卓越计划目标内涵解析及实现途径分析

如前所述，在同步开展“卓越计划”与工程教育认证过程中，将培养目标分解为12项毕业要求，这12项毕业要求进一步分解为29个指标观测点。通过分别对29个指标点进行观测评价，即可对毕业要求的达成情况进行衡量，从而判断培养目标的完成情况。

要想达成培养目标，必须对12项毕业要求有深入的理解，才能制定出有针对性的课程培养方案，针对每一项要求确定适宜的教育教学措施和评价指标体系。图4-7和图4-8分别表示了针对12项毕业要求的内涵理解与达成途径。

1.工程知识（图4-7）

图4-7　毕业要求1（工程知识）的理解与实现途径

工程教育对工程知识的要求是：掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识并能将其用于解决复杂工程问题。这是工程专业人才首先必须具备的基础条件。

（1）内涵解释

从“工程知识”要求其包含的内容来看主要是知识和能力两个方面。

从知识方面来看，学生必须通过大学阶段学习，掌握足够的数学、自然科学、工程基础和专业知识。知识结构应该合理且充分，高等数学、概率论与数理统计、工程数学和物理、化学等数学、自然科学知识是构成工程学科人才的知识体系的基础，除此之外，还需要具备必要的工程力学、流体力学、热力学、电子学等工程基础知识和机械原理、机械设计、机械制造、机电传动与控制等专业知识。这些知识构成了工程专业人才的完整工程知识体系。

从能力方面来看，学生还应该具备将上述工程知识运用于解决复杂工程问题的能力。工程人员学习知识的目的必然是解决工程实际问题，因此只是掌握了足够的知识是不够的，必须能够灵活运用这些知识，进行理论计算、数学推理、分析建模以及方案比较与决策等。

（2）内涵理解

这里所谓的“工程”（Engineering，E）是指科学和数学的应用，其通用的解释是：使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统和过程，以最短时间和最少人力、物力做出高效、可靠且对人类有用的东西。在此过程中涉及的一系列问题都可称为工程问题（Engineering Problems，EPs），而复杂工程问题（Complex Engineering Problems，CEPs）则是指这些工程问题中需要综合运用工程知识加以解决的复杂问题。

对于工程知识的要求，其内涵可以分为四个层次。首先，是关于CE的表述，对于一项复杂工程，能够用数学、自然科学以及工程科学的学术性和专业性的语言进行表达。例如，使用机构自由度、齿轮模数等对机构、齿轮等对象的特性进行描述，能够读懂各类机械图纸，明白其中各种表达元素的专业意义。其次，要能够利用工程知识对研究对象进行工程建模并进行求解。例如，能够对机构运动进行数学建模，并通过数学方法进行数学推导求解速度、加速度规律等，对机械零件或装配体，能够绘制符合标准规范的零件图、装配图，能够用专业、规范和标准的方法对工程问题进行表达和解释。再次，要能够利用上述模型对研究对象进行推演、分析，对数学运算的结果作出专业性的分析结论，以及利用数学模型进行各类仿真分析，辅助实体模型进行专业研究。最后，还要能够通过上述建模、推理、分析等工作进行不同工程研究方案比较与综合，得到有效的结论，对工程实际起到指导作用。

（3）观测点分析

对“工程知识”的要求可分成三个指标点进行观测和评价，即指标点1-1、1-2、1-3。这三个指标点是按照课程属性进行划分的，指标点1-1是对关于数学、物理等自然科学通识课程及其对专业领域内的工程问题研究的作用进行评测，指标点1-2是对专业基础、学科基础类的课程（或称工程基础课程）知识及其对专业工程问题研究的作用进行评测，指标点1-3则是对专业课程进行评测。

这种按照课程属性划分指标点的方法有利于在以后建立目标实现矩阵时确定各类课程的目标。

（4）教学方法与实现途径

按照课程属性划分的三类工程知识的主要获得途径是课程教学的方式，课程的教学使学生获得相应的知识与能力。具体的教学方式可以多种多样，其中典型的是案例教学，即通过案例，将所学习的知识运用到具体实践中，达到既熟练掌握了知识又能够将所学知识应用到实践中，对实际对象进行相应的建模、计算、分析及比较综合等。

2.问题分析（图4-8）

图4-8　毕业要求2（问题分析）的理解与实现途径

工程教育对问题分析的要求是：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理识别、表达与分析CEPs， 以获得有效结论。这是工程专业人才在解决工程实际问题时的基本目标，即利用专业知识对工程问题进行表达、识别和分析。

（1）内涵解释

从能力培养角度来看，“问题分析”部分与“工程知识”部分的要求是明显不同的，“工程知识”重点在于知识的应用能力，而“问题分析”重点在于借助于所学知识分析与解决过程问题的能力与方法，主要考查的应该是工程思维能力与解决工程问题的方法论，即在对复杂工程问题进行分析时，首先必须是基于科学原理的，而不是基于其他理论的，如宗教、神话传说等。其次在进行问题分析时应该能够具有一定的分析方法，或者能够在多种分析方法中选择最适当的方法，或通过不同方法进行分析得出结论后能够比较判断各种方法的优劣等。

（2）内涵理解

对一个复杂工程问题，要能够进行正确的分析与处理，需要经过以下四个过程：

一是要能够判断和识别CEPs的关键环节。基于所掌握的工程知识及其运用能力，在面对复杂工程问题时，应该能够进行科学的分析和准确的判断，找到解决问题的关键点，这是解决问题的前提。找不到问题的关键环节，或者关键环节找得不全面不准确，都会使问题的解决难以实现。

