卓麗云
(廈門工學院機械與制造工程學院,福建 廈門 361021)
“新工科”的提出為高等教育的改革探索提供了一個全新視角。“新工科”建設指南(“北京指南”)提出全面落實“學生中心、成果導向、持續改進”的國際工程教育專業認證理念。“學生中心、成果導向、持續改進”正是基于學習產出的教育模式(簡稱OBE)的核心理念[1]。
在新工科背景下,新形勢、新要求的行業知識、工程實踐能力、勝任行業發展需求的高素質應用型人才培養便成為應用型本科院校探索與實踐的焦點。湖南工學院引入OBE教學理念,從企業需求、培養目標、畢業要求、課程體系、教學模式等方面著手,對人才培養模式進行了研究與實踐探索,總結出了一套普通應用型高校機械設計制造及其自動化專業的應用型人才培養模式[2];上海理工大學根據現機械工程創新人才培養過程中存在的問題,從OBE理念的創新人才培養模式進行探索,以綜合類課程為例,說明基于能力培養縱向驅動形式的課程設計思路,以及基于案例驅動和問題導向的教學方法,力求將教學從“知識導向型”和以“教師為主體”的灌輸式教學形式向“成果導向型”和“以學生為主體”的探索式主動學習方式轉變[3-4];哈爾濱石油學院從OBE理念的基本概念和內在含義出發,研究了OBE理念下應用型本科校企合作育人模式,提出了OBE理念下應用型本科校企合作育人模式探究[5];河北科技大學按照應用技術大學培養目標的要求,融入工程教育專業認證的OBE理念,修訂了原有機械專業的培養方案,建立了“四四制”分類培養體系,加強了學生使用現代工具和項目管理知識的學習[6];衡水學院機電研究所從成果導向教育內涵出發,分析機械工程人才培養存在的問題,結合教育內涵和問題,提出成果導向背景下機械工程人才培養的有效策略[7]。
雖然這些高校在基于OBE理念的人才培養模式進行了一些研究探索,也取得了一定的成效,但近年來從對我國機械工程領域的生產企業的調查分析中發現,學生實踐動手能力和創新能力的培養仍然是一個亟待解決的問題,值得人們不斷探索合適的人才培養模式。因此,基于OBE理念引導廈門工學院機械專業應用型人才教育模式的研究,是該校教育教學改革和人才培養的正確方向,具有很強的實踐意義。
針對目前應用型本科院校機械專業人才培養模式中存在的關鍵共性問題,并結合一定區域生產企業對機械類專業畢業生的需求情況,以OBE理念為指導思想,綜合考慮國家、市場、學校、在校生和已就業生等方面的需求,探索一套基于OBE理念的機械專業應用型本科人才的培養模式。
廈門工學院是一所以工科為主的地方性應用型高校,定位為地方經濟的發展培養基礎實、技術精、能力強、具有創新精神和社會責任感的高素質應用型專門人才。同時,結合機械專業人才的市場需求,應用型本科機械專業的培養目標可定位為“培養具有較扎實而寬闊的專業知識、較強的實踐能力、工程能力和創新意識,能較快適應企業運行管理等方面工作的高級應用型人才”。通過對該校的在校生和已經走上工作崗位的200位學生進行“你認為應用型本科院校主要培養學生哪方面的能力”的問卷調查,調查結果如圖1所示,在校生和已就業學生普遍認為應用型本科院校主要培養的能力有實踐動手能力、學習能力、研究能力、創新創業能力等。

圖1 應用型本科院校主要培養學生能力的問卷調查結果
因此,根據國家、行業發展需求,學校定位和發展目標及學生的需求,機械專業應用型人才培養目標有以下幾點。
1)培養學生的學習研究能力,學生具備良好的科學知識基礎和研究新知識能力,才能深化自身的知識基礎,擴展自身的知識能力,有助于學生較好地運用科學方法和觀點及現代先進的設計方法和工具,從而幫助學生順利走上工作崗位,能夠快速地學習新技術解決工作中碰到的種種難題,從而實現職業生涯上的進步。
2)培養學生的創新創業能力,學生具備較強的創新和創業意識,擁有發揮想象力、創造性和改革創新的能力,有助力于學生更好地學習專業知識、以強大的心理更好地融入社會,成為機械相關行業的專業人士并保持持續自我發展。
3)培養學生的社會實踐能力,這有助于提升學生的專業興趣、專業技能熟練度和工程意識,可以提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,從而解決學生工程實踐能力培養不足、“學用落差”、無法滿足企業對人才的需求問題。
