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工程认证背景下的复合材料专业教育培养体系建设研究论文

发布时间:2019-11-22 12:58:23 文章来源:SCI论文网 我要评论














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摘要:目前国内高等教育对工程认证越来越重视,许多高校开展了对现有专业的工程认证工作。本文以复合材料专业工程认证为背景,对该专业的培养目标、培养方案、教学大纲的设计与工程认证课程教学达成度关系等方面进行了剖析和研究。

关键词:工程认证;复合材料专业;培养体系

本文引用格式:杨少锋,等.工程认证背景下的复合材料专业教育培养体系建设研究[J].教育现代化,2019,6(04):78-80,84.

        近年来,国内各大高校开展国际交流、联合培养等活动越来越广泛,如何与国际接轨、如何让在校大学生所受的高等教育获得国际的认可,是国内高校教育工作者关心的问题,尤其是以工程教育为主的高等院校。因此,高等工程教育专业工程认证已成为国内保障高等工程教育质量的重要手段,也是国内各大高校实施工程认证制度的基本条件。

一 高校开展高等工程认证的意义

       二十世纪八十年代,为了适应全球工业、经济一体化,以美国为首的欧美等发达国家构建了以工程师资格和工程教育互认体系,并逐渐形成了现在完善的《华盛顿协议》。该协议制定了工程教育的准则、要求、过程、标准、考核等方面的内容,同时规定各成员国之间工程教育的等同性,并要求各成员之间的工程教育具有等效性。工程认证工作是通过非政府组织的、由高等院校、工程技术行业相关协会等专业人士组成的联合成员会对特定的专业(例如机电、材料工程、建筑、车辆、化学工程等)教育过程、培养过程等环节进行客观的评价与认证,通过认证对达到或超过既定的教育质量标准的专业进行认定和认可,以实际工程行业的角度帮助参与工程认证的高等院校和工程类专业完善专业教育过程、工程实践过程和提高教育教学质量,达到与社会生产接轨的目的。

         高校通过工程界参与工程教育质量监控的外部评价体系的工程教育认证活动,可以凝练专业教学工作中的专业特色,在高等教育环节与社会工程需求之间建立合作关系,更有助于毕业学生进入岗位;确立与国际等效的高等工程教育专业认证体系,获得国际相关专业教育行业的认可,提升我国高等工程教育的国际竞争力,为国内工程类毕业生进入外资企业、国际跨国公司工作提供保障。

二发达国家的工程认证体系与国内的发展现状

        在欧美等国家,工程认证工作相关的行业协会早在上世纪30年代已经开始发展与成熟起来,参与和促进高等教育工程认证工作有着丰富的内容与实践经验。归纳起来有几大特点:1.拥有国际认可的工程认证专业机构或同行业协会,可以保证工程认证的质量,如美国工程及技术教育认证委员会(ABET,1932年成立)、德国工程专业认证机构(ASIIN成立于1999年)、英国工程委员会(ECUK,成立于1981年)等。这些由社会行业专业人士构成的协会可以为工程、技术和应用科学的教育提供质量保证,并激励行业创新;2.充分发挥社会资源优势,以实际应用出发,培养“成品”工程技术专门人才。要求多层次、多方式进行工程教育,达到教育与训练一体化与理论联系实际、理论知识应用于实际工程,具备处理实际工程问题的初级专业能力;3.注重专业认证制度和专业注册师制度相结合,专业认证过的专业的学习经历是获得该专业注册师资格的首要前提。

         我国在2006年成立了全国工程教育专业认证委员会,各大高校已经陆续开始了各个工科专业的工程认证工作,积极与国际接轨。目前,各个高校逐渐重视工程认证工作,并且在比较成熟的专业开展了工程认证。对照工程认证的要求,实习实训所占的课程比例逐渐提高,各个教学单位实习实训基地建设也取得了比较显著的进步。这正是适应国际工科专业工程化教育的趋势,教育部必将大规模的在全国高等院校对传统工科专业进行专业认证。

