應用型本科院校基于OBE理念的課程結構優(yōu)化
——以黑龍江省高校電氣工程與智能控制專業(yè)為例

宣麗萍

黑龍江科技大學，黑龍江 哈爾濱 150022

以新技術與新產業(yè)為特征的新經濟，引發(fā)世界格局調整，改變人們生產生活及思維方式。高等教育應從服務國家戰(zhàn)略、滿足產業(yè)需求和面向未來發(fā)展高度不斷更新人才培養(yǎng)理念，實現(xiàn)人才供給與新產業(yè)新需求聯(lián)動。應用型本科院校是我國高等教育體系中承擔工程教育的主要力量，肩負培養(yǎng)適應和引領新技術和新產業(yè)發(fā)展人才的重任。因此，應自覺建立以學生為中心、以產出為導向、持續(xù)改進的自省、自律、自查、自糾的質量文化①陳寶生在新時代全國高等學校本科教育工作會議上的講話——堅持以本為本推進四個回歸建設中國特色、世界水平的一流本科教育。。根據(jù)人才市場需求變化，及時更新學科專業(yè)內涵、增設新專業(yè)，持續(xù)不斷地完善人才培養(yǎng)工作[1]。課程是高校人才培養(yǎng)的核心要素，體現(xiàn)辦學理念、培養(yǎng)目標、價值取向。課程設置根據(jù)人才培養(yǎng)目標而具有針對性和目的性，人才培養(yǎng)方案中所有課程是具有一定邏輯關系的結構體系，即課程以具體結構體系形態(tài)推動人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。

當前，應用型本科院校的課程體系存在諸多不足，OBE理念與高校人才培養(yǎng)目標在理論、方法、實踐上具有內在邏輯契合，借鑒OBE理念，探索課程結構優(yōu)化對策，對破解專業(yè)人才培養(yǎng)難題，提升教學效果及育人質量具有重要理論和實踐意義。

一、應用型本科院校課程結構優(yōu)化提出背景

（一）國內外應用型本科教育研究現(xiàn)狀

為實現(xiàn)歐洲經濟一體化，提高國際競爭優(yōu)勢，歐盟和歐洲各國將不斷引入新的教學理念作為應用型人才培養(yǎng)改革重點。OBE理念為目前國際、國內高等教育高度認同的工程教育范式，是成果導向教育（Outcomes-Based Education）理念的簡稱，最早由美國學者斯派帝（Spady W.D.）于二十世紀八十年代提出[2]，并得到西方發(fā)達國家普遍認可，助推了高等教育改革，現(xiàn)已在世界范圍內廣泛推廣。西澳大利亞教育部門及學者對OBE理念提出不同定義，雖定義方法不同，但具有較明顯共性，即均以圍繞學生的成果產出組織和驅動教育。OBE理念下，高校必須明確學生的培養(yǎng)目標或畢業(yè)能力要求，并以合理的課程結構保證實現(xiàn)預期目標。

面對我國大眾化教育新形勢，日趨激烈的國際競爭、世界經濟發(fā)展的全球化和信息化、社會對人才的多樣化需求均對高等教育提出更高要求。OBE理念符合當前我國人才培養(yǎng)需要，在其引領下的課程結構優(yōu)化研究對深化教育教學改革與創(chuàng)新，提高應用型人才培養(yǎng)質量，可起到積極推動作用。

（二）黑龍江省應用型本科教育現(xiàn)狀

為了解應用型本科教育有關情況，2019年在黑龍江科技大學、東北石油大學、黑龍江八一農墾大學、黑龍江工程學院四所應用型本科院校2016級工科專業(yè)中隨機抽取各50名學生開展問卷調查，共發(fā)放調查問卷200份，回收有效問卷200份。問卷主要包含課程結構合理性、課堂教學學生參與度、知識融會貫通、實踐與創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新等能力的提高、學習動力、教師教學水平和責任心6項指標，每項指標采用三級計分制（即非常認同、比較認同和不認同）的封閉式問卷形式。問卷調查結果見圖1。

圖1 問卷調查結果

課程結構合理性方面：64人（32%）認為合理，87人（43.5%）認為比較合理，49人（24.5%）認為不合理。課堂教學學生參與度：39人（19.5%）認為參與度高，92人（46%）認為參與度一般，69人（34.5%）基本不參與。知識融會貫通方面：41人（20.5%）非常認同，71人（35.5%）比較認同，88人（44%）不認同。實踐與創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新等能力提高方面：37人（18.5%）認為有較大提高，96人（48%）認為有所提高，67人（33.5%）認為無影響。學習動力方面：35人（17.5%）認為有動力，97人（48.5%）認為動力一般，68人（34%）認為無動力。教師教學水平和責任心方面：126人（63%）非常認同，62人（31%）比較認同，12人（6%）不認同。

