基于OBE理念的自動化專業生產及畢業實習改革與實踐

潘俊濤　張巍巍　張白　范亞靜

摘? 要? 生產及畢業實習是北方民族大學自動化專業人才培養的重要實踐教學環節之一。針對當前自動化專業生產及畢業實習課程教學環節中存在的實習內容單一、不適應社會需求、學生實踐動手少、課程評價體系不完善等問題，立足工程教育認證的OBE理念，提出一種基于校企合作的“反向”生產及畢業實習新模式。該實習模式以企業數字化生產線為出發點“反向”設計實習內容，有效解決當前實習教學環節中存在的問題，提高北方民族大學自動化專業人才培養的質量。

關鍵詞? 生產及畢業實習；工程教育認證；實踐教學

中圖分類號：G642.44? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）08-0142-03

0? 引言

黨的二十大報告指出將開啟全面建設社會主義現代化國家的新征程。作為關系到現代化發展的重要課題，自動化技術受到了廣泛的關注。當前，自動化技術已在航空航天、導彈制導、工業制造等現代化科學技術的諸多領域發揮著越來越重要的作用。不僅如此，在醫療衛生、生態環境、經濟管理等社會生活領域，自動化技術也扮演著不可或缺的角色，特別是“中國制造2025”宏偉計劃的提出，全社會對自動化工程技術人才的需求十分迫切。

高等院校自動化專業是國家自動化工程技術人才培養的主陣地，將責無旁貸承擔起在工業自動化、儀器儀表、電力電子、計算機控制等領域為國家輸送大批高素質自動化工程技術人才的重要任務。據《中國大學及學科專業評價報告（2020—2021）》數據顯示，全國已有494所本科高等院校開設自動化專業，充分說明自動化專業已成為中國高等教育工科門類中不可或缺的一部分，其發展程度對我國的科技和經濟進步起著舉足輕重的作用。然而，近年來，微電子技術和信息處理技術不斷突破使得自動化技術日新月異的發展速度遠遠超過高等院校自動化專業的發展速度，這直接導致了中國高等院校傳統的以知識教學為基礎建立起來的自動化專業人才培養體系與教育部倡導的以真實應用為基礎實現與社會需求無縫對接的人才培養要求極不適應。特別是近幾年來，“工程教育認證”理念的全面推廣，更是對我國的自動化工程教育提出了新的要求[1-2]。面對新的時代變革，高等院校自動化專業的工程教育怎樣抓住機遇，培養適應社會發展的工程技術人才，是高等院校迫切需要解決的問題。

工程實踐能力的培養是高等院校自動化工程技術人才培養的重要內容之一。2016年6月2日，在吉隆坡召開的國際工程聯盟大會上，中國正式成為國際本科工程學位互認協議《華盛頓協議》的會員，這標志著中國工程教育登上了一個全新的國際舞臺。“工程教育認證”至此成為中國高等院校工程教育的核心理念。為更好地適應新形勢下社會對自動化工程技術人才實踐工程能力的要求，我國已有部分高等院校的自動化專業圍繞“工程教育認證”的規范要求，結合自身實際及辦學特色，進一步完善了自動化專業人才培養體系，包括上海交通大學、北京科技大學、西安理工大學等。北方民族大學自動化專業也于2019年在自治區教育廳“一流”本科專業建設項目和卓越工程師培養班的支持下，邁出了工程教育認證的第一步。“工程教育認證”的核心是對學生工程素養的培訓[3-4]。學校通過開展多種形式的教學環節強化學生工程倫理、工程知識、專業技能的培養。其中，生產及畢業實習是整個自動化專業人才培養方案的重要一環，也是學生工程素養培訓的關鍵所在[5-8]。然而，從對北方民族大學17～19級自動化專業學生的問卷調查結果看，生產及畢業實習存在的問題最為突出，只有不到10%的學生認為教學效果較好，近60%的學生認為教學效果不太好。外出實習花費巨大但其教學效果卻遠未達到教學環節設立的初衷。