二是要能够正确表达CEPs。这里说的正确表达是应该能够基于科学原理和借助数学模型的方法实现问题的科学表述，而且这种表述应该符合相关的专业标准。科学和正确表达是进一步分析的基础，无法建立正确的数学模型就无法对其进行求解以获得正确的结论。

三是要能够寻求可替代的解决方案。对于同一问题的解决，能够找到不同的方案，当一种方案无法实现时，能够通过其他的替代方案使问题得以解决，这是解决问题的一种变通能力。在寻找解决问题的各种方案时，查阅国内外文献资料，研究和借鉴他人的成果是经常用到的方法。

四是能够得到有效结论。即通过上述各环节，有效运用科学原理，借助于文献研究，对影响工程问题的各种因素进行分析，从而获得有效的结论，使问题得以解决。

（3）观测点分析

与“工程知识”类似，“问题分析”的要求可分成三个指标点进行观测和评价，即指标点2-1、2-2、2-3，这三个指标点也是按照课程属性进行划分的，指标点2-1是运用数学、物理等自然科学通识课程的科学知识和基本原理对CEPs进行识别和表达，指标点2-2是运用专业基础、学科基础类的课程（或称工程基础课程）的工程基础知识及科学基本原理对CEPs进行识别和表达，指标点2-3则是运用专业知识如机械工程原理、技术和方法对CEPs进行识别和表达，目的都是寻求获得有效的结论，最终实现问题的解决。

（4）教学方法与实现途径

问题分析能力的获得，主要依靠课程教学来实现，部分可以通过项目型学习获得。近年来各高校在创新创业等活动的驱动下，试图通过项目学习的方式替代部分课程学习，也取得了部分成果，但是就目前来看，要使学生获得系统的问题分析能力，系统的课程学习依然是最主要的手段。

在具体课程组织时，可以通过大量的案例教学，借助实际案例引导学生进行问题分析，达到类似项目训练的效果。

3.设计/开发解决方案（图4-9）

图4-9　毕业要求3（设计/开发解决方案）的理解与实现途径

工程教育对该部分的要求是：在考虑安全与健康、法律法规与相关标准，以及经济、环境、文化、社会等制约因素的前提下，能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，对机械工程而言，这些问题主要集中于机械系统及其部分单元、零部件等。

（1）内涵解释

在工程实际中面对的问题有时是具体的、明确的，如只是针对产品的某一项或多项特定需求，这时应能够针对明确的问题，提出合理的解决方案，使问题得以解决。例如，设计某个零件使其与其他零件配套使用，实现特定的功能，或对某零件进行修理，恢复其功能，排除设备出现的故障等。

还有一类工程问题，在以上明确的、具体的需求之外，还需要有其他方面的更广泛的考虑，即考虑安全与健康、法律法规与相关标准，以及经济、环境、文化、社会等制约因素的前提下完成问题解决方案的设计与开发。这就要求在满足特定需求时，要对问题有更广泛、更深刻的认识，并在设计方案时有所考虑，如设计的零件应考虑环保问题，有利于零件的回收、再利用，加工时尽量采用无污染、能耗小的加工方式等。

从工程教育的角度来衡量，对这类问题的解决不能只停留在满足明确的、具体的产品需求上，还要同时满足安全、健康、法律、社会、环境（SHLCE）等要求，这才是合理的工程解决方案，也是工程教育追求的目标。

（2）内涵理解

对机械工程问题而言，设计与开发解决方案，主要包含以下含义。

一是能够拥有设计开发的方法和技术，即掌握工程设计和产品开发的全周期、全流程的基本设计、开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

二是能够完成单元、部件、零件的设计，即针对特定的功能需求，完成单元产品的设计，满足其特定需求。

三是能够进行整个系统或整个工艺流程的设计，这是在单元、部件及零件设计基础之上的更高层次的技术性要求，要求系统内多个单元的运作应该协调配合，在设计开发方案中应体现出创新意识，即不能停留在原来的产品功能的堆砌与复现，而应展示设计方案的时代性，将新的设计理念融入设计方案中。

四是在设计开发解决方案时，应全面考虑安全与健康、法律法规与相关标准，以及经济、环境、文化、社会（SHLCE）等制约因素，这些因素在当今工程设计中越发重要，即设计的产品对操作者、对环境、对社会都必须是友好的，符合社会主流价值观和法律法规等。

（3）观测点分析

可以按照解决问题的类型，将“设计/开发解决方案”的要求划分为三个指标点，即指标点3-1、3-2、3-3，指标点3-1是指在制定针对复杂工程问题的解决方案时能够考虑到各种影响因素，能够选用符合国家、行业或企业内部的相关标准进行相关设计，能够针对具体问题确定合理、可行的技术指标（设计目标）；指标点3-2是指能够运用各种自然科学知识、工程基础知识、专业知识及科学基本原理和方法设计出满足特定需求的机械系统或单元部件等；指标点3-3则是指能够运用各种自然科学知识、工程基础知识、专业知识及科学基本原理和方法设计出机械制造工艺及各种相关生产工艺。在解决以上问题时，应该体现创新意识，而不是墨守成规，并且在设计开发中能够考虑到各种SHLCE因素的影响。

