摘 要 分析我国工程教育人才培养历程，给出国际工程师内涵和要求。机械设计制造及其自动化专业全面坚持以生为本、以成果为导向的原则，采用有效的方法和持续改进机制，对专业学生的毕业要求达成度进行定性和定量评价。基于达成度评价结果对教学过程进行持续改进，提高机械设计制造及其自动化专业的人才培养质量。
关键词 机械设计制造及其自动化；毕业要求；达成度评价
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2018）04-0076-04
Abstract The history of engineering education accreditation in our country is reviewed. The intension meaning and requirements of international engineers are presented. The graduation requirements and courses support matrix is built to follow the training objectives of mechanical design manufacturing and automation. Finally the achie-vement degree evaluation is valued with qualitative and quantitative for graduate students of mechanical design manufacturing and auto-mation. Based on the evaluation results， problems about teaching philosophy and teaching methods in the teaching process are dis-cussed based on OBE （outcome based on education） and the reco-mmendations for continuous improvement the quality of personnel training of the mechanical design manufacturing and automation are also suggested.
Key words mechanical design and manufacturing automation； gra-duate requirements； achievement degree evaluation；
1 前言
《中国制造2025》、“一带一路”战略以及智能制造项目的实施，为制造业的发展提供了新的历史机遇。习总书记指出，实现中华民族伟大复兴，必须大力培养创新型科技人才。我国从2005年开始开展工程教育专业认证，核心内容是以学生为中心、以成果为导向（OBE，Outcome based
on Education）、质量持续改进[1-5]。
机械设计制造及其自动化专业是北京信息科技大学成立最早的专业之一，历史悠久、实力雄厚，涵盖了传统的机械制造工艺与设备、机械设计及制造、机械电子工程等三个本科专业，几十年来为北京市和机械工业培养和输送了大批人才。本专业依托机械工程北京市重点建设学科，其中机械电子工程学科为北京市重点学科，早于2013年开展校内教学评估，2015申请参加工程教育专业认证，于2016年10月通过中国工程教育专业认证。其间全面贯彻以学生为中心、以成果为导向、质量持续改进的教学理念，取得很好的效果，提高了教学质量。
2 以成果为导向的机械设计制造及其自动化专业培养目标的持续改进
培养目标是对专业毕业要求达成度进行评价的依据。本专业注重突出计算机工程技术在机械及其系统设计中的应用、机械制造及数字化技术、网络技术在制造过程中的应用、光机电一体化技术在机电产品和系统中的应用。先后进行与时俱进的三次专业改革转向，在专业内涵上，实行传统机械向机电结合的转变、机械工程与信息技术的融合；在人才定位上，实行从高级专业技术人才转向实践能力强的实用型人才；在知识结构上，加强现代先进设计制造理论与技术的更新。
在改革过程中，吸收来自企业、行业专家、同行专家、用人单位、毕业生、教师等各个层面的专业意见，结合国家战略发展要求，进行培养目标的持续改进和不断优化，确定本专业的专业培养目标：机械设计制造及其自动化专业培养在机械工程及相关领域从事机电产品及系统的工程设计、技术开发及生产运行管理等相关工作的应用型高级工程技术人才。学生毕业五年后，预期能够成为机械工程及相关行业的高素质工程应用型技术人才，熟悉本专业国内外最新技术，能够独立解决复杂的工程技术问题；在机械工程或相关领域能独立完成所负责的工作，具有在项目中担任技术骨干的能力和水平。
