趙兵濤

（上海理工大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院，上海 200093）

高等工程教育在我國高等教育中占有重要的地位，對支撐和服務(wù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級意義重大。2016年6 月，我國正式成為《華盛頓協(xié)議》第18 個締約國[1]，這意味著我國工程教育專業(yè)認(rèn)證體系與發(fā)達(dá)國家工程教育認(rèn)證體系（見表1）實(shí)現(xiàn)了國際實(shí)質(zhì)等效。2017年6 月，教育部辦公廳發(fā)布的《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》明確了深入構(gòu)建面向新工科的工程實(shí)踐教育體系與實(shí)踐平臺的目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)圍繞工科學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的目標(biāo)、課程設(shè)置、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)安排、經(jīng)費(fèi)投入、體制機(jī)制、雇主反饋等關(guān)鍵環(huán)節(jié)開展調(diào)查，深入分析我國工科學(xué)生工程實(shí)踐能力的現(xiàn)狀與問題，推進(jìn)基于成果導(dǎo)向的工科學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，設(shè)計(jì)評價體系，指導(dǎo)改革實(shí)踐[2]。當(dāng)前，國家實(shí)施“一帶一路”“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略措施，以新技術(shù)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展對工程科技人才的培養(yǎng)提出了更高要求，因此加快工程教育改革創(chuàng)新、建設(shè)工程教育強(qiáng)國的需要極為迫切。

在當(dāng)前國際工程教育認(rèn)證體系和新工科背景形勢下，高等工程教育中專業(yè)課程體系改革必然面臨諸多新的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的專業(yè)尤其是本科專業(yè)及課程體系須做進(jìn)一步的深化改革[3-8]。能源與動力工程類專業(yè)是我校高等工程教育的特色專業(yè)之一。截至目前，我校已有包括能源與動力工程本科專業(yè)在內(nèi)的4 個專業(yè)通過德國工程教育ASIIN（German accreditation agency for study programs in engineering,informatics,natural sciences and mathernatics）認(rèn)證。如何在新的形勢下實(shí)現(xiàn)能源與動力工程類專業(yè)課程的構(gòu)建和優(yōu)化改革，深入推進(jìn)新工科背景下國際工程認(rèn)證教育的縱深化，就成為當(dāng)前能源與動力工程類工程教育教學(xué)改革重要的方向和內(nèi)容之一[9]。

表1 典型國際工程教育認(rèn)證組織

1 基于國際工程教育認(rèn)證體系和新工科人才實(shí)踐培養(yǎng)的目標(biāo)與要求

國際工程認(rèn)證教育體系中的重要核心內(nèi)容是成果導(dǎo)向教育（outcome-based education,OBE）的理念[10-12]。無論何種認(rèn)證體系下的項(xiàng)目和具體要求如何變化，其根本宗旨無不體現(xiàn)在學(xué)生知識、能力與素質(zhì)培養(yǎng)上[13-15]。但是，在當(dāng)前國際工程教育認(rèn)證和新工科背景下，包括能源與動力工程類專業(yè)在內(nèi)的高等工程教育所面臨的新問題尚不能完全有效地實(shí)現(xiàn)這一宗旨，具體表現(xiàn)為：工程教育認(rèn)證的核心理念尚未完全形成，成果導(dǎo)向教育的實(shí)施機(jī)制尚未健全，開展新工科研究與實(shí)踐尚顯薄弱以及產(chǎn)教融合的校企聯(lián)合培養(yǎng)模式需要進(jìn)一步深化等[16]。為此，筆者進(jìn)行了典型國際工程教育認(rèn)證體系對學(xué)生畢業(yè)能力素質(zhì)的要求對照（見表2）。

表2 典型國際工程教育認(rèn)證體系對學(xué)生畢業(yè)能力素質(zhì)的要求[13-15]

2 基于國際工程教育認(rèn)證體系和新工科的能源動力類專業(yè)建設(shè)策略

2.1 與工程實(shí)踐對接的課程體系

國際工程教育認(rèn)證體系中對工程知識的要求包括對工程學(xué)科所必需的基礎(chǔ)科學(xué)包括：數(shù)學(xué)的知識和理解、核心概念和內(nèi)容的系統(tǒng)理解、前沿性邊緣學(xué)科知識以及工程背景下的多學(xué)科知識的掌握等。

