔滨工业大学、北方工业大学、南通大学等高校的交通设备与控制工程专业走在全国前列。但总的来说，我国交通设备与控制工程专业认证工作还处于起步阶段，理论研究和实践经验还缺乏有效梳理与总结[2]。作为实现专业培养目标的载体，课程体系根据工程教育专业认证标准与要求进行优化是其中至关重要的环节[3-5]。特别是在新兴技术与交通领域深度融合的新时代，构建适应时代发展需求的课程体系势在必行，这是适应高等教育改革和社会经济发展的需要，适应高校人才培养的新形势、新任务的重要基础性工作。

2 课程体系优化的背景

湖北文理学院的人才培养定位是紧紧围绕建设地方特色鲜明的高水平应用型综合性大学的办学目标定位，以立德树人为根本任务，以促进学生全面发展为宗旨，培养德智体美劳全面发展，具有社会责任感、实践能力和创新精神的高层次应用型专门人才。2009年开始，我国工程教育专业认证工作逐步走向普及。2020年，交通设备与控制工程专业纳入认证范畴，目前全国有三四所高校正积极筹备开展交通设备与控制工程专业认证工作，这对其他高校将起到很好的示范效益，势必推进交通设备与控制工程专业逐步走向规范化，提升其社会美誉度。

湖北文理学院交通设备与控制工程专业是为适应区域经济发展和学校发展定位需求而设置的新专业。但由于专业认知的局限性，最初版人才培养方案存在较多问题。为了尽快接轨时代发展需求，在学校统一组织的2019版人才培养方案修订中，我校交通设备与控制工程专业按照工程教育专业认证标准和交通运输类专业补充标准对课程体系进行了优化与调整。

3 专业培养目标与毕业要求

3.1 培养目标

基于权威的工程教育专业认证标准解读(2020版)，培养目标是对该专业毕业生在毕业后5年左右能够达到的职业和专业成就的总体描述，应体现德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人的培养总目标。专业制定培养目标时必须充分考虑内外部需求和条件，包括学校定位、专业具备的资源条件、社会需求和利益相关者的期望等，且满足公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的基本要求。在人才培养方案实施过程中，专业应定期开展培养目标合理性评价，了解和分析内外需求和条件的变化，并根据变化情况修订培养目标。为了保证评价和修订工作能够更好地反映行业的人才的需求，在修订过程中必须有企业或行业专家参与。

根据学校关于修订2019版本科专业人才培养方案的指导意见，结合工程教育专业认证标准中的培养目标，制定了符合地区和行业的人才需求及学校发展定位的交通设备与控制工程专业培养目标。本专业旨在培养具备交通、信息、控制、计算机等多学科交叉知识，能综合运用所学知识和技术手段解决智能交通面临的交通数据采集与分析、交通管理与控制、智能交通设备研发与应用等实际问题的本领，拥有创新意识、终身学习和团队协作能力的高素质应用型技术与管理人才。学生毕业后能在智能交通领域胜任智能交通设备与系统的信息处理与分析、技术研发与集成、工程咨询与设计、施工管理与养护、运营组织与控制等方面的工作，经过继续深造、自主学习和工作锻炼后成为业务骨干或中高层技术管理人员。

3.2 知识与能力

基于本专业毕业生在社会和专业领域的职业发展预期，以及能够解决专业对应服务领域应用问题的能力要求，需要明确通过本科阶段的培养和训练，本专业毕业生在知识、能力、素质方面应达到的水平。

在人文社会科学基础知识方面，专业要求学生具有基本的人文社会科学基础理论知识，在哲学、伦理、思想政治等方面具有必要的知识，对文学、法律、经济、环境等方面进行一定的修习。在自然科学基础知识方面，要求掌握高等数学、物理学的基本理论，掌握与本专业有关的解析几何、微积分、常微分方程、线性代数、概率和数理统计、力学、振动、波动、光学和热力学、电磁学等基本知识。在专业知识方面，要求掌握交通设备的基本结构组成和工作原理、交通设备应用程序设计、信息处理等基本方法、交通系统模型的建立方法及分析，了解本地区智能交通行业的发展状态，具有研究、开发智能交通设备与系统的初步能力。在素质要求方面，主要培养学生政治素质、道德素质、社会责任感、创新精神、科学素养、人文素养和身体素质等。

