基于OBE的電子信息類工程人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐
——以大連民族大學(xué)為例

李厚杰，張俊星，劉忠富，周 瑜，吳寶春，李 婷

(大連民族大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院，遼寧 大連 116605)

2016年6月，中國(guó)成為了《華盛頓協(xié)議》正式成員，標(biāo)志著中國(guó)工程教育開始走進(jìn)世界舞臺(tái)中央，中國(guó)工程教育認(rèn)證得到國(guó)際認(rèn)可[1]。工程教育認(rèn)證工作以建立工程教育的質(zhì)量監(jiān)控體系為目標(biāo)，全面推進(jìn)工程教育改革，促進(jìn)工程教育與企業(yè)界的聯(lián)系，增強(qiáng)工程教育人才培養(yǎng)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，代表著中國(guó)工程教育改革和發(fā)展的方向[2-3]。成果導(dǎo)向教育(Outcome-Based Education, OBE)是一種先進(jìn)的工程教育理念，具有比較完整的理論體系，在美國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)家成為了教育改革的主流理念，美國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)(ABET)全面接受了OBE理念，并將其貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終[4]。民族院校工科類專業(yè)以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向，基于OBE理念積極開展專業(yè)工程教育改革，全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，重要性尤為突出[5-7]。但是，一方面民族院校少數(shù)民族學(xué)生的生源地多為邊遠(yuǎn)民族地區(qū)，地域教育差異大，少部分學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱[8-9]，為民族院校工程人才培養(yǎng)帶來了挑戰(zhàn)；另一方面，現(xiàn)有培養(yǎng)模式還存在復(fù)雜工程問題能力達(dá)成途徑單一和不充分、非技術(shù)因素的融合不深以及質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制不夠完善等問題。如何在工程教育中建立基于OBE理念的人才培養(yǎng)模式，深入培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜工程問題能力以及非技術(shù)能力，是擺在教育工作者面前亟待解決的問題。本文以大連民族大學(xué)電子信息工程專業(yè)建設(shè)為例，改革傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式，創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制，研究并探索基于OBE理念的電子信息類工程人才培養(yǎng)新模式，多元化培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力以及非技術(shù)因素能力，進(jìn)而有效提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 基于OBE理念的人才培養(yǎng)模式構(gòu)建思路

借鑒國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究理論與成果，明確基于OBE的工程教育人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵與外延?；趯?duì)各方利益相關(guān)者調(diào)查，結(jié)合本專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略、地方經(jīng)濟(jì)和民族地區(qū)發(fā)展需求等，論證本專業(yè)的使命、愿景、目標(biāo)以及實(shí)施這些目標(biāo)所需要的知識(shí)、能力和素質(zhì)，確定培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求(培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn))。依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，逆向設(shè)計(jì)課程體系，形成課程能力匹配矩陣。建立課群以及教師團(tuán)隊(duì)，以課程目標(biāo)達(dá)成為導(dǎo)向，實(shí)施OBE理念課堂教學(xué)，并有機(jī)融入先進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段。建立“復(fù)雜工程問題”能力達(dá)成教學(xué)體系，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜工程問題解決能力。構(gòu)建多元化評(píng)價(jià)機(jī)制和持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，形成工程人才培養(yǎng)質(zhì)量保障體系?；贠BE理念的工程人才培養(yǎng)模式如圖1。

圖1 基于OBE理念的電子信息類工程人才培養(yǎng)模式

2 基于OBE理念的人才培養(yǎng)模式構(gòu)建與實(shí)踐

2.1 構(gòu)建和優(yōu)化基于OBE的人才培養(yǎng)方案

人才培養(yǎng)應(yīng)以國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略、行業(yè)發(fā)展需求以及社會(huì)發(fā)展需求為準(zhǔn)繩，避免高校人才培養(yǎng)和社會(huì)需求相脫節(jié)。為此，深入研究國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)電子信息類行業(yè)以及地方經(jīng)濟(jì)、民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求進(jìn)行深入調(diào)研，并依托專業(yè)“畢業(yè)生跟蹤反饋和分析平臺(tái)”，對(duì)應(yīng)屆畢業(yè)生和1 000余名五年內(nèi)往屆畢業(yè)生進(jìn)行跟蹤反饋調(diào)查，分析工程人才培養(yǎng)的制約因素、關(guān)鍵原因以及人才需求特征。依據(jù)分析結(jié)論，確立了研究型、產(chǎn)品開發(fā)及工程實(shí)施型、生產(chǎn)維護(hù)型“三型工程師”多元化層次性工程人才培養(yǎng)類型、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)以及培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)施層次性人才培養(yǎng)，體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的培養(yǎng)理念。

以培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成為目的，以工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求通用標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，結(jié)合目標(biāo)達(dá)成所需的知識(shí)、能力、職業(yè)素養(yǎng)三個(gè)方面，并遵循明確的、可衡量、可評(píng)價(jià)的原則，從工程知識(shí)、問題分析、設(shè)計(jì)開發(fā)解決方案、研究現(xiàn)代工具、使用現(xiàn)代工具5個(gè)技術(shù)要求以及工程與社會(huì)、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、項(xiàng)目管理以及終身學(xué)習(xí)等7個(gè)非技術(shù)要求，制定了專業(yè)12條畢業(yè)要求，并結(jié)合橫向切分和縱向切分的原則，細(xì)化為34項(xiàng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，使其可衡量、可評(píng)價(jià)，明確學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)該達(dá)到的知識(shí)、能力和素養(yǎng)，有效支撐專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

