新工科背景下應(yīng)用型本科院校實(shí)踐教學(xué)改革探索

程晟 穆麗娟 任曉霞 姚志廣 李睿智

【摘 要】 為滿足國(guó)家“兩化融合”對(duì)應(yīng)用人才的需求，在新工科背景下，基于OBE理念指導(dǎo)下，對(duì)應(yīng)用型本科機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建開(kāi)展研究。文章以山西能源學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)作為研究對(duì)象，研究了應(yīng)用型學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建應(yīng)從地方產(chǎn)業(yè)行業(yè)需求、培養(yǎng)目標(biāo)、實(shí)踐教學(xué)體系與條件、學(xué)生主體、師資保障等幾方面進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，為在新工科背景下基于OBE理念應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)改革提供了理論參考。

【關(guān)鍵詞】 新工科;OBE理念;實(shí)踐教學(xué)改革;應(yīng)用型本科

【中圖分類號(hào)】 G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 2096-4102（2021）03-0020-03

應(yīng)用型本科院校新工科建設(shè)重點(diǎn)應(yīng)放在地方行業(yè)和產(chǎn)業(yè)當(dāng)前和未來(lái)需要的學(xué)科專業(yè)上，以滿足地方經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)為建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，畢業(yè)生能夠直接在新產(chǎn)業(yè)一線就業(yè)、實(shí)干務(wù)實(shí)。圍繞區(qū)域地方經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，著力新型工科，專注傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型、改造和升級(jí)，拓展專業(yè)內(nèi)涵、轉(zhuǎn)變培養(yǎng)目標(biāo)，協(xié)調(diào)發(fā)展知識(shí)、能力、素質(zhì)，以工程教育要求的畢業(yè)生十二項(xiàng)能力為導(dǎo)向，培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。新型工科建設(shè)是面向工程教育的改革，而實(shí)踐教學(xué)是工程化教育的關(guān)鍵。與傳統(tǒng)工科產(chǎn)業(yè)不同，當(dāng)前和未來(lái)地方行業(yè)和產(chǎn)業(yè)所需要的人才，應(yīng)具備良好工程背景和跨界能力，而傳統(tǒng)課程導(dǎo)向下的實(shí)踐教學(xué)體系不能適應(yīng)新工科背景下人才發(fā)展需要，應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)急需進(jìn)行轉(zhuǎn)型、改造、升級(jí)。

一、傳統(tǒng)課程導(dǎo)向下的機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)面臨的問(wèn)題

課程導(dǎo)向下的實(shí)踐教學(xué)注重教授學(xué)生知識(shí)概念，學(xué)生考慮問(wèn)題片面，難以達(dá)到知識(shí)、能力、素質(zhì)全面發(fā)展，亟待解決的問(wèn)題如下：

實(shí)踐教學(xué)支撐的人才培養(yǎng)目標(biāo)與新工科時(shí)代背景不符。人才培養(yǎng)目標(biāo)是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，傳統(tǒng)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)相對(duì)單一，只強(qiáng)調(diào)理論的掌握。

實(shí)踐教學(xué)體系不完善，缺乏現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，缺乏創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑，實(shí)踐教學(xué)相互獨(dú)立，重教學(xué)、輕實(shí)踐，實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)不健全。

實(shí)踐教學(xué)教師隊(duì)伍薄弱，教師教學(xué)重理論、輕實(shí)踐，學(xué)生沒(méi)有相應(yīng)的專業(yè)教師引導(dǎo)，自主能力不足，也導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室資源利用率低等問(wèn)題。

二、成果導(dǎo)向教育基本理念（OBE）

OBE教育理念是以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為驅(qū)動(dòng)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，確定相應(yīng)的能力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)出是結(jié)果，教育是原因，什么樣的教育決定什么樣的產(chǎn)出，將預(yù)計(jì)產(chǎn)出結(jié)果具體化作為教育過(guò)程的目標(biāo)，能保證教學(xué)過(guò)程的質(zhì)量，也符合工程教育的邏輯關(guān)系。教學(xué)工作者對(duì)教學(xué)結(jié)果有清晰的把控，清楚畢業(yè)生能干什么，通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)接需求的培養(yǎng)體系促進(jìn)學(xué)生達(dá)到產(chǎn)出的培養(yǎng)目標(biāo)，可以說(shuō)學(xué)生的產(chǎn)出成果是教學(xué)活動(dòng)的動(dòng)力，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才應(yīng)以提升技能為目的，以教學(xué)成果產(chǎn)出為主要驅(qū)動(dòng)力?；贠BE教育理念下的實(shí)踐教學(xué)體系，按照預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)—實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)過(guò)程—評(píng)估產(chǎn)出結(jié)果的步驟進(jìn)行實(shí)施，重視學(xué)生在整個(gè)過(guò)程中的主體作用，在實(shí)施過(guò)程中融合學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我總結(jié)、自我評(píng)價(jià)。具體做法是以適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展背景優(yōu)化培養(yǎng)目標(biāo)，細(xì)化畢業(yè)生具備的基本能力，反向設(shè)計(jì)出教學(xué)體系的基本結(jié)構(gòu)及評(píng)價(jià)體系，提升學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合，提高教學(xué)質(zhì)量。