三复合材料专业工程认证培养环节的实践

          面对目前各高校开展或即将开展的工程认证工作,要求毕业学生具备从事技术更新与开发、进一步深造从事科学技术研究、工艺设计与生产管理等相关工科专业的工作能力,这就是关于工程认证体系中的明确性的目标,即学生具有的实际技能和工程专业类的理论知识。要想完成上述的教育目标,在制定相应的培养方案、培养计划和课程设计方面就应该改变传统的“教什么学生就学什么”,针对国际市场的要求,按照国际标准设置体系,完成“学生要学什么,学会了什么”的培养目标。对于南京工程学院这种普通的、典型性的工程类大学,无法同211、985等名牌大学的相同专业的生源素质、培养过程中的硬件、国际生联合培养和毕业生市场竞争力等方面进行比对。因此,参加工程教育认证,提升专业的影响力、培养学生既具备深厚的理论知识,也拥有较强的动手操作能力,积极探索和发展适合本专业的特色教育的思路和方案就成为行之有效的方法。我们南京工程学院的机械专业、材料成型与控制工程(模具设计)专业已经先后参加了的全国工程教育专业认证工作,接下来的其他相关的工科专业例如材料工程专业、金属材料工程专业与复合材料工程专业也将参与其中。为了更好的完成认证工作,适应认证环节的各种标准,我们在复合材料工程专业教学、实践等方面开展工作,主要体现在以下几个方面。

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(一)培养方案与课程设置环节

        复合材料专业素养、交流沟通能力和综合素质(创新能力)三方面是复合材料专业工程认证的考核目标。按照此要求,本着厚专业理论知识的目的,对复合材料专业的培养方案进行提升与修订。培养目标中,强调培养具有较强社会责任感、求实创新精神和实践应用能力的应用型高级专门人才;提高培养要求,要求具备在复合材料体系中能够解决结构与配方设计、复合工艺调试、性能检测及管理等实际工程问题能力、具有知识产权、市场、质量与价值效益、终生学习能力;知识与能力要求,在材料、产品构成和结构设计等四方面具有较强的理论与实践基础,如图1所示;通识与公共基础课程、工程技术基础课程、专业教育课程在学分占比为66.4%。
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         设置复合材料与工程专业毕业要求:工程知识:掌握数学与自然科学知识,工程基础知识,对应课程材料热力学A、高等数学BI-II、线性代数与概率论、大学物理等;问题分析:能够基于数学、自然科学和工程科学的基本原理,对应工程力学D、工程制图B、机械设计基础、材料加工技术基础、材料热力学与动力学等;设计/开发解决方案:能够针对材料科学与工程领域的复杂工程问题,设计满足特定需求的材料设计、制备、改性和应用的解决方案与工艺流程,对应的理论课复合材料工艺学、材料现代测试技术、复合材料配方设计、复合材料结构设计、实验设计与数据处理、复合材料结构安全与可靠性能评价等:研究:能够基于科学原理并采用设计实验、分析与解释数据等科学方法,对材料设计、制备、改性和应用等材料科学与工程领域的复杂工程问题进行研究,对应课程有高分子流变学、材料复合原理、复合材料性能学等。

(二)工程能力与实习实训环节

        借鉴工程教育最为发达的德国的工程认证的经验:充分利用社会资源对学生进行工程训练,要求学生有充足的工业训练经历;其次,学生在校学习期间,继续进行工业训练,工业训练是直接在社会的企业中进行。复合材料专业在毕业要求中设置更高要求,包括:工程与社会:能够结合材料工程背景,合理分析与评价专业工程实践和材料科学与工程领域复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任,对应的实践环节有复合材料综合实验周、复合材料配方设计实验周、表面工程综合实验周、复合材料加工成设计、复合材料生产实习、复合材料专业毕业实习等;职业规范:具备人文社会科学素养、社会责任感,能够在材料工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任,对应训练有金工实习C、职业与技术写作、工程制图测绘、创业与创新教育与社会实践等;环境和可持续发展:能够理解和评价针对材料科学与工程领域复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响,对应训练有材料回收与再生综合实验周、思想道德修养与法律基础等;个人和团队:能够正确处理个人和团队的关系,在所从事专业领域或多学科背景下的团队中能承担个体、团队成员以及负责人的角色;项目管理:理解并掌握工程管理原理及经济决策方法,并能在多学科环境中应用;终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

(三)教学目标完成的保障

        师资队伍:我们教师具有足够的教学能力(绝大部分具有博士学位,来自于全国各地的985或211高校)、专业水平、工程经验、沟通能力、职业发展能力,并且能够开展工程实践问题研究,参与学术交流。教师的工程背景能满足专业教学的需要,教师入职两年内要求完成工程实践环节,在相应的技术企业进行为期半年的生产培训,鼓励教师参加企业挂职、政府挂职;教师有足够时间和精力投入到本科教学和学生指导中,并积极参与教学研究与改革(必须完成教研项目和教改项目)。教师为学生提供指导、咨询、服务,并对学生职业生涯规划、职业从业教育有足够的指导。

