新工科背景下基于OBE 理念的創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化路徑*

趙曉麗 ， 李鐵磊，2 ， 吳 迪 ， 肖 鋼

（1.哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001；2.哈爾濱工程大學(xué)未來(lái)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001）

1 研究背景

“新工科”建設(shè)旨在促進(jìn)智能制造等新技術(shù)與傳統(tǒng)學(xué)科的有機(jī)融合，將現(xiàn)有的傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型為新型工科專業(yè)，以國(guó)家重大戰(zhàn)略為重點(diǎn)，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。高校要圍繞“堅(jiān)持學(xué)生為本、注重工程訓(xùn)練、強(qiáng)化實(shí)踐能力、培養(yǎng)自主創(chuàng)新”的育人理念，在“新工科”背景下，精準(zhǔn)把握國(guó)家戰(zhàn)略和行業(yè)發(fā)展方向，培養(yǎng)助力經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的創(chuàng)新型工程人才[1-2]。面向“中國(guó)制造2025”，要將培養(yǎng)學(xué)生的工程思維、批判性思維、自主終身學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、跨學(xué)科交叉融合能力貫穿于實(shí)踐教學(xué)的全過(guò)程[3-6]。習(xí)近平總書(shū)記在2021 年兩院院士大會(huì)上的講話中這樣提到，要更加重視青年人才培養(yǎng)，努力造就一批具有世界影響力的頂尖科技人才，穩(wěn)定支持一批創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)更多高素質(zhì)技術(shù)技能人才、能工巧匠、大國(guó)工匠。這一明確要求對(duì)高校創(chuàng)新人才的培養(yǎng)具有十分重要的導(dǎo)向作用[7-8]。

結(jié)合哈爾濱工程大學(xué)“十四五”規(guī)劃方案中提出的“以工程訓(xùn)練中心為依托，構(gòu)建功能集約、開(kāi)放共享、高效運(yùn)行的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練共享型課程中心和實(shí)踐平臺(tái)”新任務(wù)，面對(duì)國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略人才需求和新時(shí)期人才培養(yǎng)要求，需要打造立體化的創(chuàng)新實(shí)踐育人課程，滿足新形勢(shì)、新任務(wù)、新要求。圍繞增強(qiáng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神，重視實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，構(gòu)建高質(zhì)量的創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)設(shè)計(jì)，為落實(shí)實(shí)踐教學(xué)育人的根本任務(wù)提供有力支撐，以創(chuàng)新實(shí)踐課程為研究對(duì)象，培養(yǎng)新時(shí)期高層次復(fù)合型人才或拔尖創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才，更新人才培養(yǎng)理念。為今后培養(yǎng)行業(yè)領(lǐng)軍人才、科技人才和創(chuàng)新型工程人才奠定基礎(chǔ)。

2 創(chuàng)新實(shí)踐課程新工科背景下的研究現(xiàn)狀

由于沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)和可復(fù)制的具體模式，并且沒(méi)有明確統(tǒng)一的概念，國(guó)內(nèi)新工科學(xué)科的專業(yè)建設(shè)和發(fā)展還處于起步和摸索階段。各高校教育教學(xué)專家分別從文化、哲學(xué)等不同角度對(duì)新工科內(nèi)涵進(jìn)行了研究分析，鐘登華教授認(rèn)為，新工科的內(nèi)涵是：以立德樹(shù)人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)為建設(shè)理念，通過(guò)三大主要途徑繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享，培養(yǎng)面向未來(lái)的多元化、創(chuàng)新型的優(yōu)秀工程人才[9]；李培根院士認(rèn)為，培養(yǎng)學(xué)生從文化的角度理解和處理工程問(wèn)題，內(nèi)化為工程的基本思維，應(yīng)該從文化的角度理解新工科的內(nèi)涵（如存在、時(shí)空、系統(tǒng)性、開(kāi)放與分享、互聯(lián)互通、去中心化等）[10]。國(guó)外并未提出“新工科”概念，在教育教學(xué)改革方面則需要借鑒國(guó)內(nèi)“新工科”理念，構(gòu)建以項(xiàng)目和學(xué)生為中心的“新工科教育改革”。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程在考核方面，國(guó)內(nèi)側(cè)重于過(guò)程化考核，考核維度取決于課程目標(biāo)和課程定位。在教學(xué)模式方面，沉浸式的體驗(yàn)式創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在國(guó)外高水平大學(xué)普遍實(shí)施，即通過(guò)讓學(xué)生沉浸在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的氛圍中實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)，而這方面國(guó)內(nèi)高校的相關(guān)研究仍處于起步階段，有全面推廣的趨勢(shì)，主要是通過(guò)潛移默化地提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意識(shí)和興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的思維、品質(zhì)和能力。在思政元素融入方面，國(guó)內(nèi)高校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育略顯單薄，主題并不是十分鮮明[11-12]。

