面向工程教育专业认证的自动化专业课程地图设计

意等理科，教育拙观E仰此4卻V仰兄;2〇L7年第i5期（总第B6期)面向工程教育专业认证的自动化专业课程地图设计#李擎崔家瑞#王丽君杨旭栗辉(北京科技大学自动化学院，北京100083)摘要近年来，为了展示专业课程体系、各门课程之间的关系、各门课程的教学大纲以及学生学习路径，一些高校的自动化专业建立了自己的课程地图。

在传统课程地图查询（展示）功能的基础上，融入了工程教育专业认证的毕业要求和各门课程支撑的能力指标点，并增加了基于定性与定量相结合的学生整体与个体能力评价功能。

目的是为更好地开展持续改进工作提供有力的数据支撑。

借助文章设计的课程地图，教师不仅可以查询所教课程在整个课程体系中的定位、支撑的能力指标点、教学目标等信息，还可以查询到学生对课程教学内容、教学效果、教学方法等方面的评价。

学生既可以查询各门课程的教学目标、教学内容、支撑的能力指标点，还可以查询学生在不同阶段应达到的能力以及自己的差距以及不足等信息。

关键词课程地图；工程教育专业认证；能力评价；复杂工程问题中图分类号G423 文献标识码ACurriculum Mapping Design of Automation Specialty forChina Engineering Education Professional AccreditationLIQing, C U IJia-rai, WANGLi-jun, YANG Xu, LI Hui(School of Autom ation and Electrical Engineering,U niversity of Science and Technology Beijing,Beijing, 100083, China)Abstract：In recent years, a num ber of universitieshad established their ow n curriculum m apping in or­der to show the vocationalcurriculum system, the relationship between th e courses, the curriculum syllabus and student learning path. In th is paper, students"ability evaluation function of curriculum m apping is de­signed based on query (display) function of th e traditional curriculum m apping and engineering education ac- ** 收稿日期2017 -05 -25资助项目中央高校基本科研业务费实验室专项“教学激励下的自动化专业实验室开放模式研究”（项目编号：FRF-OT- 012SY);北京高等学校教育教学改革面上项目“基于课程地图的自动化专业培养方案优化”（项目编号：2014-m S〇28);北京市视频共建课项目“嵌入式控制系统”（项目编号：G J201506);北京科技大学教育教学改革与研究重点项目“工程教育认证背景下自动化专业实验实践类课程教学改革与实践”（项目编号：JG2015Z09)、“建设自动化专业课程地图提高信息化人才培养质量”（项目编号：JG2014Z01);北京科技大学教育教学改革与研究面上项目“电路实验技术分层次教学的探索与实践”（项目编号：JG2014M30).、“基于翻转课堂的《嵌入式控制系统》教学模式改革研究”（项目编号：JG2〇15M22)、“基于微信公众号构建《自动化生产线实训》微课平台的探索与实践”（项目编号：JG2016M19);北京科技大学第六批研究型教学示范课程建设项目“嵌入式控制系统”（项目编号：KC2016YJX05) •作者简介李擎（1971-)男，河北唐山人，教授，主要从事本科教学和实验室管理、智能控制与优化研究.** 通讯作者崔家瑞• 110 •面向工程教育专业认证的自动化专业课程地图设计cred ita tio n.I t in co rp o ra te d th e g ra d u a tio n re q u ire m e n ts of en g in eerin g ed u ca tio n a ccre d ita tio n a n d th e com p e­te n cy in d ex of ea ch course,a n d ad d ed th e a b ility e v a lu a tio n of stu d e n ts b ased o n th e co m b in a tio n of q u a lita­tiv e a n d q u a n tita tiv e research.T h e p u rp o se is to p ro v id e s tr o n g d a ta su p p o rt fo r co n tin u o u s im p ro v em en t. T h ro u g h th e cu rricu lu m m apping,te a ch e rs ca n n o t o n ly q u e ry th e cu rricu lu m p ositionin g,th e su p p o rte d abili­ty in d icators,tea ch in g ob jectives a n d o th e r in fo rm a tio n,b u t a lso ca n q u e ry th e e v a lu a tio n re su lts of th e c o u rse content,tea ch in g effectiveness,tea ch in g m e th o d s a n d o th e r aspects.S tu d e n ts can fin d th e tea ch in g objectives,tea ch in g contents,th e su p p o rte d a b ility in d ic a to rs of ea ch co u rse a n d th e y ca n a lso ch eck th e a-ch ieved a b ility a t d iffe re n t stages.Keywords：cu rricu lu m m apping;e n g in e e rin g ed u ca tio n p ro fessio n a l accred itation;a b ility evalu ation; com p lex en g in e e rin g p ro b lem s近年来，课程地图在高等教育中的应用日益 增长，一些高校的自动化专业建立了自己的课程 地图[1然而，绝大多数课程地图只是展示了专业课程体系、各门课程之间的关系、各门课程 的教学大纲以及学生正常的学习路径。