（三）存在的主要問題

1.培養(yǎng)目標與社會發(fā)展需求脫節(jié)。各高校對專業(yè)人才培養(yǎng)均制定了培養(yǎng)目標，但大多過于籠統(tǒng)且內涵不夠豐富、可操作性不強，不能合理反映社會需求，學生專業(yè)學習選擇自由度較低，同專業(yè)普遍采用統(tǒng)一培養(yǎng)目標、教學計劃、教學進程、教學內容，表現(xiàn)為“千校一面”“千人一面”，難以滿足經濟與社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的多規(guī)格、多樣化要求。

2.課堂教學模式固化，重教輕學。課堂教學是畢業(yè)要求、培養(yǎng)目標達成的基礎。有些課程未充分考慮學生個性發(fā)展，以教師為中心的課堂形式普遍存在，表現(xiàn)為教師一言堂、“填鴨式”教育，教師把知識“復制”給學生，學生被動完成知識“粘貼”，課堂教學參與度低，無法實現(xiàn)學思結合，不利于培養(yǎng)學生獨立思考能力。

3.課程結構體系不完善，碎片化問題突出。課程結構體系不完善、碎片化，體現(xiàn)為僅重視單門課程設置，不能按社會需求和學生畢業(yè)要求系統(tǒng)設置課程，課程結構體系層次不夠清晰，邏輯性不強，課程結構中各門課程彼此銜接、相互配合、深度呼應不夠，缺乏整體優(yōu)化，學生知識體系不完善，考慮問題片面，不利于分析問題解決問題能力的提高。

4.實踐教學內容割裂，缺乏系統(tǒng)訓練。很多高校對實踐教學不夠重視，僅將其視為理論課的簡單延伸，實踐教學體系不完整，教學內容落后，與企業(yè)、行業(yè)融合度不足，各要素間不能統(tǒng)籌兼顧、有機聯(lián)系，缺乏綜合實踐訓練，使學生難以將所學知識融匯貫通，制約其實踐創(chuàng)新和解決復雜工程問題能力的提高。

5.評估考核形式單一，忽視過程評價。傳統(tǒng)評估考核方式多以統(tǒng)一筆試測評為主，不重視過程評價，難以充分體現(xiàn)行業(yè)企業(yè)要求，達不到對學生能力素質全面客觀考核要求，易使學生養(yǎng)成僵化呆板、機械被動的學習方式，與應用型人才培養(yǎng)目標背道而馳。

二、應用型本科教育與OBE理念的契合度分析

習近平總書記在2018年全國教育大會上指出，高校要“推進產學研協(xié)同創(chuàng)新，積極投身實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、應用型人才”，重點強調了應用型人才培養(yǎng)。因此，應用型本科院校在辦學模式選擇上要求立足地方、融入地方、服務地方、回報地方，建立適合當?shù)厣鐣洕l(fā)展的人才培養(yǎng)體系[3]，根據(jù)企業(yè)、行業(yè)發(fā)展需要培養(yǎng)高水平、具有核心能力素養(yǎng)的應用型人才，提高學生就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力，制定滿足社會發(fā)展需求的知識、能力、素質一體化的人才培養(yǎng)目標。

我國在2016年正式成為《華盛頓協(xié)議》第18個成員國后，在《工程教育認證標準》（2018）中充分吸收OBE理念，將覆蓋工程知識、問題分析、設計/開發(fā)解決方案等12項畢業(yè)基本要求作為學生預期能力達成指標，并要求教學過程中每一環(huán)節(jié)均要有具體能力指標與其對應，確保學生達到畢業(yè)要求。

在OBE理念指導下，通過預期學生畢業(yè)時應達到的畢業(yè)要求即學習成果，以學習成果為導向優(yōu)化課程結構體系，采取適當教學方法提高教學效果，同時不斷與預期成果比較并持續(xù)改進。OBE理念注重知識、能力、素質的綜合培養(yǎng)，著力體現(xiàn)以學生為中心的教育思想，以成果導向為根本出發(fā)點設計教育教學，以學生及社會需求確立與完善教學目標，持續(xù)完善教育教學方法，從而達成預設能力指標，與強調知識、能力、素質一體化的應用型人才培養(yǎng)不謀而合。

