基于OBE理念的高校工程教育實踐教學模式創新研究

趙健 范士杰

摘 要：針對目前工程教育實踐教學中存在的問題，提出了基于OBE理念的工程教育實踐教學創新途徑和設計方法，從提升實踐教學理念內涵、構建遞進式實踐教學體系、培養學生創新素質、設計多元化考核評價機制、打造一流師資隊伍等方面進行了深入分析；并將學生的目標能力指標有機地導入實踐教學體系中，真正實現學生創新能力的培養和提升。

關鍵詞：OBE理念；工程教育；實踐教學；創新素質

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）20-0032-03

Abstract： Aiming at the problems existing in the practice teaching of university engineering education， this paper proposes an innovative approach of engineering education practice teaching based on the outcomes based education teaching concept. An in-depth analysis has been carried out from improving the connotation of practical teaching philosophy， constructing a progressive practice teaching system， cultivating students' innovative qualities， and creating a first-class teacher team. Additionally， based on the engineering education professional certification standard， the students， target ability indicators are organically introduced into the practical teaching system in order to truly train and enhance students' innovative ability.

Keywords： outcomes based education； engineering education professional certification； practice teaching； innovative ability

高校實踐教學是大學生在實驗環境或生產一線中，獲取操作技能、技術經驗和創新能力的教學活動；是理論與實際緊密結合，提高學生解決實際問題能力的必要過程；有利于大學生快速提升工程素養和實踐能力，更快適應未來工作和發展的需要。因此，實踐教學是高校工程教育培養體系不可或缺的重要環節。在高校擴招的背景下，實踐教學并未受到與理論教學同等的重視。實踐教學在基礎設施、教學設計和考核方式等方面存在一系列問題，嚴重影響了教學效果。首先，實踐教學的基礎設施和人力資源投入不足，實踐教學設施落后于行業發展，教師實踐經驗不足，嚴重制約實踐教學活動的開展。第二，實踐教學內容體系設計不合理，實驗、課程設計、專業實習、畢業設計等實踐環節相對獨立、相關性差，難以真正提高學生實踐能力。第三，實踐教學考核方法單一，無法對學生能力等進行綜合評價。上述問題的存在導致學生參與實踐教學的積極性較低，不利于其實踐能力的培養，最終使學生畢業時的實際能力無法滿足企業行業的要求，形成培養目標與實際培養質量之間的差距。造成這種現象的根本原因在于目前實踐教學設計仍沿襲以教師為中心、以教學進程為導向的理念，對學生在實踐教學中的主體地位缺乏足夠重視，對于學生通過實踐教學應當達到的能力以及如何借助實踐活動實現預期目標缺乏系統規劃。

一、OBE理念對高校工程教育實踐教學改革的應用價值

學習產出導向的教育模式（Outcomes based Education， OBE）首先出現于上世紀80到90年代早期的美國和澳大利亞基礎教育改革中，OBE認為教育過程的設計應當圍繞實現學生特定學習產出而展開，教育環節和課程均被看作實現學生學習產出的手段。因此，OBE以預期學習產出為中心來組織、實施和評價教育活動。根據OBE模式，教學體系設計應遵循“回溯式設計”原則，即按照“界定預期學習產出-實現預期學習產出-評估學習產出”的步驟進行。學生預期學習產出（即教學目標）先于教學內容存在，課程設置、教學組織等只是實現教學目標的途徑。在設計課程或開展教學活動之前，應首先明確該課程及其教學活動對于實現教學目標的貢獻。在OBE模式下學生真正成為教學活動的中心，從而實現教育范式由“內容為本”向“學生為本”的根本轉變。

根據工程教育專業認證的要求，創新人才的培養要真正做到以學生為中心、以產出為導向進行教學設計，并具有持續改進的質量保障機制。實踐教學是提升大學生實踐創新能力的關鍵環節，因此，有必要探討如何基于OBE理念及工程教育認證要求，創新高校工程教育實踐教學模式，通過實踐教學使學生的工程素養和創新能力得到有效提升。

二、基于OBE理念的高校工程教育實踐教學創新途徑

（一）堅持實踐教學內涵提升，培養“三位一體”的拔尖人才

檢驗人才培養質量最重要的標準是社會評價標準，高校培養的專業人才要能滿足企業及社會發展的創新需求。工程教育實踐教學應將人才培養目標定位于行業技術骨干與管理精英，培養專業、素質、能力“三位一體”的拔尖人才。高校要從單純的技能中心的平面培養模式轉向以培養學生自主學習能力和創新能力的立體化培養模式。實踐教學除了要傳授專業領域知識與技能外，還要追求綜合能力的提升和創新素質的培育；要對行業需求進行精確分析，對實踐教學的能力目標、知識目標和素質目標進行界定，形成多層次、立體化的培養體系，為提升大學生創新能力搭建“實戰平臺”；同時堅持全面發展的價值導向，將社會責任感培育貫穿實踐教學始終。

（二）深化產學研協同創新，構建遞進式實踐教學體系

高校工程教育實踐教學要建設校內實踐教學主陣地，拓展校外實踐教學新格局，構建產學研協同創新平臺；實施全過程、遞進式實踐教學體系，將實踐教學貫穿本科教學始終。一是系統建設校內實踐教學平臺體系，依托各級實驗教學中心和工程實踐中心，全方位滿足學生實踐活動需求。二是積極拓展校外實踐平臺，校外實踐基地是校內實踐教學資源的重要補充，高校要依托行業優勢和專業特色，通過校企合作、企業支持等形式，建成包括專業認識、生產實習、科研創新等在內的各類校外實踐基地；制定漸進式企業生產實習方案，使學生的實踐能力以及組織協調能力得到有效提升。三是構建產學研協同創新平臺，與企業共建各類實驗室和科研工作站，通過創新平臺的鍛煉提高學生的科研素質和創新能力；并通過產學研協同創新進行科技攻關，促進高校科技成果轉化。