(四)本专业培养架构与国际标准的对比

        工程认证是从实践出发,从国际工程人才市场需要出发,指导高等教育,其结果是促进教育从“知识导向型”向“能力导向型”转变,以使培养目标与社会工程行业实际需求紧密挂钩。《华盛顿协议》将能力要求归纳为如下7个方面,将其与我校的复合材料专业相对比:

1.在系统、工艺和机器的设计、操作和改进过程中,能够应用数学、科学和工程技术知识。

          本专业课程设计方面,安排了高等数学、线性代数等基础课程、机械设计基础、材料加工技术基础、材料热力学与动力学和材料现代测试技术、复合材料配方设计、复合材料结构设计、实验设计与数据处理等,这些基础理论的掌握是在复合工艺和复合材料工艺装备的设计、操作和改进等方面提供理论指导,这样能够保证工程专业学生具有解决工程的理论能力。

2.发现并解决复杂工程问题。

         在培养环节中,分别设计了复合材料综合实验周、复合材料配方设计实验周、表面工程综合实验周、复合材料加工成设计,这些综合设计课程内容和题目均来自与相关的企业项目或者是各位科研一线教师的科研项目,具有一定的难度和实践性。学生根据所学知识,查阅相关(查阅文献能力是在信息资源检索综合实验周中进行培养)的科研资料,分析问题,在教师的指导下完成方案的设计,并以小组为团队进行答辩。这保证了学生能够在不断的训练中发现并解决复杂的工程问题的过程中培养能力。

3.了解并解决环境、经济和社会与工程相关的问题。

        在培养周期中,设计材料回收与再生综合实验周、思想道德修养与法律基础等内容,了解生产与环境之间相互制约、相互依存的关系,培养环保意识,在设计方案中注意节能减排、保护环境和了解相关的环保法律法规。在材料回收与再生综合实验中材料回收方案设计环节,以小组为团队,根据所学知识结合社会实际,设计相关的设计方案,包括原理、工艺过程、必要的设备、可行性分析、经济效益分析等内容,系统的培养学生在节能减排方面的综合能力。此外,组织和举办材料回收设计竞赛,提高学生参与环保的积极性和兴趣性。

4.具有有效沟通能力。

          设置创业与创新教育与社会实践,则是重点培养学生的有效沟通能力,这样培养学生能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括编写调查报告和综合设计文稿、答辩环节的陈述发言、清晰表达或回应相关的专业问题和社会问题。并具备一定的国际视野,熟练掌握外语知识(要求通过国家英语四级考试,有能力的要求国家英语六级)和语言表达能力,能够具有在跨文化背景下进行基本的沟通和交流的能力。

5.能够接受终身学习并促进职业发展。

         具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。在毕业设计环节重点培养学生自我学习能力。在生产实习、顶岗实习中培养学生的岗位职责,了解职业发展,为后期在职业规范、职业道德、岗位责任等方面进行能力锻炼与加强。

6.遵守工程职业道德。

        通过金工实习C、职业与技术写作、为期两周的生产实习、工程制图测绘,学生可以锻炼工程职业道德。

7.能够在当今社会中发挥作用。

         只要认真贯彻上述的能力培养,严格控制培养环节的质量。在教学保障方面我们建立教学过程质量监控机制(教学质量办公室负责),各主要教学环节有明确的质量要求,定期开展课程体系设置和课程质量评价(教务处教学管理科负责)。建立毕业要求达成情况评价机制,定期开展毕业要求达成情况评价(教务处实践教学科、学校学术委员会及学校的教学质量督导组负责)。确保复合材料专业工程教育教学的质量。培养出合格的复合材料专业工程人才,与国际与社会接轨。

四 结论

        工程认证在高等教育中得到了极大的重视。作为一种本科教学质量的保证体系,高等工程教育专业认证制度对提高高等工程教育改革效率、保证高等工程专业教育质量起着导向和指挥作用。对于本专业来看,我们的教学与实践的培养构架已经达到了工程认证的要求,目前需要的是质量控制及持续的发展、具体实施过程的完善。虽然与发达国家工程认证的要求还有一定的差距,主要是实践环节的不足与质量问题,这不是学校单一方面的问题,还需要社会的重视与配合,积极参与到高校的工程认证教育环节中来,提供充足的设备、场地、管理等条件,共同完成高等工程教育的社会责任。

参考文献

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