當(dāng)前全球范圍內(nèi)興起的新一輪工程教育改革，其核心都在于面向高端拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，著重對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐類課程的教學(xué)研究進(jìn)行深入探究和完善，打造新工科人才培養(yǎng)的創(chuàng)新實(shí)踐模式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)具有持續(xù)核心競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新人才為最終目標(biāo)。立足于中國(guó)布局未來(lái)全球人才競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略性舉措——哈爾濱工程大學(xué)工程訓(xùn)練中心開(kāi)設(shè)的創(chuàng)新實(shí)踐課程“科技創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)”“工程認(rèn)知與實(shí)踐”等，可以先行調(diào)整變革，主動(dòng)對(duì)接新工科建設(shè)。以前沿性、綜合性、實(shí)踐性強(qiáng)為特色優(yōu)勢(shì)，將成果導(dǎo)向教育（OBE）理念引入到創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)與新工科協(xié)同育人的創(chuàng)新實(shí)踐課程，是一個(gè)極具現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值的創(chuàng)新命題。

3 創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)設(shè)計(jì)研究

創(chuàng)新實(shí)踐課程是創(chuàng)新實(shí)踐教育的核心，是新型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要載體，也是培養(yǎng)能夠主動(dòng)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)、助力新工科建設(shè)的創(chuàng)新型高素質(zhì)人才的重要途徑，能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)、實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與能力的深度融合。高校從戰(zhàn)略高度創(chuàng)新教育理念，推動(dòng)創(chuàng)新實(shí)踐課程的改革，為新工科人才培養(yǎng)提供強(qiáng)有力的支撐。以國(guó)家需求培養(yǎng)人才，以新時(shí)期高質(zhì)量人才標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，塑造可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新實(shí)踐課程，順應(yīng)新工科建設(shè)所需創(chuàng)新實(shí)踐課程的教學(xué)設(shè)計(jì)，倡導(dǎo)模塊化、項(xiàng)目化教學(xué)，注重學(xué)科交叉，形成創(chuàng)新實(shí)踐課程。

以哈爾濱工程大學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐課程為平臺(tái)，開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐研究，針對(duì)“培養(yǎng)高層次復(fù)合型人才和拔尖創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才”的新時(shí)代要求，從教學(xué)目標(biāo)優(yōu)化、教學(xué)項(xiàng)目準(zhǔn)入條件優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容銜接優(yōu)化、考核方式優(yōu)化等方面，優(yōu)化、整合、創(chuàng)新現(xiàn)有課程的“項(xiàng)目制”教學(xué)設(shè)計(jì)。創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)“知識(shí)、技能、素質(zhì)、實(shí)踐、考核”的深度融合。實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生獲得觀點(diǎn)性、思想性、方法性和能力性的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

3.1 基于OBE理念的創(chuàng)新實(shí)踐課程

成果導(dǎo)向教育（Outcomes-Based Education，簡(jiǎn)稱OBE），又稱結(jié)果導(dǎo)向教育或產(chǎn)出導(dǎo)向教育（Production Education）。采用OBE理念的課程，重點(diǎn)在于根據(jù)學(xué)生的最終學(xué)習(xí)成果，設(shè)計(jì)并實(shí)施逆向教學(xué)的教學(xué)活動(dòng)，從而達(dá)到關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)成果的目的[13]。創(chuàng)新實(shí)踐類課程的教學(xué)目標(biāo)與OBE 教學(xué)理念有非常高的契合度，所以基于OBE 理念，需對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐課程進(jìn)行研究和實(shí)踐探索。通過(guò)對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)目標(biāo)的優(yōu)化、對(duì)教學(xué)項(xiàng)目“準(zhǔn)入制”的研究、教學(xué)設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建與實(shí)施、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的提煉與整合，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向的教學(xué)理念，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)化和提升。