（4）教学方法与实现途径

设计/开发解决方案的能力获取一般可以通过实践教学环节来实现，针对培养目标（指标点），设置有针对性的实践教学环节，通过机械原理课程设计（机械原理与设计I项目训练）解决机构运动规律的问题，从而实现指标点3-1的能力培养；通过机械设计课程设计（机械原理与设计II项目训练）解决机械系统的设计问题，从而实现指标点3-2的能力培养；通过企业工程实践等环节实现指标点3-3的能力培养。

开展实践教学时，要选择适当的案例（项目）来进行。一定要针对培养要求，选择案例和确定设计目标，从而使学生能够得到充分的锻炼。

4.研究（图4-10）

图4-10　毕业要求4（研究）的理解与实现途径

工程教育对“研究”部分的要求是：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。对于机械工程专业来说，则主要是关于机械工程领域的相关CEPs问题的研究。

（1）内涵解释

要对复杂工程问题进行科学的研究，一般来说都需要经历三个步骤，首先是调研阶段，要能够针对特定的问题，选择合理的方案方法开展研究工作，为此必须选择合适的途径进行项目的调研；其次是实施阶段，在充分调研的基础上，设计出正确的解决方案，并加以实施，从而得出有效的结论；最后是归纳总结阶段，要能够通过对具体问题的研究与实验等，将得到的结论进行总结，得出一般性结论，从而将具体问题的研究升华为普遍的科学问题或工程技术问题。由此看出，研究的目的不仅仅是解决具体的问题，而是通过具体问题的解决找到普遍性的规律，从而得到具有更加广泛适应性的结论与方法。

（2）内涵理解

对于复杂工程问题来说，进行科学研究常用的方法是科学实验，因此在开展科学研究时，实验常常是必不可少的。一般来说，科学研究包含的主要内容有：

第一，基于科学原理，通过文献研究或相关方法开展调研和分析CEPs的解决方案。该过程与“问题分析”中采取的方法相似，不同之处在于这里的解决方案通常是针对特定问题的实验方案。

第二，设计实验方案。在前期调研的基础上，在各种实验方案中选择最适宜的方案，并对该方案进行细化，使其具有实际操作性，如确定实验路线、编制实验步骤、准备实验材料与设备等。

第三，正确地采集实验数据。能够根据实验方案构建出正确的实验系统，完成系统的搭接、组装、调试等，正确地操作和运行实验系统，正确地采集到预期的实验数据，或观察到预期的结果等。

第四，得到合理有效的结论。能够对实验记录的数据进行相应的处理，得到一定的结果，并且能够对该结果做出合理的分析与解释，进而将得到的结论推广到一般性问题，使该结论成为该类问题的一般性和普适性结论。

例如，对工程材料的拉压弯扭性能研究，就是选择几种具有代表性的材料（45钢、HT150铸铁等），设计并开展实验，得到实验数据，然后对数据进行分析、综合，得出不同材料的性能，最后将这个结论推广到不同类型的材料，从而得到典型的材料类型所具有的力学性能。

（3）观测点分析

按照科学研究的实施步骤，可以将整个研究过程划分成实验方案确定、实验过程开展及数据分析与综合三个阶段，因此对“研究”的观测评价也可以从这三个方面展开，即指标点4-1、4-2、4-3三个指标点。指标点4-1是指通过文献研究等方法，针对复杂工程问题的解决方案进行分析和研究，并能够应用基本的实验原理和方法设计相关实验方案；指标点4-2是指能够针对复杂工程问题的解决方案，安全实施相关实验，正确地采集实验数据；指标点4-3则是指能够运用工程原理和方法，通过实验数据分析和信息综合，研究复杂工程问题，得到合理有效的结论。每一个指标点的含义与上述解释是相同的。

（4）教学方法与实现途径

研究能力需要通过各种研究活动来获取，这些研究活动可以分布在各个教学环节，如课程的理论部分，可以获得科学研究的理论基础，对于实验方案的确定、实验数据的分析与综合等都至关重要；实验课程是开展研究的典型环节，需要通过合理的实验安排与设计，使研究的各个阶段都能够得到锻炼；实习实践、大学生科技活动、学科竞赛环节等都是开展科学研究的很好的机会，结合具体的案例，以项目形式开展特定目标的研究活动，逐步培养学生科学研究的习惯，将工程活动不仅仅局限在解决具体的工程问题，更将其升华为一般性的工程问题，甚至是科学问题，得到更加普适性的结论。

5.使用现代工具（图4-11）

图4-11　毕业要求5（使用现代工具）的理解与实现途径

工程教育对该部分的要求是：能够针对CEPs，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，对CEPs进行预测与模拟，并能够理解其局限性。

现代工程技术不可避免地要使用现代工具和信息技术工具等。现代工具最具代表性的就是大型工程软件，如对物体进行三维实体建模、进行实体仿真的软件，对机构进行运动学动力学仿真的软件、有限元分析软件等。熟练掌握这些软件，并借助于这些软件的功能进行工程设计研究，对设计对象的实体机性能进行预测分析，可以大大缩短产品研发的周期，大幅节约研发投入，是现代工程中经常采用的方法。广义的现代工具还包括现代仪器设备，比如用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的原子力显微镜、用来测试印刷压力的专用测试仪以及信息技术工具，又如用来辅助机械产品设计的数字化手册等各类数字资源，各种计算机语言如C、VC++、Python、Java等。