（三）注重創新素質培養，打造多元化創新人才

實踐教學是培養大學生創新素質的關鍵環節，創新素質的培養主要解決兩個問題：一是敢不敢創新，即創新意識的問題；二是能不能創新，即創新能力的問題。目前高校注重培養“厚基礎、寬口徑、強能力”的人才，對寬厚的知識積累給予了足夠的重視，但對個性、動機、環境等創新關鍵資源的投入還不夠。要樹立多元創造力觀，鼓勵學生根據自身的興趣、特長多元化地發展自身的創新素質。要注重創新環境營造、創新動機激發策略等團體創新資源的投入，促進學生團體創新能力的持續化培育。構建“基礎-訓練-交流-競技”四級實踐創新平臺，引導大學生積極參與科技創新，激發創新思維，培養創新素質。

（四）創新實踐教學考核評價機制，多層面評價實踐教學效果

學習產出評估是OBE理念中十分重要的環節，工程教育實踐教學要建立完善的考核評價機制，多層次、多角度評價學生的實踐成效，準確評估學生的學習產出是否達到預期目標。高校要堅持以人為本，探索多元化的考核評價機制，制定科學合理的實踐教學考核方法。考核方法應包括定性和定量兩方面的指標，既看重結果也關注過程，既側重個人也考慮團隊，客觀評價學生經過實踐鍛煉后能力提升的效果。

（五）注重實踐教學教師的培養，打造一流師資隊伍

高校工程教育實踐教學需要一支理論功底扎實、具有充足教學經驗和較強組織協調能力，以及具有較強工程實踐經驗和較高科研水平的專業教師隊伍。高校要鼓勵聘請企業專家，與專職教師形成專職為主、專兼結合的實踐教學教師隊伍；同時大力推進“傳幫帶制度”，加強對教師的專業培訓；把骨干教師送到企業進行工程實訓，通過多種手段聯合打造一支職業素質高、專業水平強的實踐教學師資隊伍。

三、基于OBE理念的高校工程教育實踐教學設計

基于OBE理念和工程教育認證的要求，實踐教學體系的設計要明確反映對學生能力要求的支撐，可將學生的實踐教學能力目標劃分為三個層次：基本技能培育、綜合實踐能力培育和工程與創新實踐訓練，如表1所示。這三個層次的能力培養層層遞進，缺一不可，并以課程實驗、課程設計、生產實習、畢業設計、創新訓練及科技比賽等為具體載體，形成由“基礎層”“拓展層”和“升華層”構成的多層次實踐教學體系。

（一）問題為導向的基本技能培養層次

基本技能訓練以理論和操作能力為基礎，以提升操作技能為目的。在這一環節中，要強化學生的主體地位，設計問題導向的實踐內容，幫助學生領會如何將理論應用于實踐；還可采用慕課、微課等先進教學方式，提高教學效果。

（二）任務為導向的綜合實踐能力培養層次

綜合實踐能力培養是在基本技能訓練獨立完成的基礎上，將行業發展及科研項目與實踐內容進行融合，設計具有一定深度的綜合實踐項目。這一環節以研究性學習為驅動力，以多元組合化教學力量為保障；鼓勵學生組建團隊，結合理論與實驗技術，發揮團隊力量完成實踐內容。

（三）課題為導向的工程創新實踐訓練層次

工程創新實踐訓練采用“以研究課題為導向，實踐報告和學術論文為載體”的模式，培養學生的實踐與創新能力。該層次鼓勵學生通過創新訓練、科技比賽等形式將教師的科研項目、企業課題等轉化為創新實踐課題，搭建項目小組，合理切分項目內容，通過項目研究培養學生的創新能力；將基本技能培養與綜合實踐能力培養有機結合，充分發揮學生的能動性，提升其工程實踐與創新能力，真正實現預期學習產出目標。

（四）基于上述實踐教學模式的多元化考核評價機制設計

在工程教育實踐教學中，要多層次評估學生的學習產出效果，進行全程跟蹤與形成性評價。如基本技能培養強調學生的獨立操作能力，可根據儀器操作、數據處理、實踐報告等指標考查學生對基本技能的熟練程度；綜合實踐能力培養、工程與創新實踐訓練則突出過程考核，強調工程能力、方案設計、數據處理、成果分析與提煉等綜合素質的培養，注重學生工程實踐能力和創新素質的考核，可從方案設計、技術手段、角色擔任、成果分析、研究報告、答辯表現等方面進行綜合評價。具體考核要求、方法和指標點如表2所示。

四、結束語

實踐教學是高校人才培養工作的重要組成部分，是培養創新性人才的重要途徑。基于OBE理念的工程教育實踐教學改革要以科教融合思想為紐帶，注重學生實踐能力的培養和綜合素質的提升，將工程教育認證規定的能力要求有機地導入到實踐教學各模塊中，設計具有廣度和深度的完整的創新型實踐教學體系；并針對學生能力要求與培養目標達成度探索多元化考核評價機制，對學生在實踐過程中的行為、能力進行全程跟蹤與形成性評估，使學生的工程實踐素養和創新能力通過實踐教學得到有效提升。

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