有鑒于此，本文在現有生產及畢業實習模式難以滿足新形勢下自動化工程技術人才培養要求的情況下，為提高生產及畢業實習教學效果，落實自治區高等教育教學改革“知行并重”的人才培養要求，立足“工程教育認證”背景，提出一種基于OBE理念的“反向”生產及畢業實習模式改革方案，有效提升生產及畢業實習教學環節的教學質量。

1? ?存在的問題

1.1? 企業參與的積極性不高

北方民族大學自動化專業生產及畢業實習安排于大四上半學期，由學校統一集中組織安排至行業相關企業開展，實習周期為5周。出于對學生安全及企業生產效率等方面的考慮，實習企業難以安排學生直接上崗實訓，實習過程中，更多地采取理論說教的方式，無法有效鍛煉學生的專業技能培訓。此外，我國社會經濟環境的不斷變化，特別是疫情防控期間，實習企業的生產壓力較大，在接受學生實習上普遍積極性不高。

1.2? 學生參與的積極性不高

相比理論課程學習，生產及畢業實習考核評價方式過于寬泛，學生僅需填寫實習日志即可通過考核。考核評價中缺少對學生實踐動手能力進行考核，這與課程培養目標及人才培養目標不相適應。再加上學生所學課程知識與工廠實際生產過程存在一定程度的脫節，在生產及畢業實習中，學生無法深入了解工程實際，無法有針對性地開展實踐動手能力的訓練，實習實踐變成了紙上談兵。此外，實習內容較為單一、簡單也是學生對參與生產及畢業實習積極性不高的主要原因。特別是在為期5周的“長時間”實習過程中，學生很難對生產畢業實習產生濃厚的學習興趣，學習主動性差。因此，從各個年級的問卷調查結果中可以看出越來越多的學生對生產及畢業實習教學環節產生排斥情緒。

1.3? 實習指導教師工程實踐能力薄弱

生產及畢業實習的教學指導由北方民族大學專任教師承擔。由于這些教師長期工作于高校教學一線，其自身的知識儲備與企業的工程實際生產存在差異。多數實習教師缺乏實際工程經驗，難以在生產及畢業實習的教學工作中開展有效的教學指導，一定程度影響了生產及畢業實習的教學效果。

1.4? 缺少規范的監督管理機制

由于生產及畢業實習教學環節是在校外開展，相較于校內開展的教學環節，其監督管理機制較弱，缺乏有效的教學管理監督，造成了實習指導教師放松了對實習教學的要求，以致生產及畢業實習演變成了“走過場”，從而使學生輕視生產及畢業實習，對待實習態度不夠端正。

1.5? 課程評價體系不夠完善

北方民族大學生產及畢業實習的考核評價主要以學生的實習日志為主，其評價體系過于單一，缺少對學生參與實習實踐動手能力的考核。此外，實習單位的意見也沒有納入課程評價體系，造成現有評價體系不夠全面，無法客觀反映學生在實習期間的學習情況。

2? 改革方案

工程教育認證以“成果導向教育”（Outcome Based Education，簡稱OBE）為核心理念。不同于傳統教學模式，工程教育認證遵循“反向”教學模式，即以企業需求為出發點，由需求決定培養目標，由培養目標決定畢業要求，再由畢業要求設計教學環節。本文針對以往自動化專業生產及畢業實習存在的問題，以自動化卓越工程師培養班為試點，圍繞新形勢下自動控制技術人才的培養要求，開展基于OBE 的“反向”生產及畢業實習改革。

2.1? 基于“OBE”反向設計教學內容

鑒于以往北方民族大學自動化專業生產及畢業實習教學模式對國家、社會、行業、用人單位的人才需求只能“適應”，很難做到“滿足”的現狀，我們以企業數字化生產過程所需的人才標準為實習內容重新制定生產及畢業實習內容。在本次生產及畢業實習改革中，依托企業數字化生產線，對其生產線關鍵技術和流程進行了梳理，圍繞工業互聯網技術、大數據技術、人工智能技術三個方面設置實習內容，包括生產線設備互聯、底層數據采集和處理，工業云平臺，機器智能檢測等專題實訓內容。這些更新后的實習內容可以有針對性地為社會培養具備數字化工廠視野及相關技能的自動化專業技術人才，從而可最大限度地保證實習教學目標與當前企業對人才需求的一致性，同時因為實習內容貼近工程實際，也可以提升學生參與實習的積極性。