（1）内涵解释

使用现代工具包含的内容很明确，即合理选择、正确使用和有效开发。目前可供使用的工程软件种类繁多，需要从价格、兼容性、可扩展性以及安全性等多角度进行综合考量，做出合理选择；使用时应深入了解工程软件的特点，在充分发挥其优势的前提下，必须明确其局限性，并尽量避免；在软件使用过程中，还可以针对特定的工程问题，对现有软件进行开发设计，或设计新的软件满足特定要求，实现特定功能。所以这里所说的开发具有多层含义，初级的开发是指在原有软件的基础上通过设置参数，增加产品库、配件库等手段，使其更利于某类产品的开发或分析模拟；中级的开发是指在利用现有工程软件的开放功能进行二次开发，使其具有新的功能；高级的开发则是开发全新的工程软件，满足新的需求，或替代现有工程软件。

（2）内涵理解

使用现代工具主要需要完成以下工作：

一是要充分理解现代工具的使用原理和方法。要能够了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。理解使用对象的局限性是为了在做出选择时能够扬长避短，做出正确选择。

二是利用现代工具对复杂工程问题进行分析、计算与设计。能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对CEPs进行分析、计算与设计。

三是利用现代工程工具实现对专业问题的模拟和预测。能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性。

在使用现代工具时有两点十分重要，首先是正确理解、判断和选择，要能够对现代工具的性能特点了如指掌，才能明白其优势与劣势，在选用时才能扬长避短，对未来可能出现的问题才能进行正确的分析和判断，找到问题出现的原因，对对象的模拟才能更加符合现实，相关的预测才能更加准确；还有一点就是现代工具的开发利用，不论是专用的控制软件还是新型实验仪器，如果在开展研究与设计中，现有的工具无法满足需要，就需要自行进行开发，从而得到新的结论，这是进行工程创新的重要手段。

（3）观测点分析

按照处理问题的不同将“使用现代工具”的要求划分为三个指标点，即指标点5-1、5-2、5-3。

指标点5-1是指能够掌握专业领域内常用的信息技术工具的使用原理和方法，能够运用计算机和互联网等现代信息技术工具获取信息。包括专业内有哪些期刊、杂志、网站可以查阅检索，有哪些主要工程软件可以使用，有哪些主要实验仪器设备可以开展哪些实验研究，这些仪器设备、工具、软件各自有哪些特点等，都要做到心中有数。

指标点5-2是指能够选择、使用、开发工程环境中的现代仪器、工具和工程软件，对复杂工程问题进行分析、计算与设计。可以看出，在进行分析研究时，必须能够基于对现有的仪器设备、工具、软件的全面了解而做出适当的选择，进而正确使用，如果都不满意，则需要自行进行开发，如对现有仪器设备进行改造、编写特定的计算机程序等。

指标点5-3是指能够运用恰当的技术和工具，对复杂工程问题进行预测和模拟，并能够理解其局限性。例如，模拟机构的运动情况、零件的微观受力情况，对结构内部受损程度进行预测与预警等。很多工作是难以在实际环境中进行的，学生应该具备这方面的基本能力，以使工程顺利开展，或起到事半功倍的作用。

（4）教学方法与实现途径

可以通过专门课程来获得使用现代工具的能力，如C语言课程可以获得编程的能力，工程图学课程可以获得实体建模的能力，有限元方法与应用课程可以获得有限元分析的能力。也可以在课程实验中通过选择和使用适当的现代工具完成能力的获取，还可以在各种课程、项目学习阶段利用各种信息手段进行资料收集、检索等获取信息检索与处理能力等。

6.工程与社会（图4-12）

图4-12　毕业要求6（工程与社会）的理解与实现途径

工程教育对该部分的要求是：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化（SHSLC）的影响，并理解应承担的责任。

（1）内涵解释

要求能够根据工程项目的实施背景，针对性地应用相关知识评价工程项目对SHSLC的影响，理解应承担的相应责任。工程与社会之间的关系是本项的重点，一方面在实施工程项目中讨论项目的技术可行性时不仅要考虑社会环境对工程的切实需求与推动作用，也要考虑社会对技术的制约因素，以及考虑社会市场的容量和工程与社会之间的相容性。另一方面要充分考虑社会、健康、安全、法律和文化各方面的影响与各种工程意外因素的影响以及工程对这些方面的反作用。

（2）内涵理解

关于“工程与社会”之间的相互关系，可以从以下两个方面进行理解：

一是关于技术标准体系、知识产权、产业政策与文化等。不同的社会拥有不同的文化，也拥有不同的法律法规，在此基础上会产生不同的产业政策及技术标准等，而这些会对工程活动产生重大影响。因此在从事工程活动时必须考虑相应的社会特点，在社会允许的范围内开展活动，即工程活动要符合法律法规的要求、符合产业政策的要求、符合社会道德的要求、符合技术标准的要求等。

二是工程活动对社会、健康、安全、法律以及文化又会产生影响。因此要在工程活动时及时分析和评价工程活动对这些方面产生的影响，并理解影响后果及应承担的责任。例如，是否对环境造成污染，是否影响操作者健康，是否影响公共安全，是否违反相关法律或公序良俗，一旦出现这些后果需要如何处理，承担何种责任等。

（3）观测点分析

“工程与社会”的要求可以划分为两个指标点，即指标点6-1、6-2。

指标点6-1是指能够了解机械行业相关的技术标准、知识产权、产业政策和法规，并理解不同的社会文化对机械工程实践的影响，重点在于考查社会对工程的影响。

指标点6-2是指能够合理分析和评价机械工程实践和机械工程领域的复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律及文化的影响，并理解应承担的责任，重点在于考查工程对社会的影响。