建立以成果为导向的培养目标持续改进机制，召开用人单位座谈会、校友座谈会、机械类专业企业界顾问委员会、年度应届毕业生座谈会、专业建设领导小组、学院督导组工作会议、学院教学工作委员会，对反馈信息、毕业生就业情况以及用人单位意见进行分析与评估。结合国际工程教育发展大趋势和学校相关要求，由分管院长负责，成立专业建设领导小组，提出培养目标建议方案，交学院全体教师讨论，召开系级论证会、院级论证会，由培养目标修订与评价小组对培养目标进行评价并提出改进意见，进行进一步论证和反馈，形成定稿后，上报学校教务处。行业专家参与培养目标的修订，主要通过教学研讨会、调查访问等形式。企业行业专家和学院教学工作委员会每年召开学院教学研讨会，集中评审、研讨培养目标的合理性与改进措施。同时定期开展培养目标合理性评价：行业评价，包括毕业生跟踪调查、用人单位问卷调查和行业专家座谈，收集对毕业生质量的反馈信息；社会评价；校内评价，征求专业建设指导委员会对培养目标合理性的评价意見。
通过该持续改进机制，使得专业培养目标定位与学校人才培养目标及定位高度契合，契合《中国制造2025》等未来重大发展规划，不仅要求专业毕业生具备扎实的专业基础，更要求具备开阔的未来发展视野，能够主动进行持续学习，追踪科技发展方向，成为机械设计制造及其自动化领域创新思想与工程实践的实践者，为国家社会、经济、科技、文化等领域的发展与进步做出贡献。培养面向北京地区经济与科技发展，具有良好综合素质、实践能力和创新能力的一线工程技术人才。在掌握机械工程基本专业知识、机电产品开发制造技术的基础上，重点突出信息技术、光机电一体化技术、计算机技术在机械设计制造领域中的应用，注重对学生工程应用能力、创新精神和创新能力的培养，强化先进制造技术的应用型教学及实践训练。本专业学生的就业率高，受到用人单位欢迎。
3 以成果为导向的机械设计制造及其自动化专业课程体系和内容的持续改进
基于工程教育专业认证的要求和专业培养目标，按照可操作性与可评价性原则，对12条毕业要求进行分解，每个毕业要求分解为2～4个指标点，每个指标点分别由3～5门课程支撑，分别为强支撑、中度支撑和弱支撑。根据支撑课程授课内容、教学目标、对应指标点的贡獻度及其所占学分比重合理确定其权重，每个指标点相应支撑课程权重值之和为1，并经学院教学工作委员会讨论审定。确定毕业要求指标与课程支撑矩阵，各类课程的比例如图1所示。
本专业的人才培养计划和课程体系以加强基础、拓宽专业视野、精专业方向为主线，以提高学生综合素质、工程实践能力、创新能力为目标进行设计。在课程体系上，采用点面结合的课程配餐方式，在面上保证扎实的专业基础课程，以机为主，机、电技术与信息技术有机融合；在点线上，设置专业方向课程模块及专业选修课，培养学生的专业特长，拓宽学生的专业视线，使学生在通识基础上具有专才；在课程属性上，加强课程实用性，强化实践技能训练，增强学生的实践动手能力；在创新精神培养方面，通过创新设计课程、机械创新课程设计及课外科技活动，使学生得到创新思维的启蒙和创新能力的培养，形成人才培养特色和优势。
以认证标准的12条毕业要求的能力要求为准则，对毕业要求进行进一步分解，并对本专业四个年级的学生的毕业要求达成度进行评价。根据毕业要求达成度评价结果，按照OBE理念，重新梳理教学理念、教学设计，开展进一步教学改革，持续改进，提高人才培养质量。
毕业要求达成度评价的依据，主要包括所有课程的教学环节所形成的教学文档，如考试卷、成绩单、平时作业、项目报告、大作业、实验报告、设计等；通过所支撑课程对应的考核合理性确认表进行，要求评价依据完整，如试题难度、分值、覆盖面等，能完整体现对相应毕业要求指标点的考核；考核的形式合理，如除期末考试外，是否采用平时作业、实验报告、项目报告、大作业的形式考核学生是否获取该条指标点所列能力；学院教学工作委员会判定课程评价材料是否合理，并给出是否合理的明确结论。
本专业毕业要求达成度评价的标准为0.70。指标点的达成度评价值=Σ（支撑该指标点的所有课程权重评价值）。取指标点达成度评价值中的最低值，作为该毕业要求达成度的最终评价数据。若低于0.70，则表明该毕业要求达成度不合格；若达到0.70（包含）以上，则表明该毕业要求达成度合格。
抽取评价样本，进行课程评价，给出课程对毕业要求达成度评价结果。为了保证更加合理准确地对课程达成度进行评价，利用课程评价材料，采用多种方式对课程进行综合评价，包括成绩考核评价法、尺规评价法和问卷调查法。成绩考核分析法系统规范，适用于全部课程；问卷调查法适用于调查毕业要求的重要程度、实现程度以及毕业生在工作后的发展状况，其中实现程度是指通过大学四年学习后，学生对各项指标掌握或提高的程度；尺规评价法适用于实践类课程的过程评价，如图1所示为“毕业实习和设计”的毕业要求达成度评价结果。
