基于OBE理念的機(jī)械類專業(yè) 實踐教學(xué)體系設(shè)計

趙存有 陳國晶 徐鵬

摘? ? 要：實踐教學(xué)對提高本科教學(xué)質(zhì)量具有重要的作用，實踐環(huán)節(jié)秉持OBE理念體現(xiàn)工程教育專業(yè)認(rèn)證的工程性，有利于以學(xué)生為中心的人才培養(yǎng)，有利于提高教師實踐能力和應(yīng)用型高校畢業(yè)生的就業(yè)率。文章針對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題，總結(jié)了專業(yè)實踐教學(xué)的新要求，在實踐教學(xué)各個環(huán)節(jié)的教學(xué)目標(biāo)規(guī)劃基礎(chǔ)上構(gòu)建實踐教學(xué)體系，提出實踐教學(xué)體系實施流程，以及強(qiáng)化校外實踐過程中的產(chǎn)教融合。

關(guān)鍵詞：機(jī)械類專業(yè);實踐教學(xué)體系;OBE理念

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：1002-4107（2022）04-0084-03

在教育國際化和全球化的大背景下，基于學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向教育（Outcomes-based Education，OBE）[1]已成為世界各國高等院校進(jìn)行工程教育改革與發(fā)展的主流趨勢[2]，同時也是我國現(xiàn)階段開展工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念。在OBE理念引領(lǐng)工程教育改革的背景下，加快新工科建設(shè)、促進(jìn)產(chǎn)教融合和追求卓越的專業(yè)發(fā)展新形勢下，作為教學(xué)過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，實踐教學(xué)對提高本科教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和科技創(chuàng)新能力具有重要的作用[3]，因此，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)（以下簡稱“機(jī)械類專業(yè)”）需要設(shè)置完善的實踐教學(xué)體系。為了實現(xiàn)各個實踐環(huán)節(jié)在培養(yǎng)應(yīng)用型高級專門人才的有效性，亟需完成專業(yè)的實踐教學(xué)體系規(guī)劃與設(shè)計。

一、實踐環(huán)節(jié)秉持OBE理念的意義

（一）基于OBE理念的實踐環(huán)節(jié)體現(xiàn)工程教育專業(yè)認(rèn)證的工程性原則

應(yīng)用型高校更適合把OBE教育模式與專業(yè)教育有機(jī)地融為一體，實現(xiàn)工程教育專業(yè)認(rèn)證的目標(biāo)。在OBE理念的指導(dǎo)下，實踐教學(xué)需要采用有針對性的教學(xué)方法和手段，根據(jù)實踐完成的教學(xué)目標(biāo)和現(xiàn)場實踐條件設(shè)計實踐流程，對應(yīng)用型高校的實踐教學(xué)有巨大的促進(jìn)作用。

（二）基于OBE理念的實踐環(huán)節(jié)有利于以學(xué)生為中心的育人原則

實踐教學(xué)大綱的設(shè)定是基于培養(yǎng)方案的畢業(yè)要求，畢業(yè)要求是基于專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念正是反向設(shè)計學(xué)生受教育的層次結(jié)構(gòu)，以及相關(guān)評價體系，注重對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出進(jìn)行分析。根據(jù)實踐教學(xué)大綱規(guī)劃的教學(xué)目標(biāo)，實踐課程讓學(xué)生清楚實踐什么、為什么實踐、怎么實踐、如何考評，實現(xiàn)實踐目標(biāo)達(dá)到目的的關(guān)鍵在于尋找能夠?qū)崿F(xiàn)實踐教學(xué)目標(biāo)的流程和活動的載體。這樣的載體包括工程流程、工程活動、理論聯(lián)系實際的過程等。有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性，從而促進(jìn)實踐環(huán)節(jié)實現(xiàn)以學(xué)生為中心[4]。

（三）基于OBE理念的實踐環(huán)節(jié)促進(jìn)教師實踐能力的提高

OBE理念強(qiáng)調(diào)對學(xué)生的教學(xué)成果或教學(xué)結(jié)果，倒逼教師實踐能力的提高，有助于理論與實踐的結(jié)合，不但促進(jìn)教師的理論言之有物，同時也促進(jìn)雙師型教師的培養(yǎng)。教師既要確立好預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出，并細(xì)化分解為可操作的小目標(biāo)，又要掌握各類教育資源、選擇多種教育策略來實現(xiàn)預(yù)期教育目標(biāo)。

