基于OBE成果導向理念的城市軌道車輛專業創新型人才培養模式改革探析

文孝霞，杜子學，崔曉璐

（重慶交通大學 機電與車輛工程學院，重慶）

一 引言

近年來，為主動應對新一輪科技革命和產業變革，支撐服務創新驅動發展，我國陸續出臺“互聯網+”等重大國家戰略，提出把創新擺在制造業發展全局的核心位置，著力突破一批重點領域關鍵共性技術，促進制造業的數字化、網絡化和智能化。

隨著我國城鎮化及經濟飛速發展，軌道交通以其運量大、綠色環保、準點舒適的技術優勢，已經成為解決城市擁堵問題的根本出路，隨著城市軌道交通的快速發展，未來對城市軌道交通人才的需求量巨大。軌道交通裝備作為戰略性新興產業，涉及機械、車輛、電氣、信息化技術的多學科高度集成和交叉融合，顯然在新一輪軌道交通高端裝備科技革命中，要突破重點領域核心關鍵技術，迫切需要大批卓越的高層次創新型新工科人才，新產業不僅在專業知識結構上，對人才的對外交流能力、組織協調能力等綜合素養也提出了更高要求。如何在現有教育體系下，加快創新型城市軌道車輛專業人才培養步伐，解決具有交叉學科背景專業技術人才的短缺問題是我國許多城市軌道交通發展面臨的嚴峻問題。

二 人才培養現狀與存在問題

然而，通過對高校城市軌道車輛畢業生培養質量的調研發現，高校人才培養體系還存在諸多與高等教育發展不相適應的地方。高校由于注重理論傳授而使教學呈現“理科化”傾向，當前知識的理論化、能力的單一化和知識結構的片面化使得學生在解決復雜工程問題能力薄弱，對存在的復雜工程問題缺乏一定的分析和解決能力。畢業生工程能力，實踐動手能力、團隊協作能力、溝通交流能力及社會責任感等普遍欠缺，尤其是創新能力更為薄弱，無法滿足企業對高層次創新型專業技術人才的知識、能力和素質的需求[1-2]。反映到高校人才培養機制中，當前阻礙創新型人才的癥結主要表現在培養模式、教學模式和人才評價欠缺三個方面。

（一） 人才培養模式以學科為依據，缺乏基于OBE成果導向的培養模式

當前高校的課程體系基本采用遞進培養模式開展，以我校城市軌道車輛專業為例，經過多年探索，城市軌道車輛專業的課程教學內容設置，采用“通識教育+學科基礎+專業基礎+專業課程”四段式模式，這種人才培養模式核心仍以學科為向導，分散設立各模塊課程，缺少以產品為驅動，基于OBE成果導向的系統培養模式。且軌道車輛是集機械、電氣、信息、智能技術高度融合的復雜機電產品，需要多學科知識交叉融合，目前的理論課程設置將機械、信息技術、智能技術相對割裂，培養的學生呈現出知識結構片面化，知識理論化、能力單一化等問題。

（二） 課程體系設計相對獨立，缺乏以產品為導向的有機課程體系

在“四段式”人才培養模式下，基于學科劃分和設計的課程體系必然導致理論知識間缺乏關聯和交叉融合，缺乏以復雜產品為驅動的課程體系一體化設計，缺少跨專業交叉融合的課程體系。理論課程間知識相對割裂，實習實踐教學環節缺乏系統性、綜合性及創新性，實踐性教學項目大多附屬于理論教學，內容單一、設備陳舊，缺乏課程、學科、領域等方面的融合，并滯后于科技發展前沿技術，從而造成了學生理論與實踐學習的積極性不高、創新能力不強的局面。

