基于“成果導向教育(OBE)”理念的材料類專業課程體系重構—以江西科技師范大學材料化學專業為例

艾建平，胡麗玲，陳 忠，向軍淮，楊 文，李文魁*

(1.江西科技師范大學 材料與機電學院，江西 南昌 330038；2.江西科技師范大學 教務處，江西 南昌 330038)

江西科技師范大學(以下簡稱我校)材料化學專業立足江西，面向全國，培養德、智、體、美、勞全面發展，適應地方經濟社會發展需要，系統地掌握材料化學的基本理論知識與基本技能，具有一定的科學研究、技術開發精神及創新意識，能在復合材料、新能源材料、新材料工程技術領域及其相關的行業和領域，從事能源器件生產、輔助研發及技術管理工作，具有良好的團隊意識和道德品質的應用型高級人才，以及能在材料科學領域更高層次進行深造的后備人才。由于我校材料化學專業主要是培養面向區域新能源材料和復合材料領域、行業的高素質人才，但是新材料、新能源行業不斷發展，行業生產模式和技術持續升級，客觀上要求材料化學專業對培養目標、畢業要求進一步細化、優化和調整，同時專業課程體系也需要相應地調整，以適應新的人才培養要求。

2016年6月，我國正式加入國際工程教育《華盛頓協議》組織，標志著我國工程教育質量認證體系實現了國際實質等效。目前我國工程教育專業認證已覆蓋21個專業類，計劃2020年實現所有專業大類全覆蓋。我校材料化學專業抓住機遇，從2019年開始以成果導向教育(Outcome Based Education,簡稱OBE)模式引導工程教育改革，對人才培養方案、課程體系、課程教學大綱和教學評價體系等進行重新設計和制定，旨在為地方應用型高校材料類專業課程體系的建設提供參考方案。

1 “成果導向教育”理念及其指導作用

“成果導向教育”理念最早出現于美國的基礎教育改革，該理念是注重學生學習成果和技能掌握的教學模式，強調監控教育教學過程中的每個環節，使教學活動能夠產生預期效果，以實現教學活動由“教師為中心”向“學生為中心”轉變。成果導向教育模式包含三方面的具體要求，即明確人才產出要求、有效地教學環節和課程體系作為支撐、有持續改進的考核評價制度[1]。用人單位、行業企業專家、教師和學生組成的四方主體基于成果導向教育模式，在反向設計階段，共同提出專業人才的培養目的；對畢業要求及能力進行分解、細化，提出畢業要求達成的策略和課程；制定多元主體參與、定性與定量相結合的評價方式，建立課程體系持續改進的機制；分配相應的教育教學資源，以保證培養目標和畢業要求具有高達成度。在教學活動實施階段，同樣要基于“成果導向教育”理念，實施以學生為中心、以成果為導向的教學內容和教學方式方法。在課程目標達成度評價階段，要對教學成果進行充分評價，并不斷調整和優化教學內容和教學方式方法，以改進學生的學習成效[2]。

2 基于OBE理念的材料化學本科專業課程體系反向設計

2.1 課程體系構建依據與思路

2018年由教育部高等學校教學指導委員會編寫、高等教育出版社出版的《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》(簡稱《教學質量國家標準》)，是我國首個關于高等教育教學質量的國家標準[3]。該標準的制定標志著我國本科生教育走向“規范化、高質量和內涵式”發展階段；《教學質量國家標準》不僅明確包括材料類專業在內的92個本科專業相應的培養目標、適用專業范圍和人才培養方向，而且對各本科專業的學制、學分、課時量、師資隊伍、教學條件和教學質量保障環節提出明確的要求。與此同時，可以看到材料科學與工程學科的復雜性以及不同類型的高校材料類專業服務對象不盡相同。因此，對于地方應用型高校在制定專業人才培養方案過程中，不僅需要參考《教學質量國家標準》，而且需要兼顧高校定位、辦學特色和發展規范，制定符合專業特色的培養目標和畢業要求，然后構建支撐人才培養目標和畢業要求達成度的課程體系。