（4）教学方法与实现途径

该项能力的获取可以通过相关的通识课程、专业课程以及实习实践等环节进行，也可在各环节进行过程中进行评价。在理论讲解的基础上，重点通过具体案例进行分析研讨，以及针对具体项目进行实际训练。

7.环境和可持续发展（图4-13）

图4-13　毕业要求7（环境与可持续发展）的理解与实现途径

工程教育对该部分的要求是：能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

（1）内涵解释

现代工程技术人员应该建立起环境保护意识和可持续发展的意识，不能只从专业技术角度开展工程研究，也不能只关注工程的经济价值，而忽视其社会价值。所以在实施工程项目过程中要时刻关注与工程相关的环保问题、生态问题、社会和谐问题以及人类社会可持续发展的问题等，理解二者之间的相互作用与相互影响，并能够对相互影响做出正确的评价。

（2）内涵理解

我国已经将环境保护和可持续发展确定为国家的发展战略，可以看出其重要性。因此每个人都应该首先建立起环境意识和可持续发展的意识，一举一动都应该不忘环境保护，因为人类的所有活动都会对环境造成巨大的影响，而环境问题的剧烈变化反过来又会给人类带来反作用，进而影响到人类社会的可持续发展。因此从宏观角度来看，任何以破坏环境为代价的经济增长都是不科学的和不可持续的。从“科学发展观”开始，到现在的“生态文明建设”，保护环境与可持续发展的理念已经深入每个人的内心。

对工程人员来说，其在开展工程实践活动时，也必须思考工程实践的可持续性问题，如果工程活动对环境和可持续发展带来较大负面影响，这种活动就是不可持续的。因此必须站在环境保护和可持续发展的角度思考工程实践的可持续性发展的问题，客观地评价产品在全生命周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。

（3）观测点分析

“环境与可持续发展”的要求是从理解和行动两个层次上进行观测评价，因此划分为两个指标点，即指标点7-1、7-2。

指标点7-1是指能够理解针对复杂工程问题的环境保护和可持续发展的理念和内涵。也就是说，在开展复杂工程问题时必须关注和考虑到环境保护问题和可持续发展问题，必须认识到工程问题不仅仅是技术问题，也不仅仅是经济问题，更不能将工程问题与环境问题、可持续发展问题看成两个对立的问题，或者一个问题的两个对立方面，二者是既相互影响、相互制约，又相互促进相互融合的，对其内涵的理解是考查的关键点。

指标点7-2是指能够分析和评价针对复杂工程问题的工程实践造成的环境、可持续发展方面的影响。在开展工程实践时确定的各种方案都要考虑到对环境和可持续发展的影响，不仅仅是为了提高速度、提高效率等；当工程的实施可能给环境带来较大影响时，就必须考虑由此带来的工程本身的可持续性是否持久，并进一步考虑调整工程方案，将工程与可持续发展同步推进，这是在本指标点评价时要重点考查的。

（4）教学方法与实现途径

环境问题、可持续发展问题等社会问题需要通过涉及生态、环保、经济、社会等知识的相关课程以及专业课程、实践课程等环节来培养和获得，也可以通过讲座等形式进行学习。通常课程中涉及上述方面的学习可以在学生心中建立起环境保护的基本理念，一些社会活动如专题社会调查、志愿者服务等，可以强化环保的理念。专业上的案例教学以及项目式研究、科研活动等则是培养和锻炼学生在工程与环境保护、可持续发展互动发展方面非常有效的方法。

8.职业规范（图4-14）

图4-14　毕业要求8（职业规范）的理解与实现途径

工程教育对该部分的要求是：热爱祖国，拥有健康的体魄，具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

（1）内涵解释

一个合格的工程师应该符合一定的职业规范，这主要体现在三个方面，一是应该具有一定的人文社会科学素养，并且应该与社会乃至整个国家的价值观相一致。因此要求学生应该树立和践行社会主义核心价值观，正确理解个人与社会的关系，了解中国国情，明确个人作为社会主义事业建设者和接班人所肩负的责任和使命。二是应该具有工程职业道德规范。工程团体内的人员必须共同遵守道德规范和职业操守，诚实公正，诚信守则。三是应该具有较强的社会责任，必须理解工程师对公众的安全、健康和社会福祉以及环境保护的社会责任，能够在工程实践中自觉遵守和履行责任。

（2）内涵理解

职业规范是合格工程师的必要要求，是开展工程项目的必要条件和前提保障，不遵守职业规范的工程师和工程技术人员，在工程实践中一旦出现职业规范方面的失误，影响很可能是巨大的，有时甚至可能给社会给国家带来难以挽回的损失。因此在工程教育阶段加强对工程师的职业规范教育十分重要。

工程师必须遵守的职业规范可以从上述三个方面来理解，即必须具有正确的人生观、世界观和价值观，诚实公正、诚信守则，同时还要具有强烈的社会责任感。

最能体现一个人的人文社科素养的是他的人生观、世界观和价值观，其中价值观与职业规范的关系尤为紧密。我国是一个具有中国特色的社会主义国家，所有公民共同遵守的是社会主义核心价值观，要充分理解并遵守这种共同的价值观，才能充分理解个人与社会、个人与国家的关系，了解我国的基本国情，同时认识到个人肩负的责任和使命。

诚实公正、诚信守则是社会主义核心价值观的一部分，是每一个公民应该遵守的道德底线。对工程师来说，这也是在工程实践中必须遵守的职业底线，守住这个底线，就不会有以次充好，不会有弄虚作假，不会有假冒伪劣，也不会有豆腐渣工程。