3.2 “項(xiàng)目制”創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)的優(yōu)化

剖析課程現(xiàn)有教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)特點(diǎn)，迫切需要對(duì)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化研究，解決課程實(shí)施時(shí)存在的教學(xué)目標(biāo)過(guò)于形式化、內(nèi)在邏輯不明確、未引領(lǐng)教學(xué)進(jìn)程、未達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)學(xué)生的需求不清晰等問(wèn)題。

以符合創(chuàng)新實(shí)踐課程為前提，以學(xué)校創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案為遵循，以優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)為目的。培養(yǎng)學(xué)生使其能夠認(rèn)知工程，掌握創(chuàng)新技能；引導(dǎo)具有研發(fā)意識(shí)的學(xué)生深入實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行研究探索；促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。優(yōu)化創(chuàng)新實(shí)踐課程的“項(xiàng)目制”創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)，可以拓展創(chuàng)新實(shí)踐課程的內(nèi)涵，提升課程的高階性，真正落實(shí)教學(xué)理念，讓教學(xué)目標(biāo)切實(shí)發(fā)揮指導(dǎo)課程實(shí)踐的作用，保證有效教學(xué)[14]。

3.3 “項(xiàng)目制”教學(xué)的“準(zhǔn)入制”規(guī)范

由于目前創(chuàng)新實(shí)踐課程中的“教學(xué)項(xiàng)目”缺乏“準(zhǔn)入制”，項(xiàng)目開(kāi)設(shè)條件標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，準(zhǔn)備程度不一致，影響課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)的體驗(yàn)感。提出教學(xué)項(xiàng)目“準(zhǔn)入制”新理念，在創(chuàng)新實(shí)踐類課程中進(jìn)行全新的嘗試。由于此類課程采用多“教學(xué)項(xiàng)目”并行實(shí)施教學(xué)的模式，需要構(gòu)建教學(xué)項(xiàng)目“準(zhǔn)入制”，按照創(chuàng)新實(shí)踐課程的教學(xué)目標(biāo)，規(guī)范教學(xué)項(xiàng)目“準(zhǔn)入”和“退出”標(biāo)準(zhǔn)，確保教師能夠充分預(yù)設(shè)課程實(shí)施，確保理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有效銜接，為教學(xué)實(shí)施、提高教學(xué)質(zhì)量提供保障條件，推動(dòng)師生向好的方向發(fā)展[15]。

教學(xué)項(xiàng)目“準(zhǔn)入制”模型如圖1 所示，需要依次從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、考核方式、教學(xué)資源四個(gè)方面建設(shè)基于OBE 理念的創(chuàng)新實(shí)踐課程所采用的教學(xué)項(xiàng)目。

圖1 教學(xué)項(xiàng)目“準(zhǔn)入制”模型

1）教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)內(nèi)容和考核方式的約束條件，課程教學(xué)目標(biāo)包括知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。

2）教學(xué)內(nèi)容要保證教學(xué)目標(biāo)的有效落實(shí)，教學(xué)內(nèi)容分為兩個(gè)階段，第一階段為理論教學(xué)和課上實(shí)踐，第二階段為遞進(jìn)式項(xiàng)目研發(fā)任務(wù)，包括初級(jí)任務(wù)和高級(jí)任務(wù)兩部分。按教學(xué)項(xiàng)目選擇載體所需要的機(jī)電結(jié)合專業(yè)知識(shí)和技能，第一階段的理論教學(xué)和課上實(shí)踐分為機(jī)械部分和電控部分。其中機(jī)械部分要求項(xiàng)目載體所涉及的三維實(shí)體零件模型、三維實(shí)體裝配模型、運(yùn)動(dòng)仿真模型、典型零件工程圖等教學(xué)資源建設(shè)齊全；電控部分要求為學(xué)生提供課上實(shí)踐所涉及的元器件套件、軟件調(diào)試任務(wù)、硬件調(diào)試任務(wù)等教學(xué)資源；遞進(jìn)式項(xiàng)目研發(fā)任務(wù)主要對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力進(jìn)行階梯式的培養(yǎng)。

3）考核方式是教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的評(píng)價(jià)與反饋，包括課上作業(yè)、設(shè)計(jì)報(bào)告、初級(jí)任務(wù)考核和高級(jí)任務(wù)考核，實(shí)現(xiàn)多元化、全過(guò)程、全方位的課程考核，充分實(shí)施學(xué)生個(gè)性化考核評(píng)價(jià)。

