基于OBE理念的機械電子工程專業應用轉型研究

李麗麗，楊 旗

(沈陽理工大學 機械工程學院，沈陽 110159)

引言

本科高校向應用型轉變，要主動融入產業轉型升級和創新驅動發展，要提升服務能力并優化結構，以綜合改革和體制機制創新為動力，以國際化和信息化為牽引，推動本科高校向應用型轉變，把辦學思路真正轉到服務經濟社會發展上來，轉到產教融合、校企合作、培養應用型人才、增強學生就業創業能力上來[1]。在此基礎上，需要聚焦專業設置、教學模式、教學內容、課程體系、實踐教學、考核方式、教師隊伍、招生制度等重點難點，以綜合改革驅動轉型發展，推動高等教育領域深刻改革，創造新的實踐經驗，形成新的運行機制和制度體系，產出新的標志性成果。以產出為導向(OBE，Outcomes-based Education)，按照“反向設計，正向施工”的基本思路，瞄準區域經濟社會發展需求，合理定位，根據需求發展，實現定向的培養人才，提升高等教育服務地方經濟水平及能力[2]。在應用型轉變的背景下，沈陽理工大學機械學院機械電子工程專業根據專業轉型發展思路，加強教育研究，制定了轉型發展目標。

一、應用轉型改革途徑

轉變專業培養理念，從課程體系、教學資源、校企合作、教學模式等方面深化改革及應用轉型。

(一)課程體系改革情況

1.培養目標

圍繞應用型人才培養，深化課程體系改革，培養方案提出：大三之前以結構設計課程模塊和測控系統設計課程模塊為兩條主線，以數控加工工藝能力為輔線構建課程群。通過課堂教學、實驗、課程設計等環節培養學生的專業基本能力，通過專業課模塊和機電系統綜合創新設計與機電系統綜合創新實踐以及畢業設計環節，培養學生的機電綜合能力和創新能力。所有的課程設計環節都盡量強化工程應用背景，培養學生的工程能力，符合市場對機械電子工程專業人才的需求，突出“以設計為主線，以工程應用能力培養為核心”的培養目標。

2.教學模式

探索大項目教學模式，從專業基礎課到專業課，由淺入深地采用相同或者相近的產品實例把相關的專業基礎課和專業課程有機串聯起來。以工業機器人和生產線的傳送系統作為主線，貫穿專業基礎課和專業課，讓學生對典型的機電一體化產品從結構到測控都有一個整體的貫穿始終的認知。

3.項目教學

在探索機械電子工程專業課程群建設過程中，依托項目教學規劃整合課程知識體系，強化知識傳授中的關聯性和綜合應用性，突出設計能力、工程應用能力和創新能力的培養。

4.教學改革

選擇一些課程進行教學模式的改革探索，包括項目教學、案例教學、“微課+翻轉課堂”、理論與實踐融合等，改革傳統的單一考核方式。

5.實踐環節

在搭建能力遞增的實踐教學體系過程中，重點解決學生的動手能力、工程應用能力和創新能力。將現有的實驗和課程設計改為課堂或課外的仿真實驗、實體實驗室的實驗、實體實驗室的工程應用實踐和綜合創新實踐。

6.校企合作

重點探索學院與企業深度合作、理論與實踐相結合的人才培養方式。爭取與兩家企業完成深度合作，對人才培養模式、教學內容及課程體系、實踐教學等進行綜合改革。

(二)教學資源

1.課程建設

將部分專業基礎課和專業課的理論與實踐教學內容以大項目教學為主線進行整合以及教學內容、教學模式和考核方式的改革。改變傳統的常規教學模式，把理論知識的學習貫穿于學生的學習能力、思考能力、實踐能力、工程應用能力之中。

2.教材建設

本專業優先選用適合應用轉型的精品教材，同時積極鼓勵教師編寫適合本校本專業特點、符合應用轉型方向且與教學改革密切配合的教材。結合“基于應用轉型的機械電子工程專業課程體系優化與教學模式改革”，陸續編寫適合本專業應用轉型的配套教材。

3.校內實驗條件及利用

本專業依托機械設計制造及自動化專業，共享實驗資源，同時加強工程實踐教學的硬環境建設，構建基于學生工程實踐能力培養的實踐教學共享平臺。2016年本專業新建了一個工程軟件實訓平臺，構建了一個小型數控加工實訓平臺；2018年搭建了工業機器人柔性生產線教學平臺。目前隸屬本專業的實驗設備包括單片機實驗系統、西門子和歐姆龍的PLC實驗系統、機器人組裝實驗系統、機電測控平臺、機電液一體化工程軟件實訓平臺、工業機器人柔性生產線教學平臺等。同時申報了“工業控制網絡實驗臺”“機器視覺運動控制實驗臺”“單片機創新實驗平臺”“數控維修實驗臺”“機電系統測控實驗平臺”，可以滿足教改的基本需求，而且有持續改進的空間。

4.校外實訓條件及利用

本專業先后與鐵嶺際華三五二三特種裝備有限公司、蘇州奧杰汽車股份有限公司、沈陽華越汽車技術開發有限公司、沈陽航天新光集團有限公司、沈陽浩浦機械設備有限公司等企業建立了校企人才合作平臺，并成為該專業的校外實踐教學基地。同時與沈陽東基集團有限公司進行了校企合作，成為該專業固定的生產實習基地。

(三)校企合作

通過對沈陽機床(集團)有限公司、沈陽新松機器人股份有限公司等企業的實地調研，并以裝備制造行業和制造企業的實際需求為目標、以工程實踐能力培養為核心確定了專業培養標準，制定了基于我們提出的“以設計為主線，以實踐能力培養為核心”的人才培養方案。