3.3 学位授予标准

根据学校人才培养方案修订办法，交通设备与控制工程专业基本学制为4年，实行弹性学制，学生在校修业年限为3～6年。要求学生修完165学分，其中通识教育必修课程49学分、通识教育选修课程8学分、实践教育课程8学分，其余根据专业特点与发展定位，设置学科基础课程、专业必修课程、专业选修课程，共计100学分。完成前述学分，准予毕业。符合学士学位授予条件者，授予工学学士学位。

4 课程体系优化

4.1 课程体系优化的标准

工程教育专业认证标准强调课程是实现毕业要求的基本单元，课程能否有效支持相应毕业要求的达成是衡量课程体系是否满足认证标准要求的主要判断依据，课程设置能够“支持”毕业要求的达成。合理的课程体系设计应以毕业要求为依据，确定课程体系结构，设计课程内容、教学方法和考核方式。课程体系设计应有企业或行业专家参与，达到保证课程内容及时更新，与行业实际发展相适应的目的。

设计与优化交通设备与控制工程专业课程体系要处理好四个方面的关系：(1)正确处理各类课程比例关系，即与本专业毕业要求相适应的数学与自然科学类课程至少占总学分的15%；工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程至少占总学分的30%；工程实践与毕业设计(论文)至少占总学分的20%；人文社会科学类通识教育课程至少占总学分的15%。(2)正确处理课程与毕业要求指标点的关系，即课程大纲中应明确建立课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系。每项毕业要求的重点支撑课程的设置是否有合理的解释，核心课程是否发挥了强支撑的作用，每项毕业要求指标点是否都有合适的课程支撑。同时，课程内容与教学方式是否能够有效实现课程目标，课程考核的方式、内容和评分标准是否能够针对课程目标设计，考核结果是否能够证明课程目标的达成情况；(3)正确处理课程体系与专业发展定位与特色之间的关系，即将专业发展特点在课程体系中显性体现。虽然工程教育专业认证标准中仅强调了基础要求，但是对具体设置什么课程没有强制性要求，专业应根据自身发展定位与特色设想，有针对性地选择课程，并通过优化课程体系既满足专业认证标准，又适应专业特色定位；(4)正确处理第一课堂与第二课堂的关系，特别是应用型高校，第二课堂的设置显得尤为重要，故将第二课堂纳入人才培养体系中非常必要。湖北文理学院交通设备与控制工程以工程教育专业认证为遵循，构建以工程实践能力培养为主线的特色理论课程体系。

4.2 课程体系的构成

根据学校对2019版人才培养方案的指导框架，结合交通运输类专业工程教育专业认证对课程体系的要求，再综合校内外专家的意见，交通设备与控制工程专业课程主要包括通识教育必修课程、通识教育选修课程、学科基础课程、专业基础课程、专业方向课程、课外实践与创新活动等。

4.2.1 通识教育必修课程

该模块是为完善学生知识结构、培养学生人文修养、身心品质、社会责任等综合素质而设置的一组各专业学生必须修读的课程。主要包括思想政治教育、人文阅读与应用写作、大学外语、军事体育、就业创业、信息技术、心理健康、公益劳动等课程与活动。

4.2.2 通识教育选修课程

该模块打破学科专业壁垒，体现学科交叉、文理融合，把人文素质教育和科学素质教育融入人才培养全过程，主要包括现代科技、人文艺术、传统文化、社会生活、创新创业等五类课程。同时，为了工程认证需求，提升学生人文素养，要求交通设备与控制工程专业学生必修限选交流沟通类课程。通识教育选修课程由教务处统一规划开设，学生在校期间应修满8学分通识教育选修课程。

4.2.3 学科基础课程

学科基础课程是某一学科门类中各专业学生均应修读的课程，旨在使学生掌握学科的基本理论、基本知识和基本技能，为专业课程的学习奠定坚实的基础。在课程设置上要注意学科交叉，可设置一定比例的跨学科课程，以拓展学生专业知识面，达到“厚基础、宽口径”的育人目的。交通设备与控制工程专业知识涉及交通、信息、控制、计算机等方面多学科交叉的特点，因此学科基础课程除数学、物理等基础学科知识外，还包括电工电子、交通工程学、运筹学、自动控制原理等课程知识。