图2所示为机械设计制造及其自动化专业12条毕业要求的达成度雷达图，图3所示为38个毕业要求指标点的达成度雷达图。
4 毕业要求达成度评价应用
成绩考核方法评价12条毕业要求38个指标点 以毕业要求2为例，其细分为三个2级指标点。毕业要求2问题分析：能够应用数学、自然科学和机械工程科学基本原理，并通过文献研究，识别、表达、分析复杂机械工程问题，以获得有效结论。指标点2-1：能够将数学、自然科学和机械工程科学基本原理运用于机械工程问题的表述。指标点2-2：能够针对机械系统及过程进行数学建模、分析、论证和求解。指标点2-3：能够从数学与自然科学、机械工程科学的角度，对多种解决方案的合理性和可行性进行分析和比较，获得有效结论。确定支撑每个指标点的2～3门课程，根据支撑强度赋予权重值，权重值之和等于1。对支撑该条毕业要求的课程通过合理性确认合格后，逐门、分年度进行达成度评价。
对毕业要求达成度的评价 依据《机电工程学院毕业要求达成度评价细则（试行）》，以最小值作为该项毕业要求的达成度评价结果值，毕业要求12条达成度雷达图如图2所示。本专业毕业要求评价结果均为“达成”，说明本专业毕业生经过四年的培养后，具备在机械工程及相关领域从事机电产品及系统的工程设计、技术开发及生产运行管理等相关工作的能力。
从图3可以看出，38个毕业要求指标点达成度评价，最高值为0.859，最低值为0.702，每个指标点的评价值高低不同，需要重点关注0.702的指标点1。
5 基于成果导向理念的毕业要求达成度评价分析与持续改进
如图3所示，本专业毕业要求1（工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决机械工程领域的复杂工程问题，并了解机械设计制造及其自动化专业和机械行业的前沿发展现状和趋势）、毕业要求10（沟通：具有在机械工程领域复杂工程活动中与他人和社会进行有效沟通的能力，包括能够理解和撰写效果良好的报告和设计文件，进行有效的陈述发言；具有一定的国际视野和跨文化交流的能力）的达成度只有0.702、0.708，需要加强相关课程的教育教学改革，改善教学手段，改进教学方法，加强实践环节建设，提高学生学习兴趣，使学生在这两个方面的毕业要求能力得到进一步提高。从成绩考核评价结果看，不同课程达成度评价值差别较大。为了确保毕业要求的达成稳定性，以OBE理念为指导，需要在持续改进中注重以下方面的工作。
转变教学理念，从以教为主到以学为主，重视学生的获得感 以成果为导向关注的是学生通过教育过程最后所取得的学习成果，把学生的获得作为教学的最终目的。从以教师为中心转化为以学生为中心，从学科导向转化为成果导向。“教得怎么样”要通过“学得怎么样”来评价。评价教师的教学质量和效果，要通过学生知识的获得、能力的获得、素质的获得开展评价，重视过程的管理、项目的实施过程指导，在基础课上开展微课和翻转课堂教学模式改革；在专业课中推广CDIO教学改革，引导项目进课程、进课堂，带着问题学习，提高教学质量和效率。
更加明确成果导向教育与培养目标和毕业要求的对应关系 培养目标是确定毕业要求的依据，不断根据毕业要求达成评价的结果，梳理课程体系，针对毕业要求达成度评价的不足之处，确定所支撑课程需要改进和完善的地方，进行具体分析和反向设计，通过改进教学手段和优化教学方法确保课程的达成，进而实现毕业要求的达成。特别是智能制造需要机械+控制+信息技术+智能技术的复合人才，需要在今后的课程体系中进一步加强和体现。
利用学科竞赛等多维度实践环节培养学生的创新能力 从毕业生以及用人单位的调查问卷分析结果看，毕业生和用人单位对实践环节的教学有更高的期待，期望提高学生在专业实践能力、项目管理能力、团队合作能力、表达能力以及人际交往能力等。在2016版培养方案中，更加强调实践能力的培养，通过课程设计、生产实习、大学生科技创新项目、学科竞赛、“第二课堂”，以及各类创新创业活动、社会实践和爱心公益活动，着重培养学生知识、信念、价值观及学习能力等。
增设自主实践环节，设立大学生科技创新團队等，提高学生项目管理能力；增加综合性、设计性实验和开放性实验，培养学生的实践动手能力、创新及独立思考能力；以团队和讨论组的形式开展课程设计、毕业设计和专业综合实践，就机械工程领域的复杂工程问题展开讨论，分工合作，在潜移默化的引导中使学生具备一定的语言表达能力、国际视野和团队合作能力；进一步加强国家级实验教学示范中心建设，加强校企合作，实现校内校外实训基地互补，丰富实践教学资源，为学生工程意识培养和专业实践能力提高奠定基础。
参考文献
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