上述目標(biāo)的達(dá)成要求構(gòu)建合理的課程體系和學(xué)分要求，并明確每個課程環(huán)節(jié)的銜接與目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。為此，基于成果導(dǎo)向教育理念，構(gòu)建通識教育課程（47.5 學(xué)分，含）、學(xué)科基礎(chǔ)課程（70.5 學(xué)分）、專業(yè)課程（48.0學(xué)分）以及任選課程（2.0 學(xué)分）的立體化和層次化的課程體系。其中學(xué)科基礎(chǔ)課程包括大類基礎(chǔ)理論、大類基礎(chǔ)實(shí)踐、工程基礎(chǔ)課程組、工程基礎(chǔ)實(shí)踐課程、短學(xué)期實(shí)踐等模塊；專業(yè)課程包括專業(yè)核心課程、專業(yè)拓展課程、專業(yè)選修課程一、專業(yè)選修課程二、實(shí)踐課程與畢業(yè)設(shè)計(jì)等模塊，課程類型及學(xué)分分配如圖1 所示。力爭體現(xiàn)知識獲取環(huán)節(jié)、思考檢驗(yàn)環(huán)節(jié)、專業(yè)教育環(huán)節(jié)和實(shí)踐能力環(huán)節(jié)的有效銜接。

2.2 與工程問題分析對接的模塊單元

工程分析的能力主要指對工程知識的具體應(yīng)用、闡述并解決實(shí)際工程問題，包括運(yùn)用知識和理解分析工程產(chǎn)品、過程和方法，選擇和應(yīng)用相關(guān)的分析和建模的方法。

圖1 能源與動力工程專業(yè)課程類型及學(xué)分分配

在課程體系中這些能力和素質(zhì)的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在專業(yè)課程的教學(xué)上。對于這些課程，我校優(yōu)化了教學(xué)組織，采用主線貫穿、有機(jī)整合的策略，按照工程分析能力培養(yǎng)的主旨，采用主線化的策略把課程知識進(jìn)行有機(jī)整合和串聯(lián)，形成模塊化教學(xué)。通常一個完整的課程包括：基礎(chǔ)概念模塊、基本數(shù)學(xué)物理化學(xué)原理模塊、技術(shù)與工藝模塊和設(shè)計(jì)依據(jù)方法流程模塊，從而使學(xué)生能夠有針對性地開展學(xué)習(xí)。特別是對專業(yè)拓展和專業(yè)選修課程，要求學(xué)生結(jié)合相關(guān)數(shù)學(xué)物理建模的基礎(chǔ)知識以及工程專業(yè)化軟件進(jìn)行輔助學(xué)習(xí)，從而有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程分析方法。

2.3 與工程設(shè)計(jì)及解決方案對接的專業(yè)核心課程

工程設(shè)計(jì)的能力主要指應(yīng)用知識和理解能力開發(fā)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)適應(yīng)需求，以及設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用的能力。這一方面的課程體系主要包括：一是實(shí)踐課程的設(shè)置，包括能源動力類專業(yè)制冷裝置課程設(shè)計(jì)、鍋爐課程設(shè)計(jì)、換熱器課程設(shè)計(jì)和透平機(jī)械課程設(shè)計(jì)；二是畢業(yè)設(shè)計(jì)，為了深入對接新工科背景下的能源與動力工程類專業(yè)人才培養(yǎng)的適應(yīng)性，在各課程設(shè)計(jì)中，強(qiáng)調(diào)工程設(shè)計(jì)須基于實(shí)際工程案例，探索基于實(shí)際項(xiàng)目驅(qū)動的課程教學(xué)，增強(qiáng)其職業(yè)能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

2.4 與調(diào)查研究能力對接的能力訓(xùn)練

主要包括：①文獻(xiàn)檢索、運(yùn)用數(shù)據(jù)庫及其他信息資料庫的能力，即使用互聯(lián)網(wǎng)電子資源檢索期刊的能力；②設(shè)計(jì)和開展適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)并形成結(jié)論的能力；③現(xiàn)場和實(shí)驗(yàn)室工作的能力。②③兩種能力體現(xiàn)于專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練課程的學(xué)習(xí)，我校采取結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，建立實(shí)驗(yàn)平臺、延伸工程項(xiàng)目的方式，提升學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)理論知識發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際問題的能力。主要包括組織學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)或開放實(shí)驗(yàn)活動以及各級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，要求成立實(shí)驗(yàn)小組，每組全員參與，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)工藝流程、自行組裝儀器設(shè)備、自行調(diào)試、自行采集數(shù)據(jù)、自行進(jìn)行初步數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析，從而實(shí)現(xiàn)提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)場工作的能力。