圖1為基于“成果導向教育”理念的材料類專業課程體系構建思路，該思路以學生的課程目標、畢業要求和培養目標達成度為核心，形成閉環的持續改進機制。從圖中可以看出，為了滿足社會和用人單位對我校材料類畢業生在知識、能力和職業素養、精神等方面的要求，由校教務處牽頭、學院組織專家和專業負責人對專業人才培養方案進行修訂和審議，綜合考慮行業企業專家、用人單位、畢業生等多方的建議，最終確定與培養目標、畢業要求相適應的課程體系。第一、通過專任教師對課程考核資料進行分析和總結，實現教學活動、課程大綱、師資隊伍和支撐條件的持續改進。第二、基于學生大學四年課程成績和畢業階段的情況調查，評價各畢業要求指標分界點達成度情況，然后分析反饋意見修訂課程設置及課程大綱。第三、通過對就業的畢業生和用人單位進行問卷調查或企業調研，對畢業生近5年的就業情況進行跟蹤觀察，實現對培養目標的達成度的評價，進而持續改進專業人才培養方案中的培養目標設定。

圖1 基于“成果導向教育”理念的材料類專業課程體系構建框架圖

2.2 課程體系構建內容

基于上述的課程體系構建依據和課程體系構建思路，我校材料化學專業本著體現學校自身定位和專業辦學特色，設定能夠實現培養目標和畢業要求高達成度的課程體系，課程體系學時和學分結構見表1。材料化學專業課程體系主要由通識教育課程、學科基礎課程、專業主干課程、職業方向課程和綜合實踐課程組成，以理論課程+實驗課程+課程設計+實踐課程等多模塊、多學科交叉融合的方式構成。材料化學專業課程體系中各類課程的學分、學時結構符合《教學質量國家標準》，課程教學總學時2586+36W課時，總學分162學分，其中實踐教學51.6學分，占總學分的31.85%，滿足標準中要求的總學分不低于20%。

表1 材化學專業課程體系學時和學分結構

2.2.1 通識教育類課程

基于立德樹人的教學理念，培養德、智、體、美、勞全面發展的專業人才，在課程體系中構建通識教育類課程模塊，本類課程設置如下：形勢與政策(2學分)、思想道德修養與法律基礎(3學分)、中國近現代史綱要(3學分)、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論(5學分)、大學體育(4學分)、大學英語(10學分)、計算機文化基礎(2學分)、軍事理論與訓練(2學分)、大學生職業規劃與就業指導(2學分)、大學生心理健康教育(2學分)、創新創業概論(2學分)、人文社科素養系列(8學分)。通識教育類課程總學分為40學分，占畢業要求總學分(162學分)的29.63%，滿足通用標準“人文社會科學類通識教育課程(至少占總學分的15%)”要求。

2.2.2 學科基礎課程

學科基礎課程主要為數學與自然科學類課程，目的在于使得專業學生具備運用數理知識和熟知自然科學原理、方法的基礎能力。該類別的課程設置如下：高等數學(9學分)、大學物理B(3學分)、大學物理實驗A(1學分)、無機及分析化學(2學分)、無機及分析化學實驗(1學分)、物理化學(2學分)、物理化學實驗(1學分)、有機化學(2學分)、有機化學實驗(1學分)、線性代數與概率論(2學分)。學科基礎類課程總學分為24學分，占畢業要求總學分的14.82%，滿足通用標準“數學與自然科學類課程”接近15%總學分的要求。

2.2.3 專業主干、職業方向和綜合實踐課程

材料化學專業課程體系中，專業主干課程共53學分，占總學分的32.72%，滿足通用標準“符合本專業畢業要求的工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程(≧30%總學分)”的要求。工程基礎類課程7學分，包括C語言程序設計(2學分)、工程制圖B(1學分)、工程制圖B(1學分)、三維制圖(1學分)、材料加工CAD(1學分)、計算機在材料中的應用(1學分)。體現了通用標準“自然科學在本專業應用能力培養”，包含以下知識領域：工程制圖基礎知識、計算機科學運用技巧等。