4）課程所涉及的教學(xué)項(xiàng)目資源建設(shè)主要包括線上學(xué)習(xí)資源、多媒體課件、教案、思政案例庫(kù)、視頻教程和物理樣機(jī)。

前期課程實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的課程標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)缺失、教學(xué)目標(biāo)導(dǎo)向模式缺失、教學(xué)資源建設(shè)滯后等問(wèn)題。通過(guò)教學(xué)項(xiàng)目“準(zhǔn)入制”的實(shí)施，這些問(wèn)題能夠得到有效解決。

3.4 以O(shè)BE理念為基礎(chǔ)的創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)設(shè)計(jì)模型

目前，創(chuàng)新實(shí)踐課程“教學(xué)項(xiàng)目”的教學(xué)內(nèi)容存在銜接不連貫、教學(xué)過(guò)程理論和實(shí)踐有脫節(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于順利進(jìn)行課程學(xué)習(xí)有一定難度。以教學(xué)目標(biāo)為基礎(chǔ)，按照“一流社會(huì)實(shí)踐課程”標(biāo)準(zhǔn)的要求，構(gòu)建基于OBE 理念的規(guī)范化、系統(tǒng)化的“三位一體、六要素、一中心”教學(xué)設(shè)計(jì)模型，如圖2 所示。教學(xué)設(shè)計(jì)模型以成果導(dǎo)向?yàn)橹行模ㄟ^(guò)知識(shí)目標(biāo)培養(yǎng)認(rèn)知工程、技能目標(biāo)培養(yǎng)創(chuàng)新能力、素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)項(xiàng)目研發(fā)的“三位一體”教學(xué)目標(biāo)來(lái)指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)包含教學(xué)分析、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)策略方法、教學(xué)流程、教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)反思六大要素，各要素之間相互協(xié)調(diào)，保證教學(xué)活動(dòng)做到有的放矢[16]。

圖2 基于OBE理念的“三位一體、六要素、一中心”教學(xué)設(shè)計(jì)模型

3.5 以O(shè)BE理念為基礎(chǔ)的創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)模式

既要進(jìn)一步優(yōu)化課程的教學(xué)模式，又要建設(shè)具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性的創(chuàng)新實(shí)踐課程。依據(jù)教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合“三位一體、六要素、一中心”的教學(xué)設(shè)計(jì)模型，構(gòu)建基于OBE 理念的創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)模式，如圖3 所示。教學(xué)模式以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為核心，各教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)按順序依次進(jìn)行，并且各環(huán)節(jié)間密切關(guān)聯(lián)。

圖3 以O(shè)BE理念為基礎(chǔ)的創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)模式

1）以學(xué)生為主體，研究課程教學(xué)設(shè)計(jì)“六要素”之間的聯(lián)結(jié)性和制約性，通過(guò)教學(xué)分析，研究分析學(xué)生的需求和特點(diǎn)，分析創(chuàng)新實(shí)踐課程的教學(xué)理念。

2）以教學(xué)目標(biāo)為核心，對(duì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略方法、教學(xué)流程、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行完整和諧的分析，確保教學(xué)活動(dòng)能夠連貫有序地開(kāi)展到教學(xué)過(guò)程的各個(gè)階段。

3）以教學(xué)策略為重點(diǎn)，合理選擇教學(xué)策略方法，包括教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)流程、學(xué)時(shí)分配等重要內(nèi)容，保證教學(xué)活動(dòng)的順利進(jìn)行和教學(xué)目標(biāo)的有效完成。

4）以教學(xué)流程為基礎(chǔ)，對(duì)教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行策略實(shí)施，教學(xué)環(huán)節(jié)包括項(xiàng)目引入、基礎(chǔ)知識(shí)、案例講解、基礎(chǔ)實(shí)踐、創(chuàng)新實(shí)踐和項(xiàng)目總結(jié)。

5）以教學(xué)評(píng)價(jià)和教學(xué)反思為調(diào)控，對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)效果進(jìn)行反饋，通過(guò)教學(xué)材料評(píng)價(jià)、教師授課質(zhì)量和學(xué)生學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)，利用多元化、多維度的教學(xué)評(píng)價(jià)活動(dòng)，判斷教學(xué)設(shè)計(jì)方案的價(jià)值，優(yōu)化和完善教學(xué)設(shè)計(jì)方案。