2016年6月2日，我国正式成为工程教育 《华盛顿协议》第18个成员国，标志着我国工 程教育真正融人世界工程教育，人才培养质量开 始与其他成员国达到了实质等效，同时，也为以 后我国参加国际工程师认证奠定了基础，为我国 工程师走向世界创造了条件。

将有力地促进我国 高等工程教育深化工程教育教学改革、提高人才 培养质量[5]。

北京科技大学自动化专业作为“国家级 C D I0特色专业”和“卓越工程师教育培养计划”成员，进行了一系列的教学改革与创新，取得了一系列成果[6^9]，2014年申请了工程教 育专业认证并于2015年顺利通过。

为了更好地开展持续改进工作，为专家进行 工程教育专业认证评价提供有力的数据支撑，为 教师更好地了解所授课程对培养学生能力的贡献 度，使教学目标更明确，为学生在大学四年的学 习过程中，能够动态了解自身各个阶段应具备的 能力和已具备的能力以及如何有目标地提升个人 欠缺的能力，在传统课程地图查询（展示）功 能的基础上，设计了自动化专业课程地图，并新 增了学生能力评价功能。

融人了工程教育专业认 证的毕业要求和各门课程支撑的能力指标点，并增加了基于定性与定量相结合的学生整体与个体 能力的评价功能。

具体功能的设计过程如下。

_、基于能力要求的地图查询功能设计根据工程教育专业认证的12条毕业要求[1°_11]和我校自动化专业特色，设计了课程地 图的查询功能。

主要包括：五层次递进式培养体 系、具体课程设置、课程大纲（课程简介、教 学目标、课程定位、支撑的能力指标点、对应复 杂工程问题、教学方法）等。

(一） 五层次递进式培养体系设计根据12条毕业要求，设计了五层次递进式 能力培养体系，包括第一课堂和第二课堂。

第一 课堂包括课堂教学、实验教学、课程设计、实训 和毕业设计5个层次，其中课堂教学分为通识 课、学科平台课、专业核心课和专业选修课；第 二课堂包括基础技能培训、SRTP、校内学科竞 赛、省部级及以上学科竞赛和就业技能培训5个 层次。

以课程地图形式展示如图1所示。

(二）第一、二课堂具体课程设计在培养体系的基础上，依照以上培养体系，基于0BE原则设计的部分主要课程如图2所示。

(三） 课程大纲设计大纲的具体内容包括：教学目标、课程定 位、支撑的指标点、对应层次的复杂工程问题、教学内容及学时、教学方法、考核内容及方式 等。

以自动化生产线实训为例，具体设计过程和 内容如下。

•111.意辱往科教嚿 HKffER E DUCA-T [〇N f )F SCIENCES2〇n年第6期（总第136斯)图1五层次递进式培养系统课程地图图2第_、二课堂课程设置框图1. 课程简介自动化生产线实训是自动化专业大三下学期 必修的理论联系实际的教学实践类课程，学时为1周，周期为2个月。

课程以实际工业系统为原 型，涵盖完整的自动化工厂实训系统，包括过程 控制、运动控制和制造自动化等多个行业子系 统，同时支持控制系统硬件平台集成、组态监控 软件搭建、控制器编程（M atlab 、C 语言）以及 先进控制策略编程和验证等。

2. 教学目标该课程的课程性质要求课程必须注重学生毕业要求指标点的达成.教学目标具体如下：U )能眵掌握液位、流量、压力、温度、位置、速度等传感器选型方法，并撰写选型报告；<2〕能够针对多容水箱、纸张张力、多热 工参量系统、柔性制造系统、多部多层电梯控制 系统等自动化领域项目进行需求分析的方法，并 撰写《项目需求分析报告》；（3)掌握多容水 箱、纸张张力、多热工参量系统等被控对象的机 理建模和实验统计建模方法，并使用MatlabS 成建模；（4)能够设计多容水箱、纸张张力、 多热工参量系统、柔性制造系统、多部多层电梯 控制系统等系统的控浪方案；（5)能够实现多 容水箱、纸张张力、多热工参量、柔性制造、多部多层电梯控制等自动化装置的现场实施与稳定 控制，并考虑经济、效率等因素；（6)能够使 用Labview 或组态软件等设计合理的人机交互界 面（HMI ); (7)能够在项目小组中分别担任负 责人和成员的角色，组织或配合团队完成项目; (S )能够清楚地阐述工程理念和专业观点，撰 写多容水箱、纸张张力、多热工参量、柔性制 造、多部多层电禅控制等系统的工程设计方 案》C 现场实施方案》《技术总结报告》及P P T 汇报等文件；（9)能够以小组形式清晰描述项 目的开发过程，现场展示顼目成果3. 课程定位在确定教学目标的基础上，需要设计该课程 学习前应具备的扫识利后续应该继续深人学习的 知识及能力，以满足毕业要求指标点。