基于OBE理念的機械工程應用型人才培養模式研究

李文霞，楊漢嵩，楊 敏，譚 飛

(無錫太湖學院，江蘇 無錫 214000)

0 引言

隨著我國“創新驅動發展”“中國制造 2025”等戰略的深入推進，不僅需要以科學研究為主的研究型人才，也需要理論知識與實踐能力并重的應用型人才[1]。應用型本科院校是我國近年來快速發展的普通高校，其人才培養目標一般都是面向行業，為經濟社會生產一線培養工程應用型人才[2]。研究表明，當前的工程應用型人才培養還存在一些問題，如應用型人才培養目標定位模糊、教育教學改革不深入、專業師資力量不足、協同育人機制不健全、產教融合不深入、教學質量評價與持續改進體系缺失等[3]。

OBE(Outcomes-Based Education)即成果導向教育，由Spady在1981年率先提出，是國際上普遍認可的一種教育理念，被認為是追求卓越教育的正確方向，其核心為“以學生為中心”“產出為導向”和“持續改進”，這些理念對引導和促進專業建設與教學改革、保障和提高工程教育人才培養質量至關重要。無錫太湖學院機械工程專業抓住工程教育創新發展的契機，以OBE理念為引領，以機制創新為動力，以培養模式改革為重點，協同校內外資源，破解當前制約工程應用型人才培養的關鍵難題，立足無錫區域、面向江蘇需求，建立符合應用型本科高校辦學規律、具有區域特色的工程應用型人才培養體系，全面提高工程應用型人才培養能力，不僅能滿足工程教育專業認證的核心要求以及工業界對于創新型人才的需求，還能進一步推動高等工程教育教學的改革。

1 基于OBE理念的機械工程應用型人才培養模式構建

無錫太湖學院機械工程專業基于OBE教育理念，以堅持服務無錫及蘇南地方經濟社會發展和人才需求為導向，以工程教育專業認證為抓手，積極探討合理的專業人才培養模式，推進專業教學改革，具體流程如圖1所示。制定了面向產出的人才培養方案，主要包括：制定符合需求和定位的產出目標——培養目標；明晰支撐培養目標的產出標準——畢業要求；落實畢業要求的課程支撐任務——課程體系，并建立面向產出的達成評價機制與持續改進機制。

圖1 人才培養模式構建流程

1.1 明確人才培養目標

培養目標的定制應堅持3個原則：面向需求、找準定位、明確預期。通過對教師、在校生、學生家長、校友、用人單位、行業部門及其他利益相關者進行調研分析，定制符合國家社會教育發展需要、行業產業發展及職場需求、學校定位及發展目標、學生發展及家長校友期望的專業培養目標。

無錫太湖學院的辦學定位為：應用型、地方性、特色化。人才培養總目標為：培養德智體美勞全面發展，專業基礎扎實、實踐能力突出、創新能力強、富有社會責任感、具有“本科水平、一專多能”，面向生產、經營、管理一線的工程師、會計師、設計師等應用型人才。緊密圍繞學校辦學定位與人才培養總目標，借助國家一流專業建設的機會，面向區域經濟、社會發展需求，結合專業特色，制定了機械工程專業的培養目標，具體包含6大方面：基本知識、工程技能、品質與修養、團隊合作、學習創新、服務社會。

機械工程專業的培養目標具體是：培養德智體美勞全面發展的，適應長江三角洲經濟建設與社會發展所需要的，具有良好的科學文化素養和社會責任感，在新工科、跨文化和多學科背景下，掌握機械工程專業所需要的自然科學基本理論知識和專業理論知識，能綜合考慮社會、安全、法律、文化、環境及健康等因素，具備良好的學習能力、實踐能力和解決機械工程專業領域中復雜工程問題的能力，畢業5年后能夠從事機械工程專業領域內的產品設計、制造、技術開發、生產管理、技術服務等工作的，在機械工程專業某一方面有優勢的，在專業其他方面有特長的，具有一定創新能力的應用型高級工程技術專門人才。

1.2 制定人才培養標準

人才培養標準即畢業要求，應配合本專業的培養目標制定，要能夠支撐培養目標的實現。畢業要求的制定應該是多方參與的過程，其對教師、教育管理者、學生、用人單位及社會公眾具有重要的作用，如圖2所示。

圖2 畢業要求的重要作用

制定畢業要求堅持SMART原則，即：Specific(明確、清晰)；Measurable(可測量、可評價)；Achievable(可行性、能實現)；Realistic(真實的)；Time bound(有時效的)。要以學習者為中心，明確說明學生畢業時能夠獲得哪些知識、技能和素質，而非學習過哪些課程，經歷過哪些教學環節；更強調綜合應用知識解決實際問題的能力，不再停留在對知識單純、碎片化的記憶與理解；明確說明解決問題能力和通用能力的背景，通常是綜合多學科、經濟、社會、自然等多重因素的復雜環境與背景。