三、基于OBE理念的課程結構優(yōu)化設計

人才培養(yǎng)目標是應用型本科院校課程結構設置的關鍵環(huán)節(jié)，即高校人才培養(yǎng)目標通過設置合理課程結構體系實現(xiàn)，課程結構是人才培養(yǎng)目標的具體化。培養(yǎng)目標應有具體課程支持，課程是實現(xiàn)學生畢業(yè)要求的基本單元，每一個畢業(yè)要求指標點的達成需要相關課程支持，整個課程結構體系能夠支撐全部畢業(yè)要求。合理的課程結構體系應以全部畢業(yè)要求為依據(jù)，設計每門課程的教學內容、教學方法及考核方式。

OBE理念優(yōu)勢之一是把社會對人才的能力期望作為學校教學目標并具體落實到課堂教學中，不僅充分激發(fā)課程設置活力，更能促進以學生為中心的就業(yè)教育理念轉變，從而保證人才質量可持續(xù)提高[4]。

因此，需按“反向設計”思維模式[5]，以OBE理念優(yōu)化課程結構，以應用型本科院校人才培養(yǎng)最終目標或最終學習成果反向優(yōu)化課程結構，實現(xiàn)課程結構設置與社會需求高度契合。本文以黑龍江省高校電氣工程與智能控制專業(yè)為例，在充分調研行業(yè)對專業(yè)人才能力需求基礎上，從課程分類與體系結構、課程選擇等入手，研究構建電氣工程與智能控制專業(yè)課程結構體系并完善相應機制建設。

（一）OBE理念下培養(yǎng)目標和學習成果設定

在OBE理念中，教學單位需從社會和行業(yè)領域對人才需求出發(fā)，遵循反向設計原則，在預設學生培養(yǎng)目標和學習成果后，建立能夠保證預期目標實現(xiàn)或成果達成的課程結構體系。

電氣工程與智能控制專業(yè)是電氣學科的寬口徑專業(yè)，培養(yǎng)具備電工電子技術、電氣技術、自動化檢測與信息處理技術、計算機應用技術以及智能控制技術等寬廣領域的工程技術基礎和系統(tǒng)專業(yè)知識，并能在工業(yè)企業(yè)、科研院所等部門從事有關工業(yè)過程及運動控制、智能制造、檢測與自動化儀表、信息處理、電力電子技術、電子與計算機技術等方面的工程設計、技術開發(fā)、系統(tǒng)運行管理與維護、科學研究和教學等知識、能力、素質全面發(fā)展的應用型高級專門人才。

根據(jù)以上專業(yè)培養(yǎng)定位及企業(yè)、行業(yè)、學生等各方面需求，設定本專業(yè)培養(yǎng)目標為：（1）具有扎實的數(shù)學和自然科學基礎，掌握從事電氣工程與智能控制相關行業(yè)所需的基本理論和專業(yè)知識（知識）；（2）具有良好溝通交流能力、團隊合作精神和一定組織管理能力、較強創(chuàng)新精神和實踐能力（能力）；（3）具有良好人文素質、社會責任感和工程職業(yè)道德水準，有意愿并有能力服務社會（素質）；（4）能勝任電氣與智能控制專業(yè)領域的工程、技術及管理等方面工作，具備成為所在領域（單位）中高級技術（管理）骨干的能力（發(fā)展）。

根據(jù)培養(yǎng)目標按工程教育專業(yè)認證標準細化學生畢業(yè)能力要求，以支撐培養(yǎng)目標。電氣工程與智能控制專業(yè)的畢業(yè)要求指標有：（1）掌握本電氣工程與智能控制專業(yè)的基礎理論和專業(yè)知識，并了解相關行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；（2）具有能應用數(shù)學、自然科學等基本原理，識別、提出并解決工程問題的能力；（3）能夠應用專業(yè)知識研究分析電氣與控制領域復雜工程問題；（4）具備電氣與控制領域系統(tǒng)、部件或工藝流程的設計開發(fā)能力，并具有創(chuàng)新意識；（5）具備基于科學原理和方法設計、實驗及分析的能力；（6）能合理應用工程儀器及信息技術，具備解決電氣與控制領域復雜工程問題能力；（7）能夠合理分析、評價電氣與控制領域復雜工程問題對社會的綜合影響，并理解應承擔的責任；（8）了解當今世界面臨的問題及工程方案在全球及社會大背景下可能產生的影響；（9）具有人文社會科學素養(yǎng)，能遵守工程職業(yè)道德規(guī)范，履行責任；（10）具備團隊合作精神和協(xié)調、管理、競爭與合作能力；（11）有一定國際視野和較強溝通能力；（12）自主學習能力強，能適應社會發(fā)展。