（四）基于OBE理念的實踐環(huán)節(jié)能夠提高應(yīng)用型高校畢業(yè)生的就業(yè)水平

學(xué)生的實踐水平和能力是在實踐中形成的，決定學(xué)生適應(yīng)就業(yè)崗位的能力。學(xué)生的實習(xí)成果直接決定用人單位對應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的評價。按照OBE理念的實踐環(huán)節(jié)完成的實踐，是全面、快速提升學(xué)生實習(xí)質(zhì)量最有效的途徑，是以質(zhì)量贏得用人單位、社會對專業(yè)學(xué)科、人才培養(yǎng)認(rèn)可度提升的捷徑。

二、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題

（一）實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容缺乏目標(biāo)設(shè)計

對于某一實踐環(huán)節(jié)的執(zhí)行過程，學(xué)生根據(jù)教師安排或企業(yè)實習(xí)條件，直接進(jìn)入實踐內(nèi)容。教師和企業(yè)人員安排實踐過程主觀因素過多，沒有詳細(xì)論證教學(xué)大綱中的教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)與實踐內(nèi)容和實踐過程的契合關(guān)系。學(xué)生被動地完成實踐內(nèi)容，被動地執(zhí)行實踐過程，對實踐的目標(biāo)不了解。實踐過程中缺乏問題導(dǎo)向、任務(wù)導(dǎo)向和課題導(dǎo)向。

（二）各個實踐環(huán)節(jié)的層次相近，實踐內(nèi)容趨同

專業(yè)實踐類的實踐環(huán)節(jié)包括認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、機(jī)械工程訓(xùn)練、電氣控制技能訓(xùn)練、綜合實驗、專業(yè)綜合實踐、畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，在認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)中，層次相近、內(nèi)容趨同。不但教師感覺到實踐缺乏針對性，學(xué)生也感覺到?jīng)]有達(dá)到實踐鍛煉的目的。認(rèn)識實習(xí)過程中參觀性質(zhì)的居多;生產(chǎn)實習(xí)過程中，由于企業(yè)生產(chǎn)條件的限制，靠近生產(chǎn)環(huán)節(jié)觀察已是條件比較好的情況;畢業(yè)實習(xí)過程與認(rèn)識實習(xí)基本相同，專業(yè)綜合實踐的部分內(nèi)容與生產(chǎn)實習(xí)的部分內(nèi)容相同。

（三）實習(xí)內(nèi)容不能與理論有效銜接

認(rèn)識實習(xí)是在專業(yè)基礎(chǔ)課開設(shè)之前的實踐環(huán)節(jié)，實習(xí)的內(nèi)容通過參觀根本不能解決“互換性與測量技術(shù)”“機(jī)械設(shè)計”“切削原理與刀具”“機(jī)床設(shè)計”等課程的基礎(chǔ)性實踐內(nèi)容問題。生產(chǎn)實習(xí)內(nèi)容多傾向于產(chǎn)品的裝配和機(jī)械零件的加工，對于先進(jìn)加工技術(shù)、特種加工技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計方法、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計等方面的內(nèi)容涉及較少，而且對于工程教育專業(yè)認(rèn)證理念的非技術(shù)指標(biāo)的完成情況不理想。

三、基于OBE理念的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)的新要求

（一）工程教育專業(yè)認(rèn)證質(zhì)量保證和提高的要求

目前，《華盛頓協(xié)議》各成員國大多采取學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向教育作為認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，即將學(xué)生的學(xué)習(xí)成果作為教學(xué)成果的評價依據(jù)，并以促進(jìn)專業(yè)持續(xù)改進(jìn)作為認(rèn)證的最終目標(biāo)。工程教育專業(yè)認(rèn)證提出的持續(xù)改進(jìn)需要對培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行評價，目的是改進(jìn)。教育部機(jī)械類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會亦明確指出，將在未來3年內(nèi)，緊貼國內(nèi)外機(jī)械類專業(yè)高等教育的發(fā)展趨勢和人才培養(yǎng)需求，強(qiáng)調(diào)將“信息數(shù)字技術(shù)對制造技術(shù)的引領(lǐng)與挑戰(zhàn)”“基于互聯(lián)網(wǎng)的全球制造體系與模式的變革對人才培養(yǎng)創(chuàng)新”“新工科和智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)新理念和新舉措”作為工作的重點。專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)必須符合機(jī)械類專業(yè)的發(fā)展趨勢和人才培養(yǎng)需求才能保證質(zhì)量要求，才能持續(xù)改進(jìn)。