作为整个社会的一名成员，合格的工程师还要具有更加强烈的社会责任感，要认识到其从事的工程活动，无论是为社会生产何种产品，都对社会公众的安全健康与生态环境造成潜在的影响，因此每一名工程师都应当充分认识到肩上的责任，并勇于承担起这一重任。

在我国基础教育中经常提到的“德、智、体、美、劳”，其德育和美育部分在“卓越计划”和工程教育体系中都归于职业规范，可见职业规范对人才培养的重要性。

（3）观测点分析

职业规范是素质要求，主要体现在两个方面，即其拥有的价值观是否符合社会要求和对自身应承担的社会责任的认识是否深刻。在评价时可以从这两方面进行，因此对“职业规范”的评价划分为两个指标点，即指标点8-1、8-2。

指标点8-1是指具备一定的人文和社会科学知识，树立和践行社会主义核心价值观，具有人文社会科学素养和社会责任感以及社会主义事业建设者和接班人的责任感和使命感。这是每一个普通公民都应当遵守的，是社会主义核心价值观的具体体现，当然也是合格工程师所必须满足的条件。

指标点8-2是指理解工程师的职业性质和责任，并能在工程实践中自觉遵守诚实守信等职业道德和规范，履行责任。这是合格工程师对社会的责任担当在工程中的具体体现，也是工程师区别于其他公众的特殊之处。

（4）教学方法与实现途径

职业规范标准项描述的能力可以通过多个途径来获取，比如通过思想政治、人文艺术、工程伦理、法律法规、职业道德等课程以及社会实践、社团活动等环节来培养和评价。工程师职业道德的培养应落实到学生基本品质的培养上，在此基础上加强工程伦理、职业道德等方面的教育，将良好的道德品质与职业活动相结合，从而实现职业道德的提升，同时应加强职业规范标准的教育，使学生走向职场后能够对职业规范不陌生，发乎内心、自觉自愿地遵守。

在加强思政教育时要注意方式方法，以润物细无声的方式将思政教育融入各项活动中，在坚定学生的政治方向的基础上加强个人品德修养的培养。

9.个人和团队（图4-15）

图4-15　毕业要求9（个人和团队）的理解与实现途径

工程教育对该部分的要求是：具有团队合作精神，能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

（1）内涵解释

该标准项要求学生能够在团队中承担不同的角色。目前的工程工作及各类社会活动都会涉及不同学科领域的知识和人员，需要大家相互合作。工程中涉及的设计、生产、销售、服务等各项工作都需要多学科协调配合。在社会、生活活动中也有各种性格特点、技术特长的人员，需要大家能够团结合作，和谐相处。同学团队中各成员可能是同班、同专业的同学，即具有相同的学科背景和教育背景，也可能是来自不同专业、学科的同学，具有不同的学科背景，甚至是不同学历的教育背景（如由本科生和研究生组成的团队等）。实际工作或生活中组成的团队，成员则可能更为复杂。

（2）内涵理解

个人与团队之间的关系并不将学科属性作为重点，而是主要考虑每个人在团队中所从事的工作分工与所起的作用。对人的个体来说，既具有独立人的属性又具有社会性，因此这里强调人在团队中既要发挥每个人的特长，具有独立开展工作的能力；又能够完全融入团队中，与团队成员协调配合。首先，必须具有融洽的同事关系，即常说的同事关系良好，因此个人与团队之间的关系问题首先是体现个人的素养问题，能够与同事和谐相处便体现出具有较高的个人素养，反之整天钩心斗角甚至大吵大闹，严重影响工作，即体现出个人素养低下。其次，个人与团队之间的关系还表现在个人在团队内部要能够独立或合作开展工作，涉及独立工作的部分能够具有较强的工作能力，独立圆满完成该部分工作；同时涉及与他人相互交叉、相互关联的工作，则能够与他人有效沟通和协调，保证整体工作和分项工作都能顺利推进；而有些工作需要大家一起共同完成，则需要相互配合、相互补充，从大局出发推进工作的展开。还有一点尤为重要，如果在团队中承担领导或领袖角色，则必须能够组织、协调和指挥团队开展工作，保证工作的有效推进，这既体现的是个人的素质又体现的是个人的能力。

（3）观测点分析

对“个人与团队”的要求划分为两个指标点，即指标点9-1、9-2。

指标点9-1是指能够具有健全的人格和健康的身心，具备一定的人际交往能力。本指标点要求的能力素质，是学生进入社会必须具有的基本能力素质。健全的人格保证了学生走向社会后不会走向歧途，能够与社会和他人共处，健康的身心保证了学生走向社会后能够积极乐观豁达开朗地面对社会和他人。

指标点9-2是指能够在多学科背景下的团队中承担不同的角色，与团队其他成员进行有效合作，并承担相应责任。当然这里考查的是学生在团队当中与他人合作的有效性，而不是考查其在团队中的作用的大小。个人承担的角色、所起的作用、所处的地位不作为考核点，但其在团队中有效推进工作的开展则可以被分别对待，如作为团队的组织者，如果未能协调好成员之间的矛盾导致工作无法展开，就需要进入考核范畴，但如果是因为技术难度过大超出了现有团队的技术能力而导致工作受到影响，则可以不作为考核范畴，个人的工作亦是如此。

（4）教学方法与实现途径

“个人与团队”的培养目标可以通过课内外各种教学、实践活动实现。例如，课程中设置任务由团队完成或实验时多人组成小组共同完成实验，参加各类社团活动、科研活动、企业实践等，都是培养“个人与团队”目标的途径。