(四)教學模式

積極探索問題導向、案例教學、“微課+翻轉課堂”等適合應用型人才培養的教學方法。改變傳統的常規教學模式，把理論知識的學習貫穿于學生的學習能力、思考能力、實踐能力、工程應用能力之始終，在能力遞增實踐教學體系中進行綜合能力和創新能力的培養方式和體系建設。

二、應用轉型改革經驗

在機械電子工程專業轉型試點的實施過程中，我們的主要做法和經驗如下：

認真學習和領會《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》，堅決貫徹遼寧省深化普通高等學校創新創業教育改革實施方案，結合本專業的實際和學校的特色開展試點工作。試點工作始終遵守學校的總體部署，嚴格按照沈陽理工大學機械電子工程專業轉型發展的實施方案有計劃地開展相關工作。始終以裝備制造行業和制造企業需求為導向，堅持在對相關企業和用人單位調查研究的基礎上，制定人才培養方案和進行課程體系建設。加強應用型教學團隊的建設和管理，在人才引進方面強調既具備扎實的基礎理論知識和較高的教學水平及一定的科研能力，又具有與專業相關的企業工作經歷和豐富的實際工作經驗。積極推動實踐教學模式改革，堅持將學生實踐動手能力培養貫穿于整個教學過程。按照工學結合、知行合一的要求，根據生產的真實技術和流程構建知識教育體系、技術技能訓練體系和實驗實訓實習環境。深化教學管理機制的改革，加強教學過程的管理，建立健全由學生、教師、領導參與的教學質量評估與監控體系。

根據學校的特色和本專業的實際情況，按照遼寧省深化普通高等學校創新創業教育改革實施方案的要求，形成了以裝備制造行業和制造企業需求為導向，圍繞遼寧省裝備制造業的產業優化轉型升級的重大需求，制定具有學校特色的專業人才培養模式的機械電子工程專業轉型發展思路。根據機械電子工程專業轉型發展思路，制定了轉型發展目標，即人才培養目標與機電行業及裝備制造業各領域需求對接；專業設置與我國裝備制造業人才需求對接；人才培養要求與工作崗位對接；企業參與制定人才培養方案，增強技術理論、注重技術應用、突出實踐教學；人才培養過程體現校企合作、理論學習和工程實踐交替；科學研究以解決生產實際問題的應用技術研究為主[3]。

三、教學質量監控體系

為保證機械電子工程專業應用轉型質量，構建基于OBE理念的機械電子工程專業教學質量監控及保障體系建設，主要是對教學質量進行評價，形成教學質量報告，由評估評價中心對專業、課程、教師授課、學生表現等方面進行評價，進而形成全鏈條、多維度的高校教學質量評價與保障體系。同時對評價結果進行自省、自糾，不斷改進，將質量管理、質量評價以及質量標準融入到教育教學的各個環節，內化為師生的共同價值追求和自覺行動[4]。在質量監控及保障體系中，把人才培養質量作為評價的重要指標，以學生為中心、以產出為導向，持續改進，強化培養質量的主體意識、完善自我評價制度、健全質量保障體系。本項目的實施將以機械電子工程專業轉型為契機，采用基于OBE理念對機械電子工程專業教學質量監控及保障體系建設(如圖1)。

(一)實現過程性評價和結果性評價相結合

評價常態化，教學質量評價覆蓋整個教學周期。過程性評價即在教學過程中建立隨堂即時評價；學生反饋評價；同行教師、督導、領導聽課評價。結果性評價即期末學生評價、教師自我評價。

建立過程性和結果性相結合的評價方法，教育質量評價實現全過程監控。

過程性評價為：任課教師每學期至少組織三次課堂及時性評價工作；學生日常對教學過程評價反饋；同行、督導、領導聽課評價。

結果性評價為：學院每學期期末組織一次綜合評價；教師對教學班進行評價；教師對自我進行評價；按督導40%、學生40%、院(部)20%的比例綜合計分排名。

評價機制：各主要教學環節有明確的質量要求，質量保障目標清晰，任務明確，機構健全，責任到人，能夠有效支持畢業要求達成。教學質量監測評價指標按照教學內容、教學效果、教學方法、教學態度、推薦度、滿意度等作為改進教學質量依據。本項目的實施將以機械電子工程專業轉型為契機，采用基于OBE理念對機械電子工程專業教學質量監控及保障體系建設，并以“PLC高級應用技術”“單片機原理及應用”和“工業機器人”三門課程為樣例，對其理論課及實踐應用課程進行監測→反饋→分析→改進，形成完整課程目標達成情況評價報告，并進一步應用到其他課程中。

(二)實現層級管理

評價結果層級反饋，完善校、院、教研室、教師、學生質量監控與改進機制，全員參與，主體多元化。學校向下賦權，層層管理，監控評價數據層層反饋，上一級根據數據反饋分析進而改進教學。

(三)建立持續改進機制

對檢查評價結果反饋，根據反饋結果分析問題、找出原因、制訂改進計劃，進而實施執行，并對實施執行結果重新進行評價。建立評價→反饋→分析→改進→評價的閉環機制。持續改進培養目標，始終符合內外需求；持續改進畢業要求，始終符合培養目標；持續改進教學活動，始終符合畢業要求。

結束語

研究機械電子工程應用轉型方法，以學生為中心，反向設計并持續改進，建立以成果為導向的機械電子工程專業教學質量監測評價指標和教育質量全過程監測評價指標。根據學校定位確定培養目標，進而確定畢業要求，制定培養方案和課程體系。并在2021年各專業培養方案四年修改之際，完成此次培養方案的更新。教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果，建設出較為完備的基于OBE理念的機械電子工程專業教學質量監控及保障體系。