（二）課程體系協(xié)調(diào)發(fā)展的要求

為了保證實習(xí)內(nèi)容與理論的有效銜接，課程體系在理論教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)的連續(xù)性和支撐性做合理規(guī)劃。目前，新工科、數(shù)字化設(shè)計與制造和智能制造等技術(shù)融入傳統(tǒng)機(jī)械類專業(yè)改造過程中，課程體系會發(fā)生巨大的變化，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)也將發(fā)生相應(yīng)的變化。對實踐環(huán)節(jié)的規(guī)劃設(shè)計在持續(xù)改進(jìn)的過程中根據(jù)新課程體系不斷調(diào)整，實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容也會做相應(yīng)的變化，尤其是原來實踐企業(yè)的實踐內(nèi)容也會改變，甚至實習(xí)實踐地點會根據(jù)規(guī)劃內(nèi)容做必要的變更。

（三）規(guī)劃各個實踐環(huán)節(jié)特定教學(xué)目標(biāo)的要求

工程教育專業(yè)認(rèn)證體系的培養(yǎng)方案是反向設(shè)計，育人是正向?qū)嵤┑倪^程。根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計畢業(yè)要求，根據(jù)畢業(yè)要求的指標(biāo)點設(shè)置相應(yīng)的課程，從而建立完整的課程體系。每門課程對應(yīng)若干指標(biāo)點，在課程教學(xué)中設(shè)置教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)畢業(yè)要求的指標(biāo)點。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是課程體系的重要組成部分，也應(yīng)該滿足一般課程所具有的功能。為了避免各個實踐環(huán)節(jié)的層次相近和實踐內(nèi)容趨同規(guī)劃，必須對各個實踐環(huán)節(jié)所需完成的特定教學(xué)目標(biāo)做系統(tǒng)規(guī)劃。

（四）構(gòu)建配套的創(chuàng)新實踐基地的要求

創(chuàng)新實踐是一種非常有效的提升學(xué)生創(chuàng)新熱情和學(xué)習(xí)能力的形式，實踐活動中的科研育人主要是環(huán)境育人和過程育人。例如，實踐過程的科研案例在獲得結(jié)論過程中，涉及問題背景、概念、規(guī)律、應(yīng)用條件、最終結(jié)論，以及推論等都是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容。以創(chuàng)新實踐教學(xué)代替課堂講授，著力培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，為終身學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。教學(xué)與創(chuàng)新實踐之間形式多樣、內(nèi)容豐富的內(nèi)在融合，使兩者在本質(zhì)上成為不可分割的有機(jī)整體。

四、基于OBE理念的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系設(shè)計

（一）實踐教學(xué)體系各個環(huán)節(jié)的教學(xué)目標(biāo)規(guī)劃

每個環(huán)節(jié)的實踐都屬于專業(yè)課程體系的組成部分，實踐課程承擔(dān)的畢業(yè)要求指標(biāo)點的能力強(qiáng)弱關(guān)系到畢業(yè)要求的達(dá)成。實踐環(huán)節(jié)承擔(dān)的畢業(yè)要求指標(biāo)點決定實踐課程的教學(xué)目標(biāo)，實踐課程的教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)實踐流程的一個或多個知識點，實踐流程的知識點必須是有用的、有效的，才能形成對實踐環(huán)節(jié)教學(xué)目標(biāo)的有效支撐。在課程體系的總體框架下，規(guī)劃實踐課程的知識點，剔除多余的、過時的、無效的知識點，保留或增加有用的、有效的知識點。同時，注意建立不同實踐環(huán)節(jié)支撐同一畢業(yè)要求指標(biāo)點的實踐教學(xué)目標(biāo)的層次關(guān)系。考慮課程體系的整體性、連續(xù)性，使實踐環(huán)節(jié)具有理論聯(lián)系實際的流程、能力提高的操作、創(chuàng)新研究的試驗，有效地支撐實踐過程的教學(xué)目標(biāo)。