（二）構建課程結構優(yōu)化體系

根據(jù)學習成果設定構建課程結構體系，如圖2。按由淺入深的教學規(guī)律和能力形成的邏輯設計，課程結構體系由五大教學平臺構成：通識類知識教學平臺、學科基礎教學平臺、專業(yè)知識教學平臺、實驗實踐教學平臺、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓練平臺。五大平臺課程的選擇、教學內容及教學方法均為達成學習成果而采用反向設計設置，所有課程教學內容及方法等均為支撐培養(yǎng)學生特定能力，充分體現(xiàn)“以學生為中心”。課程結構體系與學生畢業(yè)要求指標間對應關系以矩陣形式表達：矩陣橫向表示畢業(yè)要求指標，縱向表示課程和畢業(yè)要求各指標的關聯(lián)程度[6]。

圖2 課程結構體系構建

1.通識類知識教學平臺。包括數(shù)學與自然科學類課程和人文社會科學類課程兩大模塊。數(shù)學與自然科學類知識是解決復雜工程類問題的重要理論基礎，是學生形成良好認知結構及知識向能力轉化的橋梁。數(shù)學與自然科學類課程主要包括高等數(shù)學、概率與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)、大學物理等，主要培養(yǎng)計算、邏輯思維和抽象思維能力等。人文社會科學類模塊主要包括思想道德修養(yǎng)、馬克思主義原理、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論等，著重培養(yǎng)學生的人文素質。人文素質培養(yǎng)是通識教育核心，注重學生的道德感、理智感及情感的和諧發(fā)展和健全人格塑造，強調知識融會貫通[7]。

2.學科基礎教學平臺。包括工程基礎類課程和專業(yè)基礎類課程兩大模塊，主要為專業(yè)知識的學習奠定必要基礎，并具有一定創(chuàng)造性和應用性，可激發(fā)學生后續(xù)專業(yè)知識學習興趣，提高專業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)科學探究能力與創(chuàng)新精神。工程基礎類課程包括電路原理、電子技術、機械設計基礎等，專業(yè)基礎類課程包括電機學、自動控制原理、傳感器與檢測技術、智能控制原理及應用、電力電子技術、單片機原理及應用等。

3.專業(yè)知識教學平臺。專業(yè)知識教學平臺是學生學習專業(yè)理論、專業(yè)技術知識的重要平臺，通過學習培養(yǎng)其利用專業(yè)知識研究、分析、解決工程實際問題和系統(tǒng)開發(fā)設計能力。為培養(yǎng)滿足社會與經濟發(fā)展的多規(guī)格、多樣化人才，專業(yè)課教學強調增加學習自由度，向多樣化方向發(fā)展，包括必修類課程和選修類課程兩大模塊，并提高選修類課程比例，充分提高學生專業(yè)學習的選擇自由度。必修類課程包括現(xiàn)代控制理論、FPGA應用設計、智能控制系統(tǒng)等。選修類課程包括可編程控制器（PLC）原理與應用、過程控制、DSP原理及應用深度學習、機器人技術等。

4.實驗實踐教學平臺。實驗實踐教學是應用型本科院校實施素質教育、實踐育人、培養(yǎng)學生工程素養(yǎng)的主要途徑。實驗實踐教學平臺包括課程設計、課程實驗、工程實訓、生產實習、畢業(yè)設計等。在實驗實踐教學過程中，適當提高跨學科、跨專業(yè)開放性實驗、實訓項目比例，引入工程項目，以實際工程技術或最新科研項目問題為驅動點，設定預期成果產出。在教學策略上，通過制定實驗方案、動手實踐、創(chuàng)新設計、項目研究、數(shù)據(jù)分析等完成項目構思、設計、實施到完成的周期過程[8]，提高學生專業(yè)認知，綜合培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新能力，把理論知識真正轉化為解決實際問題的能力，充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新熱情與創(chuàng)新潛能。

5.創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓練平臺。依托學校協(xié)同企業(yè)共同建立創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新實訓基地，搭建創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新訓練平臺，為學生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新提供訓練空間，開展大學生科技創(chuàng)新立項、鼓勵大學生參加各級科創(chuàng)賽事與創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新教育培訓等。