团队协作时要明确团队成员的分工，让每个人都清楚自己承担的任务，这样才能既独立完成各自工作又相互协调推进整体工作。有些人可能重点承担协调和沟通的任务，但要尽量避免团队中有人浑水摸鱼，因此在设计教学方法时明确任务是十分重要的。

10.沟通（图4-16）

图4-16　毕业要求10（沟通）的理解与实现途径

工程教育对该部分的要求是：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；掌握一门外语，能够比较熟练地阅读专业的外文书刊资料，具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

（1）内涵解释

本项主要考核学生与他人的交流能力。人与人之间需要必要的交流沟通，这是人在社会环境中与他人相处的基础。从专业上来说，为了能够实现团队成员之间的正常合作，必要的交流是必不可少的。因此沟通能力既是一个人在社会上正常生活和与人交往的需要，也是工程技术人员开展团队合作活动的需要。培养学生的沟通能力，可以使其在工作中更容易被同事所接受，其工作成绩更容易被认可，遇到的困难更容易获得帮助。

（2）内涵理解

有效的沟通更多地体现为人的能力。首先表现为能够与人有效地交流，相互合作开展工作。通常情况下表现为语言能力，即能够清晰表达思想且能够说服他人接受其观点。在专业上，有效的沟通则可以多种形式表现，比如口头交流、文字表达以及图片、图表、曲线、音视频等，通过这些手段准确地表达自身的观点，回应质疑。同时应能够理解与同行或社会公众在交流中的差异性。

在开展国际合作时，沟通能力表现为应该了解相关专业领域的国际发展趋势和研究热点，同时理解和掌握不同文化的差异性和多样性。这就要求在具备一定沟通表达能力的基础上还要具备一定的知识储备和相互理解、相互尊重的品质。

在进行跨文化交流与合作时，沟通还体现在应具有一定的跨文化的语言和文字表达能力，即具备一定外语的口语能力和文字能力，能够顺利阅读外文文献，能够就相关话题或专业问题在跨语言、跨文化的背景下进行基本沟通和交流。当然多数情况下，指的是英语能力。

（3）观测点分析

可以将沟通能力分为专业领域内的表达交流与跨文化背景下的专业表达与交流两个方面进行测评，即指标点10-1、10-2。

指标点10-1是指能够具有良好的沟通表达能力，能够就复杂工程问题撰写报告和设计文稿，并能就相关问题准确表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性。该指标点所说的沟通表达能力，当然也包括了语言表达能力，即能够清晰地运用专业语言或工程语言陈述专业或工程问题。也包括能够就专业问题撰写报告和设计文稿，表达思路清晰，逻辑性强。在相互交流、回应质疑时能够清晰完整地表达自己的观点并让对方明白。具有一定的语言能力和语言技巧，能够理解并尊重他人的不同观点。

指标点10-2是指能够具备一定的国际视野，能够就专业问题进行跨文化背景的沟通与交流。该指标点强调的重点是国际交流，需要对不同地域、不同民族的文化习俗、文明禁忌等有所了解，也要对专业领域的不同国家技术发展情况有所了解。语言应用能力是考核的重点能力之一。

（4）教学方法与实现途径

沟通通常是通过相互接触和交流来实现的，在大学期间经常参加各类社团活动可以培养沟通的能力。培养方案中则是以各类师生互动、同学相互协作等形式进行锻炼和提高，如课程学习期间善于表达自己的观点，在课堂上勇于发言，就专业问题进行有效讨论；研讨课积极准备，精心策划，既要充分表达自己的观点，又要展现个人魅力。多参加各类学术活动，特别是一些国际交流活动，如国际学术会议、国际展览会、辩论会等，学习和提高外语表达能力。

在教学设计上，则可以通过开设工作坊、案例教学等方式，培养学生团队协作的意识和能力，并在团队中学会与他人相处，学会表达自己的观点和理解他人的观点等，在课程中安排学生进行演讲，撰写演讲稿，制作PPT等演示文稿，适当鼓励学生之间相互辩论，甚至安排适当的角色扮演等。这是在课程安排上培养沟通能力的常用方法。

11.项目管理（图4-17）

图4-17　毕业要求11（项目管理）的理解与实现途径

工程教育对该部分的要求是：理解工程管理原理与经济决策基本方法，并能够应用于多学科环境的工程实践中。

（1）内涵解释

对工程项目进行科学的管理可以保证工程项目顺利有序地开展、按时结束，并保证工程项目质量达到预期目标。项目管理实质上是过程管理，以及按照工程项目或产品的设计和实施的全周期、全流程进行过程管理，包括多任务协调、时间进度控制、相关资源调度、人力资源分配等。

对工程项目而言，其管理包括技术管理和经济管理两个方面。经济管理常采用的是基于成本分析的经济决策方法，即对工程项目或产品的设计和实施的全周期、全流程的成本进行分析和决策的方法。

（2）内涵理解

对工程技术人员来说，项目管理指的主要是工程项目管理，因此在“卓越计划”和工程教育认证中所说的项目管理指的主要也是工程项目，实施、考核也是针对工程项目来展开的。

要理解工程项目管理的内涵，先要了解工程及产品全周期、全流程的概念，是从工程或产品的规划、设计、实施、使用、维修直到报废的全部生命周期，因此工程项目的管理是对上述的全周期、全流程的管理。要了解工程或产品全生命周期的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题。