4)培養學生的高素質能力,高素質指把學生塑造成全面發展的高素質人才,具備社會責任感和堅守職業道德規范,在從事相關專業活動中,全面考慮社會、健康、安全、法律、文化及環境等因素,這樣學生才能在社會激烈的競爭中找到適合自己的位置。
支持培養目標,滿足培養目標的知識、能力、素質需求是課程教學體系設置的關鍵因素。課程所有的培養環節必須以實現培養目標為核心,清晰體現專業培養目標的實現脈絡,并考慮學科的前瞻性發展需求[8]。
圍繞OBE理念事先設定好培養目標——設計、制造一臺功能完備的機械設備,構建以項目為主線的項目課程群。借助于產學研項目,將具有現實需求的產品設計、分析、優化、制造加工融入到實踐教學過程中,保證課程教學內容與項目式教學相結合,讓學生即學即用、加強對所學內容的理解和掌握。根據培養目標和課程教學內容,將任務拆解在相應的課程項目中實施,最后通過相對應的實踐課程實現整臺機械設備的設計、分析、優化、制造,有效促進機械產品設計與實踐項目的實施,提高機械產品設計開發能力。每門課程都有明確的培養目標,以學生為中心,從低到高,層層遞進以適應學生培養目標成長,并設置相應的實踐課程以加強學生培養目標的實現,以培養目標為導向的機械專業項目課程群如圖2所示。通過項目任務中的基礎知識的理論課程和對應的實踐課程的學習,培養學生掌握工程知識并靈活運用的能力;通過項目任務中方案原理設計的相關課程學習,鍛煉學生分析問題與解決問題的能力;通過項目中的結構設計與分析學習,培養學生解決設計、方案問題的能力;通過項目的結構優化及創新學習,教會學生利用先進工具解決問題并培養解決工程問題的創新研究能力;通過項目的制造、安裝、調試等學習,幫助學生了解產品功能及社會經濟效益,懂得項目對于社會的影響和責任。職業道德水平、團隊意識、交通溝通能力及掌握自主學習和終身學習的能力在對整個項目的學習后都有明顯提高。

圖2 項目課程群的教學體系
OBE理念的宗旨是以學生為中心,尊重學生在教學過程中的主體地位。應用型機械人才培養的教學模式應該注重實踐能力的培養,重點培養學生的實際應用能力,以培養學生運用知識解決實際問題為出發點,以培養學生的綜合素質、創新創業思維和就業崗位能力為目標。
遵守“項目為主線、以完成任務為‘驅動’、教師為主導、學生為主體”的理念,利用“機械制圖”“機械設計”“機械制造和機電一體化”等課程為試點進行研究,為學生選擇設計典型的綜合項目把創新創業理念融入到平常課堂中,從而提高學生的學習積極性,使學生能夠理論聯系實際,讓學生在完成項目的同時掌握最新的實用的專業知識。
實踐課程主要用來驗證和鞏固理論知識,主要鍛煉學生運用理論知識解決實際問題的能力,有助力于激發學習興趣。遵循認知能力、專業能力、專業實踐能力、綜合能力、創新能力五個階段的培養順序,結合知識系統性和認知循序漸進原則,設置“教、學、做”層層遞進的一體化實踐教學模式。以“項目式教學”為途徑,綜合應用多種相關平臺如課堂、畢設、大創、賽事和校企合作等,以滿足學生不同的成才需求,提高學生學習的積極性和主動性。采用翻轉大眾的教學方法,把項目式教學貫穿人才培養全過程、各環節——包括課內和課外課堂,讓學生帶著真實的學習任務進行學習,從而激發學生的創新潛力與創業熱情,培養學生的創新思維、創新意識、創業能力與科學精神。因材施教,個性培養;協商與自愿相結合,使每位學生參與一個項目并努力實踐,從而得到一致性(創新意識、嚴謹作風、敬業精神)和非一致性(研究內容、運用技術、提高程度)的鍛煉和提高。
筆者以廈門工學院機械專業為研究對象,針對普通本科應用型機械專業培養模式中存在的問題,引入OBE教學理念,從國家和行業的發展需求、學校定位及發展目標、在校生和已就業學生的需求等方面著手,確定了人才培養目標,并緊緊圍繞著培養目標,探索出一套基于OBE理念的機械專業應用型本科人才的培養模式,明顯提高了該校機械專業學生的實踐動手能力、創新能力、學習能力和綜合素質,畢業生的就業率一直比較樂觀,并普遍受到用人單位的認可和好評。