三、基于成果導(dǎo)向進(jìn)行應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)改革

（一）梳理實(shí)踐教學(xué)體系與目標(biāo)關(guān)系，凝練培養(yǎng)目標(biāo)

構(gòu)建應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)體系，必須深入解讀專業(yè)人才培養(yǎng)方案，理清實(shí)踐教學(xué)體系與培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)系。培養(yǎng)目標(biāo)是根據(jù)社會(huì)發(fā)展、區(qū)域經(jīng)濟(jì)需求和專業(yè)預(yù)期取得的成就凝練的，反映學(xué)生畢業(yè)目標(biāo)，培養(yǎng)目標(biāo)決定培養(yǎng)要求的高度;培養(yǎng)要求是對(duì)學(xué)生通過(guò)專業(yè)學(xué)習(xí)應(yīng)該達(dá)到的知識(shí)、能力、素質(zhì)的具體描述，涵蓋了本專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)獲得十二個(gè)方面能力，培養(yǎng)過(guò)程要求以工程教育的畢業(yè)能力為向?qū)?培養(yǎng)要求決定實(shí)踐教學(xué)體系的內(nèi)涵，培養(yǎng)過(guò)程要以學(xué)生為主體。通過(guò)新工科背景下多學(xué)科融合的實(shí)踐教學(xué)也可以持續(xù)改進(jìn)培養(yǎng)要求和培養(yǎng)目標(biāo)。其三者的關(guān)系可以概況為：培養(yǎng)目標(biāo)產(chǎn)出導(dǎo)向培養(yǎng)要求，培養(yǎng)要求產(chǎn)出決定實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)踐教學(xué)體系支撐并改進(jìn)培養(yǎng)要求和培養(yǎng)目標(biāo)，如圖1所示。

應(yīng)用型本科的任務(wù)是以“產(chǎn)教融合、校企合作”為突破口，依托服務(wù)經(jīng)濟(jì)區(qū)域、行業(yè)發(fā)展需求，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，提高服務(wù)社會(huì)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展能力，培養(yǎng)應(yīng)用型技能人才。新時(shí)代社會(huì)、經(jīng)濟(jì)需要轉(zhuǎn)型背景下，山西能源學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)從素質(zhì)要求、面向崗位、培養(yǎng)人才三個(gè)方面進(jìn)行闡述。素質(zhì)要求注重培養(yǎng)全面發(fā)展、創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)，人文素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)精神及社會(huì)責(zé)任感，具備扎實(shí)的機(jī)械工程、控制科學(xué)與工程的基礎(chǔ)理論與基本技能，掌握機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制理論等基礎(chǔ)理論知識(shí)及專業(yè)知識(shí)，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)理念，初步解決現(xiàn)代工程領(lǐng)域中的復(fù)雜技術(shù)問(wèn)題的能力;面向崗位方面立足山西經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以“機(jī)電裝備設(shè)計(jì)”“數(shù)字化智造”“煤機(jī)裝備智能化”技術(shù)應(yīng)用為主要發(fā)展方向，畢業(yè)生能在山西能源產(chǎn)業(yè)和全國(guó)能源行業(yè)、智能裝備制造領(lǐng)域，從事機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)與調(diào)試、控制與檢測(cè)、運(yùn)行管理等方面的工作;培養(yǎng)人才方面確定培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用人才。明確的培養(yǎng)目標(biāo)為應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了動(dòng)力。

（二）從應(yīng)用型本科實(shí)際出發(fā)，重構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系