（三） 教學模式相對傳統、缺乏以成果產出為導向的教學模式

在當前的人才培養模式下，理論課程和實踐教學采用的傳統教學模式是另一個較為突出的問題，為了提高人才培養質量，高校經過多年的教學改革實踐，得出以學生為中心的共識，探索建立了線下課程、線上課程及線下線上混合課程等多元教學模式，我國在疫情影響下，高校大規模被動嘗試了幾種教學模式，但從我校對學生的調研結果看，學生對線上教學模式的效果持保留態度，在我校線上線下教學效果調研中，超過60%的學生選擇更喜歡教師線下教學。調研結果表明，當前不管是線下課程、線上課程還是線上線下混合課程，教學模式仍然采用注入式和灌輸式教學方式為主，以教師講授為主，并沒有真正實現學生為中心的教學模式，學生始終處于被動附屬地位，且采用線上教學模式學生的專注度更低。傳統的注入式教學模式的弊端雖然在教育界達成共識，但目前并沒有一種切實可行的更為優化的教學模式取代被動注入式教學模式，要切實轉變這種固化的、慣性極大的教學模式，必須尋求一種新的載體，以項目與任務驅動為手段，以學生為中心，全面激發學生的自主學習能力，激發其創新靈感。

（四） 專業人才評價體系單一，缺乏以成果為導向的評價體系

高等教育教學改革過程中，對教師課堂教學質量的監控和評價力度較大，而對學生的教育產出質量關注很少，這偏離了教育的初衷。

當前對專業人才的評價指標及評價體系較為單一，理論課程的量化考試成績所占比例權重大，對創新創業能力和實踐動手能力的評價可采用競賽獲獎進行評價，但對專業人才頂端能力與普通能力范圍間大量學生的創新創業能力和實踐動手能力的量化評價處于空白，導致對處于頂端能力與普通能力之間的創新能力無法科學合理評價，挫傷了學生在創新創業能力與實踐動手能力培養上的積極性。學生培養質量是教育產出，高校的評價應以學生為評價主體，加強以成果為導向的評價體系研究。

三 城市軌道車輛專業人才培養改革

上述問題的存在，主要源于根深蒂固的傳統教育理念，當前新興技術和新興產業的迅猛發展，對人才的需求日益提高，為應對當前高等學校學生適應社會和創新能力不強，創新型與復合型人才緊缺的現狀，迫切需要對城市軌道車輛專業的人才培養理念進行根本性逆轉，在人才培養模式，教學模式及評價模式三個方面突出OBE成果導向，以創新型人才培養質量作為基礎進行反向設計，以項目與任務驅動為手段，設置專業知識高度綜合的創新型教學環節，積極探索軌道車輛專業創新型人才培養方式[3-4]。

（一） 基于OBE成果導向理念的軌道車輛專業人才培養模式重構

以OBE成果導向為理念，以創新型專業人才培養為宗旨， 以工程創新能力培養為核心，以項目實現為綱領，在培養模式的設計上，厘清各教學環節間的邏輯關系，構建創新型人才培養模式[5]。從高校實踐教學環節入手，著力打破以學科為導向的人才培養模式固有框架，將割裂的各實踐教學環節，整合為綜合性軌道車輛創新實踐，在創新實踐環節實施過程中，與科研項目有效結合，以工程實際產品為載體，以項目實現為抓手，將產品開發設計全流程中涉及的工程知識整合到綜合創新實踐中，其難度接近畢業設計難度，為后續的畢業設計環節奠定堅實基礎，人才培養模式架構如圖1所示，通過培養模式的實施，實現人才創新能力不斷提升。

圖1 基于OBE成果導向理念的軌道車輛專業培養模式

（二） 基于OBE成果導向理念的軌道車輛專業人才培養課程體系重構

基于OBE成果導向理念，以市場需求為導向，通過重慶軌道交通集團、中車重慶長客制造有限公司調研該行業前沿動態，根據本行業新技術、 新產業發展對創新人才知識、能力、素質的實際需求，從軌道車輛制造和智能運維兩個角度，進行理論教學與實踐教學創新課程體系設計。依據課程歸屬，對軌道車輛專業的原課程體系進行分組，將課程體系中專業基礎和專業課制定為專業課程群，在分流后建立軌道車輛結構設計課程組和智能運維設計課程組，以成果導向為理念，設計實踐教學環節，實現城市軌道交通車輛專業人才培養課程體系重構，課程體系如圖2所示。