四、成果評估及相關運行保障機制建設

（一）成果評估機制

成果評估是以OBE理念為導向的課程結構體系的重要一環(huán)，客觀、科學、合理的成果評估可有效促進學習目標達成。成果評估核心是面向成果產出的課程質量評估和畢業(yè)要求達成度評估，具體包括學生學習成果、課程對能力指標的支撐、企業(yè)認同度等。傳統(tǒng)課程質量評估結果信息是單向流動的，一般是在理論課程或實踐課程教學完成后，以教師對知識點的考核評分為主，忽略了學生能否通過該課程獲得能力提升、教學內容能否滿足需求等問題。因此，課程質量評估要采用多元化評估方式，以教學活動全過程為主線，聚焦學習成果，注重過程評價及與該課程支撐畢業(yè)要求的匹配度。課程評估對象包括五大類平臺各門課程，主要判定其是否與相關畢業(yè)要求指標點相契合。畢業(yè)要求達成情況評估是判斷人才培養(yǎng)的“成果產出質量”或“出口質量”是否達到預期畢業(yè)要求，以及畢業(yè)要求指標是否與社會需求契合，是實現(xiàn)“持續(xù)改進”的前提條件。畢業(yè)要求達成度評估通過收集并定性或定量分析、比較、綜合學生四年本科學習成果的有關課程和學生課堂表現(xiàn)、作業(yè)報告、學生自我評價等評估數(shù)據(jù)，評價學生畢業(yè)要求達成度，為培養(yǎng)目標的持續(xù)改進提供依據(jù)。作為教學活動的主要組織者，在成果評估過程中，教師要隨時關注學生課堂參與度、學習的主觀能動性、知識掌握及能力提高等情況，以保證評估客觀、真實、有效。

評估與改進過程要有行業(yè)或企業(yè)專家參與，充分吸納其對畢業(yè)生的評價和人才培養(yǎng)的意見建議，以保證評價和修訂工作能夠客觀反映行業(yè)、企業(yè)需求，提高人才培養(yǎng)工作與社會需求的契合度。在成果評估過程中要注重實時、透明、公正，及時發(fā)現(xiàn)問題并有效修正培養(yǎng)目標、完善畢業(yè)要求能力指標、優(yōu)化課程結構體系、調整課程授課內容，從而實現(xiàn)人才培養(yǎng)規(guī)格與企業(yè)及行業(yè)的發(fā)展同步。在學生個體層面，考核評價要充分考慮學生個性化需求，由單純知識量化評分向成果產出的質性評價轉變、專業(yè)知識型向專業(yè)技能型轉變、職業(yè)知識向職業(yè)行為轉變、外部關注向內部喚醒轉變[9]。

（二）運行保障機制

建立科學有效的運行保障機制是以OBE理念為導向的課程結構體系成功的保證。高校對內要深入貫徹“以學生為中心”理念，增加硬件教學設施投入，合理分配教學經費，為人才培養(yǎng)創(chuàng)造良好條件，對外要協(xié)調企業(yè)及相關的職能部門做好規(guī)劃與統(tǒng)籌，制定人才培養(yǎng)制度，以保證有效實施合作育人。

企業(yè)、院所、行業(yè)相關領導及管理人員應及時向高校反饋畢業(yè)生的專業(yè)知識應用能力、企業(yè)期盼的職業(yè)能力、綜合素質優(yōu)劣勢等方面評價，并對高校在辦學思想、培養(yǎng)目標、教育教學等環(huán)節(jié)提出建設性意見，和高校共同制訂科學合理的以目標為導向的人才培養(yǎng)方案，并參與課程結構體系設計和學校教育教學過程，實現(xiàn)人才培養(yǎng)與社會需求的全方位對接。對院校科學研究、基礎設施建設等方面予以支持，對學校人才培養(yǎng)工作給予實質性建議和反饋。高校應協(xié)同企業(yè)、院所、行業(yè)成立相關組織機構，細化職責分工，建立議事決策、協(xié)調組織、督促落實及表彰激勵等工作機制，提高工作實效。加強師資隊伍建設，鼓勵并選派骨干教師掛職企業(yè)，熟悉生產流程，并依據(jù)實際調整教學內容創(chuàng)新教學方式。高校和企業(yè)、院所和行業(yè)要把合作育人經費列入專項預算，為合作育人提供經費保障。

五、結語

以OBE理念為導向的課程結構優(yōu)化設計是應用型本科人才培養(yǎng)目標實現(xiàn)和畢業(yè)要求高度達成的重要保證。但在具體實施過程中存在學習成果難以精準評估及由高校生師比不合理等問題，因此需進一步完善課程結構體系，深入研究與探索新教學理念，以期為企業(yè)、行業(yè)輸送集知識、能力、素質于一體的優(yōu)秀應用型人才。