機械工程專業緊緊圍繞工程教育認證的要求，從專業能力(工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具)、發展能力(個人和團隊、溝通、終身學習)、工程素養(工程與社會、環境與可持續發展、職業規范、項目管理)三大維度12個方面全面準確地構建了機械工程本科專業畢業要求，每個方面又根據內涵進一步做了較為精細的分解。

1.3 全面構建課程體系，改革課程教學設計

成果導向教育帶來的教育理念核心變化是徹底摒棄以往以教師為中心的課程體系構建方法，需面向畢業要求，圍繞學生畢業知識、能力、素質需達到的指標全面構建課程體系，并根據教學大綱設定的教學目標進行教學設計。

機械工程專業根據OBE教學理念進行頂層設計，形成健全而獨具特色的課程體系，能夠完美支撐畢業要求。課程體系由通識課程、專業基礎課、專業課(包括專業核心課)、集中實踐環節、自主學習(即課外培養計劃)組成。在此基礎上構建了由單個課程、課程群、科研與實踐創新項目為主導的“三層次”教學模式[4]，通過不斷實踐，切實提高了學生的工程應用能力，如圖3所示。

圖3 “三層次”教學模式

OBE教學理念下的教學質量監控與評價是以學生學習結果為唯一標準，要求課程設置、教學、考核評價都要依據培養目標，并與培養目標具有一致性。OBE理念強調反向設計原則，以最終目標為起點，反向進行課程的教學內容設計，開展教學活動。課程教學應樹立學生中心、產出導向、持續改進的理念，提升課程的“兩性一度”。第一，加強課程體系整體設計，促進知識、能力、素質有機融合，培養學生解決復雜工程問題的綜合能力和高級思維，從而提升課程的“高階性”；第二，教學內容體現前沿性和時代性，教學方法體現先進性和互動性，知識結構體現學科交叉融合，從而突出課程“創新性”；第三，加大研究性、創新性、綜合性內容所占比重，建立完善過程性考核與結果性考核有機結合的課程考評制度，從而增加課程挑戰度。

1.4 建立面向產出的達成評價機制

建立面向產出的達成評價機制具有以下優勢：第一，明晰學生學習要求和學習狀況，變被動學習為主動學習；第二，明確教師責任，推動教師認可、落實承擔的畢業要求；第三，推動各項工作持續改進，最終確保畢業要求達標。

課程質量評價是教學質量監控的核心，也是畢業要求達成評價的依據。制定面向產出的教學評價體系，體現“兩個轉向，三個結合”，即：從評價教師轉向評價學生，從評價資源投入轉向評價產出結果，終結性評價與形成性評價相結合，內部評價與外部評價相結合，定量評價與定性評價相結合。機械工程專業于2016年6月開始建立課程質量評價機制，對專業核心課程的課程目標達成情況進行了分析評價試點；2017年開始對2017級及后面年級培養方案內課程體系支撐畢業要求的主干課程進行跟蹤評價。

在課程質量評價的基礎上，采用定性和定量相結合的方法對畢業要求的達成情況進行評價。機械工程專業采用的評價方式包括直接評價和間接評價：直接評價是以課程考核材料作為主要評價依據，對畢業要求的達成情況進行評價；間接評價是以畢業生、用人單位、課程教師為調查對象，直接了解畢業生的工作學習情況，征求畢業生、用人單位、在校教師對畢業生知識、能力和素質評價與改進等方面的意見和建議。從課程視角對學生的學習效果進行評價，評價課程目標是否達成，客觀判定課程對畢業要求指標點貢獻是否達成，根據評價結果，查找教學環節存在的問題，發現教學短板，對課程教學內容、教學方式、考核環節提出改進措施，持續改進課程質量。

1.5 形成持續改進機制

質量持續改進機制應貫穿于應用型人才培養的全過程，建立“評價—反饋—改進”的閉環，持續跟蹤改進效果并用于推動專業人才培養質量的不斷提升。專業建立了基于OBE理念的持續改進機制，即基于“成果產出”的對培養目標、畢業要求、課程體系等部分的持續改進，如圖4所示。