4 創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)踐

深入OBE 創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)設(shè)計(jì)的課程改革實(shí)踐探索研究，推出創(chuàng)新實(shí)踐課程的專題講座示范課，為課程相關(guān)教學(xué)項(xiàng)目“準(zhǔn)入制”的教學(xué)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。以哈爾濱工程大學(xué)未來(lái)技術(shù)學(xué)院創(chuàng)新實(shí)踐課程“工程認(rèn)知與實(shí)踐”為例，以“電控重力勢(shì)能車”項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)為依托，進(jìn)行“機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專題”“現(xiàn)代加工技術(shù)專題”和“嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)專題”主要理論教學(xué)授課的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐，研究教學(xué)設(shè)計(jì)的合理性，驗(yàn)證教學(xué)設(shè)計(jì)的可行性。

4.1 教學(xué)項(xiàng)目“準(zhǔn)入制”實(shí)踐

以“工程認(rèn)知與實(shí)踐”課程“電控重力勢(shì)能車”教學(xué)項(xiàng)目為例，按“準(zhǔn)入制”模型實(shí)施課程建設(shè)。把探究知識(shí)、增強(qiáng)能力、培養(yǎng)素質(zhì)作為課程的教學(xué)目標(biāo)；梳理教學(xué)內(nèi)容包含前導(dǎo)課、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專題技術(shù)講座、現(xiàn)代加工技術(shù)培訓(xùn)、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)專題技術(shù)講座、創(chuàng)新作品制作五部分，開(kāi)發(fā)遞進(jìn)式項(xiàng)目研發(fā)任務(wù)；建設(shè)電控重力勢(shì)能車的三維零件模型1 套、裝配模型1 套、運(yùn)動(dòng)仿真模型1 套、元器件套件20 套并制作相關(guān)視頻教程，建設(shè)多媒體課件10 個(gè)、微課視頻20 個(gè)、思政案例20 余個(gè)、物理樣機(jī)15 套，課程教學(xué)資源建設(shè)如圖4 所示；編制創(chuàng)新作品設(shè)計(jì)、創(chuàng)新作品加工、控制軟件調(diào)試、硬件調(diào)試四大實(shí)踐任務(wù)；利用社區(qū)積分管理系統(tǒng)，從創(chuàng)新能力、知識(shí)掌握、素質(zhì)規(guī)范、誠(chéng)信意識(shí)、成本控制以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作六方面，對(duì)學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)踐進(jìn)行全面的過(guò)程式考評(píng)，經(jīng)學(xué)生反饋，教學(xué)效果良好。

圖4 課程教學(xué)資源建設(shè)

4.2 教學(xué)設(shè)計(jì)模型實(shí)踐

以“工程認(rèn)知與實(shí)踐”課程中“機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專題技術(shù)——數(shù)字化設(shè)計(jì)”教學(xué)內(nèi)容為例，以培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)字化建模基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生三維實(shí)體建模能力為教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重難點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)零件的三維實(shí)體建模并完成裝配及運(yùn)動(dòng)仿真。采用講授式、案例式、討論式教學(xué)方法，課上通過(guò)電控重力勢(shì)能車的功能和機(jī)械結(jié)構(gòu)引入教學(xué)內(nèi)容，以電控重力勢(shì)能車“繞線板”的實(shí)體建模為教學(xué)案例，進(jìn)行軟件操作講解和基礎(chǔ)實(shí)踐訓(xùn)練，使學(xué)生掌握基本實(shí)體建模技能。在此基礎(chǔ)上，課下學(xué)生以小組為單位進(jìn)行“隊(duì)徽”的個(gè)性化創(chuàng)新設(shè)計(jì)并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，如圖5 所示。通過(guò)優(yōu)化后的教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠深入拓展課內(nèi)、課外實(shí)踐研究，提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力，提升了未來(lái)技術(shù)學(xué)院的創(chuàng)新實(shí)踐類課程的核心價(jià)值。

圖5 “工程認(rèn)知與實(shí)踐”課程學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)“隊(duì)徽”作品