應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)體系是指應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)諸多要素組成的有機(jī)整體，其內(nèi)容應(yīng)涵蓋教學(xué)導(dǎo)向目標(biāo)、教學(xué)組織管理保障框架、內(nèi)涵要求等多方面內(nèi)容。山西能源學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)的“113”實(shí)踐教學(xué)體系是由1個(gè)導(dǎo)向、1個(gè)框架、3個(gè)結(jié)合組成。1個(gè)導(dǎo)向是指構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系是以機(jī)械電子工程專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備的十二個(gè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，明確實(shí)踐教學(xué)目的。1個(gè)框架是指專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的主體內(nèi)容，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系的重點(diǎn)是豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系、健全實(shí)踐教學(xué)保障體系、規(guī)范實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系。3個(gè)結(jié)合是指構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系要進(jìn)行理論課程與專業(yè)實(shí)踐、實(shí)踐教學(xué)與大學(xué)生科學(xué)競(jìng)賽、項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐與證書(shū)制度試點(diǎn)建設(shè)的“三結(jié)合”。實(shí)踐教學(xué)體系是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量保障，實(shí)踐教學(xué)體系決定了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特征，決定了應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。重構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系應(yīng)從應(yīng)用型本科院校的具體實(shí)際出發(fā)，抓住產(chǎn)業(yè)發(fā)展“新需要”和人才培養(yǎng)“新質(zhì)量”兩個(gè)關(guān)鍵，以產(chǎn)出能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，改革完善并實(shí)施，形成一套理論完善、切實(shí)可行、適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所需的應(yīng)用型本科機(jī)械電子工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系。

（三）以能力為導(dǎo)向，開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目訓(xùn)練

能力導(dǎo)向的核心是從職業(yè)崗位的需要出發(fā)，確定能力目標(biāo)，按照崗位群的需要，層層分解，確定從事行業(yè)應(yīng)具備的能力?，F(xiàn)代制造發(fā)展具有大制造、多學(xué)科、全過(guò)程的技術(shù)新特點(diǎn)，要求現(xiàn)代機(jī)電工程師注重技術(shù)融合的能力養(yǎng)成。圍繞現(xiàn)代多學(xué)科交叉平臺(tái)開(kāi)展專業(yè)實(shí)踐教學(xué)，可以通過(guò)項(xiàng)目訓(xùn)練開(kāi)闊學(xué)生視野，掌握現(xiàn)代多學(xué)科融合技術(shù)，鍛煉學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑。通過(guò)建立實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目考評(píng)體系，保障培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度，保障實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。山西能源學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)依托協(xié)同育人項(xiàng)目智能制造系統(tǒng)（FMS）教學(xué)平臺(tái)，開(kāi)展柔性制造實(shí)訓(xùn)專業(yè)綜合項(xiàng)目。圍繞柔性制造實(shí)訓(xùn)課程的構(gòu)想、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行全過(guò)程，開(kāi)展項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)。在構(gòu)思過(guò)程中整合跨界技術(shù)進(jìn)行專項(xiàng)項(xiàng)目訓(xùn)練，引入項(xiàng)目需求分析環(huán)節(jié)，以學(xué)生為主體，通過(guò)文獻(xiàn)查新等手段了解相關(guān)技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生國(guó)際視野;在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，分解為基礎(chǔ)認(rèn)知、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制、智能制造拓展實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目;在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，要求指導(dǎo)老師分階段介入，進(jìn)行分項(xiàng)打分，引導(dǎo)學(xué)生建立工程項(xiàng)目理念;在項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中，建立實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目考評(píng)體系，明確訓(xùn)練項(xiàng)目對(duì)應(yīng)項(xiàng)目目標(biāo)。在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程后引入項(xiàng)目結(jié)題答辯環(huán)節(jié)，通過(guò)結(jié)題報(bào)告和PPT答辯，將工程化訓(xùn)練融入教學(xué)過(guò)程。深入系統(tǒng)分析人才培養(yǎng)的知識(shí)、能力、技能點(diǎn)，通過(guò)項(xiàng)目化實(shí)踐不斷完善，形成完整的實(shí)踐技能體系，較好地支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)。依托多學(xué)科項(xiàng)目融合的平臺(tái)開(kāi)展實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。