圖4 持續改進機制

2 深入挖掘，打造人才培養模式特色

2.1 強調工程實踐能力培養的“3+1”教學模式

為實現高級應用型機械工程人才培養目標，無錫太湖學院自2011年起試行“3+1”教學模式，即學生通過前3年的學習完成基礎理論課程、課程設計、課程實驗和綜合實習等內容；最后1年主要進行專業實踐，包括綜合實訓、工程綜合性技術見習、畢業設計和社會實踐環節，從而實現理論知識和實踐訓練的有機結合[5]。通過整合、優化專業課程體系強化“3”的基礎作用，通過增加專業實踐活動加強“1”的綜合實踐作用。通過轉變學生觀念、“雙師型”教師的培養、實習單位和實習內容的審核、實行合理的管理制度等措施不斷進行“3+1”教學模式運行體系的完善?；谏鲜鼋虒W模式，學生不僅能夠掌握分析和解決實際工程問題的基本思路和基本方法，而且工程實踐能力得到很大提升，同時，增強了學生的職業技能、職業素質和工程意識，就業競爭力明顯提升，企業對畢業生認可度普遍較高。

2.2 “雙因施教、分類培養”的個性化人才培養模式

個性化教學，即以學生成長目標為導向，根據學生的個性、興趣及發展目標進行個性化培養，真正形成“以學生為中心”的教育教學模式[6]。社會需要各類不同的人才，學生具有不同的特質，這兩者的結合就是在“因需施教”理念下的“因材施教”，即打破傳統教學模式中的完全統一教學，針對學生進行個性化培養，是一種更符合華盛頓協議精神的新的應用型人才培養理念。

基于此，無錫太湖學院于2018年起實行人才“分類培養”的模式，積極貫徹學?！氨究扑?、一專多能”的培養目標。無錫太湖學院在充分調研與分析的基礎上，列出了11類人才培養方案，主要包括3D數據人才、裝備管理人才、生產技術管理人才、研發人才、創新人才、創業人才、考研人才、國際化技術人才等。實行分類培養“導師制”，即為每類人才配備導師團隊，根據學生的特長、個性和志向為學生量身定制個性化培養方案，指導學生選擇模塊課程和選修課的學習，指導學生展開課外科技活動，進行學生就業指導工作，負責學生的診斷性評價和過程性評價等。當前，機械工程專業學生的就業率、考研及留學深造率、學科競賽獲獎率、發表論文及申請專利數量等都有了顯著提升，人才分類培養效果顯著。

2.3 “產教融合、以學生為主體”的創新實踐能力培養模式

為加大學生創新實踐能力的培養，更好地服務于區域經濟建設和社會發展的需要，學校先后投入大量的建設經費，圍繞智能制造與先進制造技術，建成一系列先進的專業實驗室和實踐教學基地；并積極落實產教融合、校企協同育人培養模式，與“無錫交大增智增材制造技術研究院”“華中科技大學無錫研究院”以及多家企業簽約共建大學生社會實踐基地。另外，在集中實踐環節增加機電綜合設計與創新實訓、機械創新設計實訓等綜合性的創新訓練項目，同時減少課內的驗證性實驗課時，增加設計性實驗，調動學生的主動性與創造性，激發學生的創新思維，培養學生的科研創新能力，使學生在實踐過程中能夠更系統地理解與掌握所學知識。

無錫太湖學院設立創新實驗室，依托3D空間協會、智能創新協會，實行由學生自主管理、專業教師指導的模式，定期組織學生進行各類培訓、科技活動、學科競賽及創新創業項目訓練等，并通過制度化營造鼓勵學生創新的氛圍，使創新活動成為學生的一種思維習慣，提高了解決復雜工程實踐問題的能力和創新設計能力，也培養了學生的團隊合作能力、領導能力、人際溝通能力以及終身學習能力。

在此基礎上積極落實“以賽促學”，當前參加的學科競賽包括全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽、全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽、“互聯網+”創新創業大賽、華東區大學生CAD應用技能競賽、中國工程機器人大賽等。近年來，機械工程專業學生在上述多項比賽中取得了很好的成績，并且獲獎率逐年提升，科技創新氛圍濃厚，學生創新意識和創新能力顯著提升。

3 結語

無錫太湖學院機械工程專業將OBE教育理念引入人才培養模式的構建，從明確人才培養目標、制定人才培養標準、全面構建課程體系，改革課程教學設計、建立面向產出的達成評價機制、形成持續改進機制等幾方面入手，取得了一定的成效。在實踐過程中不斷總結、提高與完善，打造了人才培養模式特色，包括：強調工程實踐能力培養的“3+1”教學模式，“雙因施教、分類培養”的個性化人才培養模式，“產教融合、以學生為主體”的創新實踐能力培養模式，為學校工程應用創新型人才培養提供了有力支撐。