4.3 教學(xué)實(shí)施效果與建議

基于OBE 理念的“準(zhǔn)入制”和教學(xué)設(shè)計(jì)，不僅在未來(lái)技術(shù)學(xué)院創(chuàng)新實(shí)踐課程“工程認(rèn)知與實(shí)踐”中開(kāi)展教學(xué)實(shí)施，還應(yīng)用于F 類創(chuàng)新實(shí)踐課程“科技創(chuàng)新與訓(xùn)練”。在“準(zhǔn)入制”的標(biāo)準(zhǔn)下，課程已經(jīng)遴選出電控重力勢(shì)能車、平衡車、遙控船等教學(xué)載體，應(yīng)用于創(chuàng)新實(shí)踐課程中；基于OBE 理念的教學(xué)設(shè)計(jì)2022 年支撐工程訓(xùn)練中心“工程實(shí)踐”課程獲得省教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、2021 年省一流線下課程、2021 年校課程思政示范課，支撐教師獲得2022 全國(guó)金工/工訓(xùn)青年教師微課教學(xué)評(píng)優(yōu)一等獎(jiǎng)、2021 年?yáng)|三省特等獎(jiǎng)、2022 年黑龍江省青年教師微課大賽一等獎(jiǎng)；通過(guò)“科技創(chuàng)新訓(xùn)練”課程培養(yǎng)學(xué)生獲得包括中國(guó)大學(xué)生工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力大賽銀獎(jiǎng)、海洋航行器大賽一等獎(jiǎng)在內(nèi)的60余項(xiàng)高水平科創(chuàng)競(jìng)賽獎(jiǎng)。

結(jié)合教學(xué)實(shí)施效果，對(duì)基于OBE 理念的創(chuàng)新實(shí)踐課程的教學(xué)設(shè)計(jì)提出以下建議。1）針對(duì)不同教學(xué)項(xiàng)目，靈活應(yīng)用教學(xué)策略。基于OBE 理念的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)，在充分考慮學(xué)生時(shí)間能夠完成初級(jí)任務(wù)和高級(jí)任務(wù)實(shí)踐訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，以學(xué)生為主體，以“教學(xué)設(shè)計(jì)模型”為基礎(chǔ)，采用個(gè)性化的教學(xué)策略，針對(duì)不同的教學(xué)項(xiàng)目，分析學(xué)生的需求和預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生在完成實(shí)踐任務(wù)時(shí)不受思維局限，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的獨(dú)立探究能力和專業(yè)技能的實(shí)踐能力。2）強(qiáng)化多輪教學(xué)實(shí)踐，注重教學(xué)成效評(píng)估。基于OBE 理念的教學(xué)項(xiàng)目“準(zhǔn)入制”和創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)設(shè)計(jì)，仍需擴(kuò)大研究實(shí)踐范圍，進(jìn)一步驗(yàn)證其在創(chuàng)新實(shí)踐類課程中的指導(dǎo)作用。需進(jìn)行多輪教學(xué)實(shí)踐，設(shè)計(jì)更科學(xué)的教學(xué)效果評(píng)價(jià)方案，反映學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生知曉自身的不足，為后續(xù)提升相關(guān)知識(shí)技能指明方向。同時(shí)，也能保障教學(xué)質(zhì)量得到更準(zhǔn)確的依據(jù)，為創(chuàng)新實(shí)踐類課程教學(xué)改革提供有效的案例。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)探索建立創(chuàng)新實(shí)踐課程人才培養(yǎng)的新目標(biāo)，推動(dòng)創(chuàng)新實(shí)踐人才培養(yǎng)課程的新優(yōu)化，探索創(chuàng)新實(shí)踐人才培養(yǎng)的新路徑，培養(yǎng)各類交叉、復(fù)合型的，具有創(chuàng)新實(shí)踐能力、跨界融合能力和高素質(zhì)能力的優(yōu)秀未來(lái)科技領(lǐng)軍人才。對(duì)各類創(chuàng)新實(shí)踐課程來(lái)說(shuō)，確定課程培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)施合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，能夠促進(jìn)各類創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)水平的提高，在教學(xué)教育改革中具有重要的導(dǎo)向和推動(dòng)作用。學(xué)生是該研究的最大受益者，因?yàn)橥ㄟ^(guò)高標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)方案的建立，學(xué)生在優(yōu)化的教學(xué)過(guò)程中可以獲得更多的知識(shí)和技能，獲得高標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)質(zhì)量。創(chuàng)新實(shí)踐課程增加了學(xué)生的體驗(yàn)感，高效地提升了學(xué)生綜合實(shí)踐能力。