4.2.4 专业基础课程

专业基础课程是面向交通设备与控制工程专业学生开设的，体现专业优势和专业特色，主要培养学生在该专业领域内所应具备的主干知识和毕业后可持续发展的内在专业能力的课程。鉴于本专业学生毕业后主要从事智能交通设备研究与应用方面的工作，故设置了与设备开发相关的设备构造与原理、软硬件开发能力与系统集成方面的课程，以及与设备应用相关的信息检测、管理与控制等方面的课程。

4.2.5 专业方向课程

专业方向课程是为了培养学生在该专业领域内某一方向的综合分析、解决问题的技能而开设的课程。湖北文理学院交通设备与控制工程专业面向智能交通领域，培养服务智能道路交通、城市轨道交通、智能网联汽车等行业的高素质专门人才。为适用服务领域的能力需求，设置了交通通信与网络、公路机电工程检测与安全等面向智能道路交通领域的课程；轨道交通管控与设备维护等面向轨道交通领域的课程；汽车电子学基础、智能网联汽车概论等面向智能网联汽车领域的课程。同时，为了提升学生综合应用专业知识解决实际工程问题的能力，增设了交通安全与环境工程、交通项目管理与概预算、交通工程伦理与法规等课程，旨在提升学生的业务素质、道德素养、社会责任感等能力。

4.2.6 课外实践与创新活动

课外实践与创新活动包括社会实践、国际游学与国际交流、专业技能训练与资格考试、学科竞赛和创新创业竞赛、创新创业训练与实践、创新创业项目、论文成果、专利与著作权、课外读书活动等。课外实践创新活动学分是指学生在校学习期间根据自己的特长和爱好参与课外实践创新活动取得实践成果，并按本细则有关规定通过申请和认定后所获得的相应学分。本专业要求学生在规定的学习期限内通过参加课外实践创新活动获得8个学分方能毕业。

4.3 构建基于CDIO项目的课程群与递推式实践教学体系

前述主要从课程类型的维度对湖北文理学院交通设备与控制工程专业的人才培养课程体系进行了分类解读，但要想培养学生具备解决复杂交通工程问题的能力，还需从学生能力培养逻辑维度对课程体系进行梳理，即从课程群建设的思路入手厘清课程间的关系。

CDIO是20世纪以来全球高校公认的工程教育理念，为我国大学生工程能力培养提供重要实施框架，其包括构思、设计、实施与运作四个阶段。结合工程教育专业认证三大理念，构建基于CDIO项目的课程群对践行工程认证教育三大理念十分有借鉴意义。湖北文理学院交通设备与控制工程专业基于企业和市场需求分析，紧扣专业发展定位，结合湖北文理学院学生特点及专业教师实际工程实践经验，初步拟定了道路信号控制技术、智能交通路测系统设计、智能网联汽车技术、轨道交通运行管控技术等课程群。基于各课程群教学目标与学生学习成果要求，改革传统教学模式，以项目为纽带，探索实践以提升学生工程实践能力为目标的CDIO项目育人模式。

湖北文理学院交通设备与控制工程专业CDIO项目分为3级，一级项目是围绕就业定位与培养目标而设置的综合实践项目，旨在培养学生综合运用专业知识解决复杂智能交通工程问题的软硬件开发能力与素质，主要依托毕业设计、综合实践课程开展；二级项目是围绕各课程群知识与能力要求培养学生实践创新能力而设置的设计类项目，主要依托课程设计、智能交通设备设计与开发、Python智能交通编程设计等课程开展；三级项目是针对专业具体知识点与能力而设置的实践项目，主要在课程实验与实践中开展，旨在培养学生对核心知识的掌握与相关技能训练。

结语

专业认证是交通设备与控制工程提升其专业内涵与培养质量的保障。本文围绕工程教育专业认证标准与要求，结合我校交通设备与控制工程专业实际，进一步理清了专业培养目标、知识与能力、课程体系，以及提出了围绕培养定位的能力与素质培养措施。作为一个与时代同频共振的多学科交叉专业，交通设备与控制工程专业的知识、能力与素质培养的方式需与时俱进、开拓前进，真正做到为党育人、为国育才。