（二）實踐教學(xué)體系構(gòu)建

按照課程體系對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系，課程實踐教學(xué)體系的構(gòu)建方式本著從課內(nèi)到課外、從校內(nèi)到校外的層次關(guān)系，以基礎(chǔ)實踐、應(yīng)用實踐和能力實踐的遞進(jìn)關(guān)系來構(gòu)建機(jī)械類專業(yè)實踐體系，如圖1所示。

（三）實踐教學(xué)體系實施流程

按照課程體系對應(yīng)的畢業(yè)要求，隨著實踐層次的深入，實踐教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)過程逐漸加強(qiáng)，使實踐環(huán)節(jié)各個實踐層次成為畢業(yè)要求的重要組成部分，如圖2所示。

基礎(chǔ)實踐是課程體系實現(xiàn)課程目標(biāo)的重要組成部分，是完成課程內(nèi)容學(xué)習(xí)的重要補(bǔ)充。通過理論與實踐相結(jié)合實現(xiàn)課程教學(xué)內(nèi)容的學(xué)以致用，獲得初步的實驗設(shè)計能力、在實驗過程中的數(shù)據(jù)獲取能力、對所獲得的數(shù)據(jù)的分析處理能力，進(jìn)一步理解和掌握相關(guān)理論，在實驗報告的撰寫過程中形成溝通與交流的文本，為后面的實踐活動打基礎(chǔ)。基礎(chǔ)實踐的主要環(huán)節(jié)包括課內(nèi)實驗、機(jī)械工程訓(xùn)練、認(rèn)識實習(xí)、獨立實驗、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等。

應(yīng)用實踐是為解決復(fù)雜機(jī)械工程問題而設(shè)置的實踐環(huán)節(jié)，是學(xué)生應(yīng)用能力形成的重要組成部分，通過解決實際問題，學(xué)生形成項目解決的文獻(xiàn)查詢和信息分析處理有效結(jié)論的能力、提出創(chuàng)新設(shè)計方案和方案評價能力、考慮工程和社會關(guān)系的能力、現(xiàn)代工具和模擬軟件的應(yīng)用能力，在項目完成的過程中增強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作能力、項目管理能力和學(xué)習(xí)獲取新信息的能力。應(yīng)用實踐主要包括綜合實驗、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、專業(yè)綜合實踐等。

能力實踐是為解決復(fù)雜機(jī)械工程問題而設(shè)置的實踐環(huán)節(jié)，是學(xué)生創(chuàng)新能力形成的重要組成部分。在形成應(yīng)用實踐能力的過程中和后續(xù)的實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生形成創(chuàng)新能力。能力實踐主要包括專業(yè)性強(qiáng)的課程設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目相關(guān)的大賽等。

（四）校外實踐過程中強(qiáng)化產(chǎn)教融合

產(chǎn)教融合是校外實踐教學(xué)的主流發(fā)展形式，能夠有效提升機(jī)械類專業(yè)實踐體系在專業(yè)課程體系中的作用。產(chǎn)教融合促進(jìn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機(jī)銜接，推動專業(yè)教育優(yōu)先發(fā)展、技能型人才引領(lǐng)發(fā)展，依托產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實現(xiàn)校企優(yōu)勢互補(bǔ)、平等互利、相互促進(jìn)[5]。高校與企業(yè)進(jìn)行全方位、深層次合作，采取“走出去，請進(jìn)來，多向聯(lián)合，多點聯(lián)動”的產(chǎn)學(xué)研合作模式，讓教師和學(xué)生走進(jìn)企業(yè)，把企業(yè)技術(shù)骨干請進(jìn)課堂，促進(jìn)高校在人才培養(yǎng)、師資隊伍、課程體系、特色教材、實踐教學(xué)、創(chuàng)業(yè)與就業(yè)等方面的發(fā)展。

實踐教學(xué)體系在專業(yè)課程體系中的地位越來越重要，在課程體系的構(gòu)建過程中，應(yīng)優(yōu)先考慮理論與實踐的結(jié)合。在工程教育專業(yè)認(rèn)證工作中，把實踐教學(xué)在課程中所占的比例作為一項重要指標(biāo)。從理論與實踐相結(jié)合的廣度來看，產(chǎn)教融合是今后校外實踐教學(xué)過程中必然的實習(xí)方式。

參考文獻(xiàn)：

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■ 編輯∕丁俊玲