2.2? 創新“認識實習+校內實訓+企業實操”的教學模式

鑒于生產及畢業實習過程中學生動手能力鍛煉受限的客觀事實，我們首先采取“企業認識實習”的形式，讓學生進駐企業，全方面認識企業先進的數字化生產過程，對企業數字化生產線設備的互聯技術原理、底層數據的采集和處理機制、工業云的作用、人工智能技術有直觀初步的認識。然后，結合學校現有柔性一體化生產過程的實際，將這些數字化的工業技術進行梳理，并在校內現有實驗平臺上予以實現，這樣學生就可以在校內實訓室對數字化工廠生產技術的基本技能進行實踐鍛煉，不僅充分鍛煉學生的實踐動手能力和專業綜合技能，還無縫銜接了現有企業數字化生產線，實現了企業和學生在畢業及生產實習環節上需求的雙贏。隨后，在通過企業和學校雙重考核后，進入企業數字化生產線開展實操訓練。學生不僅可以在企業生產線感受先進自動化技術的應用，而且可以在學校綜合實驗室鍛煉相關的專業技能。

2.3? 構建校企雙贏的教學形式

利用學校自身在科研及人才方面的優勢，采取“走出去，請進來”的方式，借助生產及畢業實習，進一步加強企業與高校在人才培養，科技創新等領域的合作，創建高校與企業之間“雙贏”的合作模式。在本次生產及畢業實習改革過程中，學院積極聘請企業一線工程師，進駐校內實訓室，輔助北方民族大學實習指導教師開展校內實訓教學環節，有效提升了學校實習指導教師的工程實踐指導能力，同時，對校內實訓環節存在的問題進行有針對地指導，從企業實習角度不斷完善校內實訓環節的教學質量，確保校內實訓教學環節與企業數字化生產緊密銜接。不僅提升了實習指導教師的工程素養，更激發企業參與實習教學的積極性。此外，學校實習指導教師在與企業一線工程師合作指導過程中，對企業數字化生產過程的科技短板問題有了更深入的了解，這為校企的科技合作奠定了基礎。學校教師通過合作可以將自身科研優勢用于企業發展，提高高校教師服務社會的能力。企業通過交流合作，將創新智力注入企業，提升企業科技創新能力。

2.4? 完善實習監督管理機制

進一步規范監督管理機制，將有利于提升實習環節教學效果，確保“高質量”地完成實習教學環節的各項內容。鑒于學校尚未有完善的生產及畢業實習監督管理機制，在本次生產及畢業實習的改革中對教學環節進行任務分解，并對每個任務明確責任人，避免生產及畢業實習教學環節因考核管理機制不完善而導致的“走過場”情形，從制度上確保教學目標不打折扣。

2.5? 完善課程評價體系

根據生產及畢業實習的課程教學目標和專業人才培養要求，對生產及畢業實習課程評價體系進行改革，將學生實踐動手能力的考核納入課程評價體系，由實習指導教師負責學生“校內實訓”環節動手能力的考核，企業指導教師負責“企業實操”環節的動手能力考核。建立以“實習日志+實踐動手能力考核”的課程評價體系，進一步強調課程對學生實踐動手能力培養的要求。

3? 結束語

為培養適應社會發展需要的自動化工程技術人才，提出基于OBE理念的自動化專業生產及畢業實習改革模式。新的教學模式以校企合作為基礎，根據企業數字化生產的工程技術人才需求“反向”制定實習內容，同時利用校內現有實訓場地，通過“認識實習+校內實訓+企業實操”的教學模式，有針對性地解決以往生產及畢業實習中存在的問題，有效提升了生產及畢業實習的教學質量和教學效果。

4? 參考文獻

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*項目來源：2021年北方民族大學教育教學改革項目“基于OBE理念的‘反向生產及畢業實習模式改革研究”（2021JY024）。

作者簡介：潘俊濤，通信作者，博士，副教授；張巍巍，博士，高級工程師；張白、范亞靜，博士，副教授。