理解工程管理原理和经济决策方法后，将这些方法应用于工程管理当中，实现有效的项目管理。特别是面对越来越多的复杂工程，应该能够在多学科环境下（包括模拟环境），在设计开发解决方案的过程中，熟练运用工程管理与经济决策方法。

（3）观测点分析

实施中可以将“项目管理”的要求划分为两个指标点，即指标点11-1、11-2。

指标点11-1是指能够了解机械工程及产品全生命周期的成本构成，理解并掌握机械工程项目或产品涉及的工程管理原理与经济决策方法。本指标点属于知识掌握范畴，要求能够了解全生命周期的概念，需要有具体环节学习工程项目管理的原理、方法等，理解企业发展规划与工程项目管理、设备管理等之间的关系，从项目前期规划开始到项目生命周期结束，在全生命周期内项目管理的内容和方法都要进行较为详细的学习。

指标点11-2是指能够在多学科环境下设计开发解决方案的过程中，运用工程管理和经济决策方法。本指标点主要考查上述知识能否在具体工程方案中得到运用。学生阶段很难遇到大型工程项目，但小型的项目还是有不少的，按照项目管理的原理方法进行全过程管理，做好人员调配、任务分工、进度计划以及实施方案的技术经济性分析等，都是判断学生运用项目管理原理和经济决策方法进行项目管理效果好坏与质量优劣的手段。

（4）教学方法与实现途径

项目管理的相关理论一般是以特定的课程学习来实现的，如现代设备管理、生产运行管理、精益生产等课程。这些课程应该针对项目任务，在全生命周期中涉及的管理理论与方法进行较为系统的介绍，使学生能够明白项目管理的基本原理与方法。其中应用最多的依然是案例教学，即通过具体案例的实施，迅速理解管理的项目知识，也可以在课程运行中布置适当的学习项目来模拟项目管理的过程。其他项目管理的学习途径则是众多的设计类、研究类、实习实训类的实践教学环节以及大学生科研计划、创新创业训练项目等具体的项目。还有一些项目如暑期社会实践、参与社区活动、学校社团组织的活动等也可对项目管理能力有所提升，但一般不作为考核时的测评点。对项目管理的主要评价方法有过程考核、项目进度汇报、方案经济学评价以及同学间的互评等。

12.终身学习（图4-18）

图4-18　毕业要求12（终身学习）的理解与实现途径

工程教育对该部分的要求是：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。

（1）内涵解释

本标准项强调终身学习的能力，是因为学生未来的工作将面对新技术、新产业、新业态、新模式的挑战，学科专业之间的交叉融合将成为社会技术进步的进行时，所以必须建立终身学习的意识，具备终身学习的思维和行动能力。

（2）内涵理解

首先必须建立终身学习的意识，在社会发展的大背景下，认识到自主学习和终身学习的必要性。其次必须具备自主学习和终身学习的行动能力。在学校教育阶段，很多时候，学生都是处于一种被动的状态中，课堂上教师讲解，学生认真听讲，虽然也有互动，但是效果不佳。老师为改变这种现状会有意识地设计一些自学环节，采取项目学习、小组学习等方式鼓励学生发挥学习的自主性。也有不少教育工作者在探索注入翻转课堂等自主学习的教学方式，彻底改变学校的被动教学方式，真正做到以学生为本的教育，但这些目前仍处于研究探索阶段，没有普及。而终身学习必须体现为自主学习，因此如何在学校阶段培养自主学习的能力就非常重要，养成了自主学习的意识和思维习惯，就养成了终身学习的意识和思维习惯；具备了自主学习的能力，就具备了终身学习的能力。

（3）观测点分析

考查学生是否都具有终身学习的能力，一是看学生是否都具有自主学习的意识和思维习惯；二是看学生是否都具有学习的能力。因此可以把“终身学习”划分为两个指标点进行考查，即指标点12-1、12-2。

指标点12-1是指能够正确认识自主学习和终身学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识。应该认识到自主学习和终身学习是必要的，在老师布置的自学环节能够拥有正确的态度，认真去完成相关任务，而不是敷衍了事，蒙混过关。在对课程或课外的问题产生疑问时，会想到采取一些措施或通过一些途径将疑问解决，从这个角度讲，自主学习的意识又来源于兴趣，即在学习生活各方面多培养自己的兴趣，有了兴趣就有了探究的动力，所以在课程内容设置上，或课外活动的设计上要适当考虑学生的兴趣，从兴趣上培养自主学习意识。

指标点12-2是指能够掌握自主学习的方法，具有不断学习和适应社会发展的能力。学习方法很重要，需要通过长期的学习、探索和训练。学习方法本身是需要学习才能获得的，需要不断积累。例如，如何开展项目调研进行数据收集，如何进行信息检索处理，如何制订学习计划等，甚至如何才能正确感知社会变化大致方向也是学习能力的一部分。考查时一般通过具体项目来测评自学能力。

（4）教学方法与实现途径

终身学习能力一般是通过自主学习项目来锻炼和获得的。因此在目标实现中，一般可以安排一定的自主学习或研讨教学环节，教师把握学习的方向和节奏，引导学生逐步深入，达到自学的目的。也可以通过其他环节进行培养，如实践教学、学科竞赛、大学生科技计划、创新创业活动等。学科竞赛是提高自学能力的理想措施，既可以通过竞赛实现青年人之间的相互学习交流，又可以针对具体的工程任务，自行设计方案，并加以实现，这期间不可避免地要自学很多课本以外的知识，对自学能力的提高很有帮助。