2.5 與工程實(shí)踐能力對接的技能訓(xùn)練

工程實(shí)踐能力包括選擇并使用合適的設(shè)備、工具和方法，理論聯(lián)系實(shí)踐解決工程問題，理解技術(shù)和方法的應(yīng)用及其局限性能力等。

此能力目標(biāo)主要依靠畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。為此，我校進(jìn)行了兩個方面的嘗試：一是利用實(shí)際工程項(xiàng)目資料將單一的課堂教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的工程項(xiàng)目研討和分析，比較性地講解和討論學(xué)生的工程設(shè)計(jì)與實(shí)際工程設(shè)計(jì)在工程實(shí)驗(yàn)或工程設(shè)計(jì)依據(jù)、方案、方法、流程和圖紙等方面的異同，培養(yǎng)提出問題、分析問題和解決問題的能力；二是利用已建成的教學(xué)實(shí)踐基地，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研融合的工程教育聯(lián)合培養(yǎng)模式。除了進(jìn)行現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)習(xí)，對實(shí)際工程的工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)、監(jiān)控系統(tǒng)深入了解外，還同時開展學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃、校企相互交流和培訓(xùn)講座等活動，以實(shí)現(xiàn)新型教學(xué)體系和面向行業(yè)和社會的人才培養(yǎng)機(jī)制[17]。

2.6 與綜合能力對接的綜合能力培養(yǎng)

綜合能力包括個人與團(tuán)隊(duì)的協(xié)作溝通能力、對工程實(shí)踐的社會影響的辨析能力、職業(yè)道德和操守（職業(yè)規(guī)范）、工程項(xiàng)目管理和商業(yè)技能以及終身學(xué)習(xí)能力等可轉(zhuǎn)移的技術(shù)能力。

綜合能力的培養(yǎng)體現(xiàn)于兩個方面：一是開設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練等課程，在課程組織上采用團(tuán)隊(duì)協(xié)作、分工完成、獨(dú)立答辯的方式，培養(yǎng)學(xué)生在此過程中的適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力；二是積極鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生參加與能源動力行業(yè)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽（如“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)青春”“互聯(lián)網(wǎng)+”等）、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、全國大學(xué)生節(jié)能減排競賽等學(xué)以致用的科學(xué)與工程實(shí)踐活動。在此過程中，發(fā)揮學(xué)生在能源與動力工程方面的優(yōu)勢，調(diào)動學(xué)生的積極性和協(xié)作性，突出學(xué)以致用的理念，提升解決實(shí)際問題的能力。

2.7 與互聯(lián)網(wǎng)對接的多元化教學(xué)模式

互聯(lián)網(wǎng)尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展為課程教學(xué)提供了多元化的發(fā)展空間，成為工程教育尤其是終身學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的新型重要平臺。

為此，依托其他各類網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，我校積極探索信息化時代教學(xué)模式的創(chuàng)新，創(chuàng)建和發(fā)揮以校內(nèi)課程中心為校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)資源的主體作用，鼓勵采用以慕課、微課為代表的校外網(wǎng)絡(luò)資源，探索以反轉(zhuǎn)課堂為代表的新型教學(xué)模式的高效實(shí)施。在互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)理念的影響下，更新教學(xué)理念，探索教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、課程體系和教學(xué)模式的多方位改革，促進(jìn)信息化技術(shù)與能源與動力工程類專業(yè)工程教育的深度融合。

3 結(jié)語

主動對接國際工程教育專業(yè)認(rèn)證，主動適應(yīng)新工科的建設(shè)要求，探索專業(yè)課程體系的改革途徑，是提升高等工程教育質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措。我校能源動力類專業(yè)根據(jù)成果導(dǎo)向教育理念，努力開展適應(yīng)新形勢的課程體系、模塊單元、核心課程、素質(zhì)訓(xùn)練、技能訓(xùn)練、綜合能力和信息化教學(xué)模式的改革與探索，在ASIIN 認(rèn)證基礎(chǔ)上發(fā)揮已認(rèn)證專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和示范效應(yīng)，對于推動新工科下能源與動力工程類專業(yè)等在內(nèi)的相近專業(yè)的國際認(rèn)證和縱深改革具有積極的意義。