圖2 基于OBE成果導向理念的軌道車輛課程體系

（三） 基于OBE成果導向理念的軌道車輛專業教學模式優化

以OBE成果導向為理念的課程體系中，包含兩類課程，一類是學科基礎理論課程，這類課程的教學模式以課堂教學為主，采用線上線下混合模式開展，在理論課程的教學過程中，貫穿OBE成果導向理念，在課后作業環節，以關鍵零部件及分總成為載體，開展總成部件項目訓練，為后續的綜合性實踐教學環節奠定堅實基礎。如圖3所示，教學模式的轉變，主要將課堂知識進行分解，線上部分知識以學生為主體，開展學習。線下教學以重難點為主線，解決關鍵問題，最后以課后大作業為終端輸出，檢驗學生課堂學習成果，新型教學模式如圖3所示。

圖3 基于OBE成果導向理念的課程教學模式

課程體系中實踐教學模式是實現人才創新能力培養的重要教學環節，實踐教學模式以工程產品為載體，以團隊分工合作模式，以OBE成果導向為理念，開展項目分組，項目方案設計、項目方案論證、項目實施及最終的系統集成，以小組提交的成果為最終評價依據，實現以學生為中心，以成果為導向，面向產出的實踐教學模式轉變。通過這種項目實踐模式，積極發揮學生的主體地位，挖掘學生的創新意識和主觀能動性，形成理論課程教學和工程實驗實踐有效結合，實現注入式實踐教學方式向任務和項目驅動式教學方式的轉變，達到軌道車輛專業實踐教學模式優化目的，如圖4所示。

圖4 基于OBE成果導向理念的實踐教學模式

（四） 基于OBE成果導向理念的軌道車輛專業人才評價體系重構

以OBE成果為導向的培養模式，其核心是緊密圍繞專業人才的產出效果開展各個教學環節培養，因此構建面向產出的評價體系尤為重要，這是控制人才培養質量的關鍵環節。該評價體系主要針對專業人才處于頂端能力與普通能力范圍間的大量學生，主要分為理論課程的評價與實踐教學環節的評價，理論課程由于是綜合大實踐課程的基礎，因此主要以零部件及總成系統為對象進行評價，評價方式為理論考試+零部件或總成系統作品，理論考試側重考查學生的純理論知識，零部件或總成系統作品側重于考查學生的專業知識運用能力。

實踐課程主要針對集成化產品，以組為單位進行考核，主要評價模式采用三段式評價，即設計說明書+仿真產品+答辯。其中設計說明書主要內容為設計方案合理性、可行性分析，結構創新設計說明。仿真產品包括虛擬樣機，虛擬模型及分析結果。如圖5所示。

圖5 基于OBE成果導向理念的循環評價體系

通過評價體系的改革，實現軌道車輛專業人才培養質量評價體系重構，扭轉目前主要以考試成績評價學生的單一指標體系，切實解決創新能力和實踐動手能力難以量化評價問題，對專業人才的創新能力和實踐能力開展客觀合理評價，從保障學生的學習成果達成出發，建立面向產出的教學持續改進機制，滿足我國認證協會對工科專業認證標準要求[6]，使該人才培養質量自適應調節機制。

四 結語

以成果導向為理念的教育模式，實現了從學科導向到產出為導向的教育理念的轉變，實現了以教師為中心向學生為中心的轉變，解決了教育供需雙方角色調換問題，以OBE成果導向為理念的教育思想是提升高校人才培養質量，提高人才創新能力的切實可行措施。本文以城市軌道車輛專業人才培養為例，針對專業人才存在的工程能力，創新能力不強問題，從人才培養模式，教學模式及人才評價模式三個方面突出OBE成果導向，提出了基于OBE成果導向理念的軌道車輛專業人才培養模式架構，基于OBE成果導向理念開展軌道車輛專業人才培養課程體系優化和軌道車輛專業教學模式革新，建立了以OBE成果導向的軌道車輛專業人才評價體系。但也應該看到，以OBE為理念的教育教學改革是個復雜的系統工程，涉及到高校教育教學制度，人才培養模式、課程教學模式及人才評價等綜合性改革，這決定了以OBE成果導向為理念的教育教學過程的實施必然是個長期的循序漸進的過程，只要持續不斷開展以OBE成果導向為理念的教育教學改革，經歷一定周期人才創新能力將取得預期效果。