（四）加大實(shí)踐開(kāi)展比重，以學(xué)生為主體

學(xué)生是實(shí)踐教學(xué)開(kāi)展的主體，充分挖掘?qū)嵺`教學(xué)中學(xué)生的主觀能動(dòng)性是實(shí)踐教學(xué)開(kāi)展的動(dòng)力來(lái)源。在實(shí)驗(yàn)課、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、科技競(jìng)賽等實(shí)踐活動(dòng)中，注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和綜合實(shí)踐能力。以學(xué)生為主體，以教師引導(dǎo)為輔助，在實(shí)踐活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在動(dòng)力，加強(qiáng)課外實(shí)驗(yàn)實(shí)踐設(shè)備利用率。加強(qiáng)創(chuàng)新能力與素質(zhì)拓展能力的培養(yǎng)，開(kāi)展以科研項(xiàng)目訓(xùn)練、學(xué)科競(jìng)賽為主的課外科技活動(dòng)，加大社會(huì)實(shí)踐開(kāi)展比重，充分利用第二課堂，以學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高為目標(biāo)，將創(chuàng)新與素質(zhì)教育培養(yǎng)計(jì)劃納入人才培養(yǎng)方案，設(shè)置素質(zhì)拓展實(shí)踐學(xué)分，增加實(shí)踐教學(xué)比重，增加課程設(shè)計(jì)、模擬訓(xùn)練和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，讓學(xué)生化被動(dòng)為主動(dòng)，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)帶動(dòng)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的積極性。

（五）加強(qiáng)“雙師雙能型”師資隊(duì)伍建設(shè)，保障教學(xué)質(zhì)量

應(yīng)用本科實(shí)踐教學(xué)“雙師雙能型”教師隊(duì)伍建設(shè)可以從引進(jìn)和培養(yǎng)兩方面入手。引進(jìn)、聘用企業(yè)具有生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的成優(yōu)高工、高工參與實(shí)踐教學(xué)大綱和人才培養(yǎng)方案的制定，使實(shí)踐課程更加符合生產(chǎn)需求。培養(yǎng)是指創(chuàng)造條件引導(dǎo)一線教師、青年教師深入企業(yè)學(xué)習(xí)，通過(guò)培訓(xùn)、實(shí)踐提高實(shí)踐教學(xué)能力。通過(guò)教育部產(chǎn)教合作、協(xié)同育人項(xiàng)目，聘請(qǐng)企業(yè)高工審核《柔性制造實(shí)訓(xùn)》課程項(xiàng)目體系，暑期安排青年骨干教師參與數(shù)字化柔性制造系統(tǒng)、PLC電氣、數(shù)控機(jī)床與3D打印、工業(yè)機(jī)器人等專項(xiàng)培訓(xùn)，通過(guò)引進(jìn)和培養(yǎng)建設(shè)一支能講理論、能動(dòng)手實(shí)踐的“雙師雙能型”教師隊(duì)伍，探索企業(yè)與學(xué)校的長(zhǎng)期合作機(jī)制。

（六）改革成效

基于成果導(dǎo)向進(jìn)行應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)改革，要圍繞地方經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)需求，以教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，理清實(shí)踐教學(xué)體系與目標(biāo)關(guān)系，凝練專業(yè)特色，優(yōu)化培養(yǎng)目標(biāo)，全方位修訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案，重構(gòu)優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系，圍繞現(xiàn)代多學(xué)科交叉平臺(tái)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以學(xué)生為主體，加強(qiáng)“雙師雙能型”師資隊(duì)伍建設(shè)。山西能源學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)通過(guò)基于成果導(dǎo)向?qū)嵺`教學(xué)改革取得了多方面成效。實(shí)踐教學(xué)體系方面，不斷加大實(shí)踐學(xué)分比重，實(shí)踐教學(xué)學(xué)分占總學(xué)分35%以上。科研教改方面，發(fā)表論文16篇，主編參編教材9部，承擔(dān)了省級(jí)教改科研項(xiàng)目6項(xiàng)，專利授權(quán)9項(xiàng)，獲省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。學(xué)生能力培養(yǎng)方面，教競(jìng)結(jié)合鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力，學(xué)生的基本能力與基本素質(zhì)水平基本達(dá)到培養(yǎng)要求。

四、結(jié)語(yǔ)

新工科開(kāi)啟了工科專業(yè)工程教育的改革大幕，對(duì)于應(yīng)用型本科來(lái)說(shuō)，如何將傳統(tǒng)專業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型、改造、升級(jí)，進(jìn)行新型工科建設(shè)是我們應(yīng)該思考的問(wèn)題。文章分析了基于成果導(dǎo)向理念對(duì)應(yīng)用型本科開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的必要性。從培養(yǎng)目標(biāo)、實(shí)踐教學(xué)體系、實(shí)踐教學(xué)條件、學(xué)生主體、師資保障等幾方面闡述了專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的途徑，將實(shí)踐教育與工程教育相結(jié)合，為機(jī)械電子工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了借鑒。

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