專業主干類課程中所含的專業基礎類課程21學分，包括材料科學基礎B(4學分)、材料科學基礎實驗B(1學分)、材料研究測試方法A(4學分)、材料研究測試實驗(2學分)、科技論文配圖與寫作(2學分)、材料化學專業基礎實驗(2學分)、材料化學專業實驗1(2學分)、材料化學專業實驗2(2學分)和材料化學專業英語閱讀及文獻檢索(2學分)，使得學生具有本專業必需的設計、理論分析、表征、文獻檢索、工藝等基本技能，具有綜合分析和解決實際應用問題的能力。專業主干類課程中所含的專業課程包括結構化學(2學分)、材料制備新技術(2學分)、材料化學(3學分)、材料化學模擬實驗(2學分)、材料性能學(2學分)、計算材料學(2學分)、功能材料器件與設計(2學分)、專業創新創業教育專題講座(1學分)及選修專業課程10學分。支撐學生能夠設計滿足材料化學及相關領域需求的工藝流程和裝備，能夠在設計開發環節中體現創新意識；能夠基于材料化學及相關基本原理，采用科學究方法對新能源材料與復合材料進行研究，包括設計實驗、開展實驗、分析數據、詮釋數據，并通過信息綜合得到合理有效的結論。

我校專業人才培養實施分流機制，滿足學生個性化發展的需要，提升學生對專業的認同感。在專業方向課類別中，設置了能源材料化學與先進復合材料兩個方向，各17學分，供學生自主選擇其中一個專業方向來學習，增加學生主人翁意識。使得學生具備能夠對新能源材料與復合材料，開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具的能力。

在綜合實踐課程類別中，包括能源材料實驗、創新科研實訓、復合材料實驗、專業見習、金工實訓、學科前沿、綜合實訓和社會實踐等課程。支持學生掌握本專業工程設計和工程實踐所需的知識和能力，其中企業實踐，可強化學生的工程意識，實現對學生實踐創新能力的培養，使每個學生有足夠的訓練機會。畢業論文選題多數來至教師科研課題和企業橫向課題，注重學生工匠精神、創新意識、協作精神和溝通交流能力的培養。畢業論文要求完成相關資料收集、實驗方案制訂、實驗過程數據采集和處理、實驗結果處理與討論分析、研究結論與 PPT 答辯等[4]。

3 完善課程體系建設的策略

3.1 開展畢業要求和培養目標達成度評價，建立動態平衡的人才培養目標定位

省內經濟形態和行業發展變化迅速，導致對材料類專業人才需求處于動態的過程。因此，在專業人才培養方案制定和專業建設中，需要建立實現畢業要求和培養目標與社會需求的動態平衡。首先，需要調研江西能源集團、江西天然氣管道防腐有限公司、江西華贛瑞林稀貴金屬科技有限公司、萍鄉礦業環保節能有限公司、江西高泰環保新材料有限公司等省內能源、新材料產業中龍頭企業轉型升級的現狀及未來發展趨勢，分析該產業對材料類人才需求情況。弄清區域特色產業發展和職業崗位變化規律；與企業工程師共同修訂已有的材料類專業人才培養方案，對專業基礎理論、實踐實訓內容和教學方法進行更新[5]。建立不同維度的動態調整標準，實施對專業建設進行監測，為后續專業培養目標和畢業要求持續改進提供依據和參考。

3.2 建立與培養目標、畢業要求相適應的課程體系

畢業要求各指標分解點是對專業培養目標的細化，基于OBE理念的課程教學目標設計則來源于畢業要求指標點，通過建立清晰的畢業要求指標點與課程體系之間的映射關系，能夠有利于專任教師對課程恰當定位，選擇合適的教學內容和教學方式方法。課程教學過程中需要以學生需求為中心，圍繞畢業要求設置課程和課程目標，圍繞學生開展教學內容與教學方式設計，圍繞學生課程目標的實現投入教學資源，圍繞學生的學習效果開展教學目標達成度評價，建立課程教學效果持續改進機制，如圖2所示。

圖2 以學生為中心的課程教學過程示意圖

4 結語

通過廣泛征求行業企業專家意見、畢業生反饋意見和用人單位建議，修訂形成了2019材料化學和金屬材料工程專業本科人才培養方案的課程體系。該課程體系是基于“成果導向教育”理念，建立課程目標與畢業要求指標點之間的映射關系，注重畢業要求對專業人才培養目標的支撐。在專業人才培養方案制定和專業建設中，建立實現畢業要求和培養目標與社會需求的動態平衡；圍繞學生的學習效果開展教學目標達成度評價，建立課程教學效果持續改進機制。課程體系修訂工作不可能一蹴而就，將“成果導向教育”理念貫穿于人才培養全過程，能進一步提高我校材料類專業人才培養質量。