2.2 設(shè)計(jì)OBE理念的課程體系

以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求達(dá)成為導(dǎo)向，遵循“逆向設(shè)計(jì)”原則，同時(shí)考慮國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程、工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)類課程(包括企業(yè)類課程)、工程實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、人文社會(huì)科學(xué)類通識(shí)教育課程。在設(shè)置時(shí)，明確各門課程對(duì)于實(shí)現(xiàn)預(yù)期“畢業(yè)要求”的貢獻(xiàn)及程度，形成課程能力匹配矩陣。根據(jù)課程能力匹配矩陣，將畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)有機(jī)融入各類課程，全面修訂各課程大綱。

在課程大綱修訂時(shí)，依據(jù)課程性質(zhì)以及對(duì)相應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)的貢獻(xiàn)度，設(shè)計(jì)明確的課程目標(biāo)，使課程目標(biāo)與支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)有效匹配。依據(jù)課程目標(biāo)，從知識(shí)單元、對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)、支撐的預(yù)期學(xué)習(xí)成果、對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)、實(shí)施方式等方面，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)安排。課程考核評(píng)價(jià)中，要體現(xiàn)過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合、理論性評(píng)價(jià)和實(shí)踐性評(píng)價(jià)相結(jié)合、知識(shí)評(píng)價(jià)和能力評(píng)價(jià)相結(jié)合的“三結(jié)合”原則，切實(shí)反映課程教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施，考核評(píng)價(jià)能夠有效證明課程目標(biāo)的達(dá)成。由此，課程目標(biāo)“成果”達(dá)成，意味著課程支撐的畢業(yè)要求(指標(biāo)點(diǎn))“成果”達(dá)成。所有課程的課程目標(biāo)達(dá)成，意味著畢業(yè)要求的達(dá)成。

2.3 實(shí)施OBE理念的課堂教學(xué)

專業(yè)課程目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系的設(shè)計(jì)屬于頂層設(shè)計(jì)層面，而課堂教學(xué)是落腳點(diǎn)，如果不能夠在課堂教學(xué)中進(jìn)行精準(zhǔn)落地和有效實(shí)施，頂層設(shè)計(jì)就成了“空中樓閣”。為此，緊緊圍繞課程目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)教學(xué)，有機(jī)融入先進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，注重形成性評(píng)價(jià)，讓知識(shí)、能力、素質(zhì)培養(yǎng)切實(shí)落地。

為提升OBE課堂教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，構(gòu)建了基礎(chǔ)電子技術(shù)課群、信息處理課群、應(yīng)用電子技術(shù)課群、軟件技術(shù)課群“四大課群”，并圍繞課群，建立與工程教育相適應(yīng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)圍繞OBE教學(xué)理念，深入研討課堂教學(xué)的共性問題，交流改革經(jīng)驗(yàn)，并在課堂教學(xué)中以知識(shí)內(nèi)化和能力本位為主線，實(shí)施教學(xué)設(shè)計(jì)，深入開展以學(xué)生為中心、以知識(shí)能力深度融合為重點(diǎn)的課堂教學(xué)，切實(shí)實(shí)現(xiàn)從灌輸課堂向?qū)υ捳n堂轉(zhuǎn)變、從知識(shí)課堂向能力課堂轉(zhuǎn)變、從重教輕學(xué)向教主于學(xué)轉(zhuǎn)變、從重學(xué)輕思課堂向?qū)W思結(jié)合課堂轉(zhuǎn)變。同時(shí)，注重創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)手段，實(shí)施CDIO(Conceive，Design，Implement and Operate)、以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)法(Problem based Learning，PBL)、探究式學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、案例教學(xué)、發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)、適時(shí)教學(xué)等教學(xué)方法，注重在構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)、運(yùn)行(Operate)現(xiàn)實(shí)世界的系統(tǒng)和產(chǎn)品過程中學(xué)習(xí)工程理論，系統(tǒng)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐，使學(xué)生的獨(dú)立人格、知識(shí)結(jié)構(gòu)、專業(yè)素質(zhì)與綜合能力得到全面的提升。

2.4 構(gòu)建“三層兩翼”分層遞進(jìn)式復(fù)雜工程問題解決能力培養(yǎng)體系

在工程教育認(rèn)證體系中，畢業(yè)要求12條通用標(biāo)準(zhǔn)中，有8條標(biāo)準(zhǔn)涉及復(fù)雜工程問題，建立“復(fù)雜工程問題”能力達(dá)成教學(xué)體系十分關(guān)鍵。明確“復(fù)雜工程問題”的特征內(nèi)涵與外延，以畢業(yè)要求二級(jí)指標(biāo)點(diǎn)中“復(fù)雜工程問題”能力課程支撐為導(dǎo)向，構(gòu)建“三層兩翼”多維載體層層遞進(jìn)式“復(fù)雜工程問題”能力達(dá)成教學(xué)體系。即以基礎(chǔ)課程群、專業(yè)核心課程群以及實(shí)驗(yàn)課程群構(gòu)成“意識(shí)培養(yǎng)平臺(tái)”；以課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)構(gòu)成“實(shí)踐提高平臺(tái)”；畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)作為“綜合提升平臺(tái)”；以太陽鳥科研項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、工作室課題等作為“左翼強(qiáng)化”；電子技術(shù)競(jìng)賽、微機(jī)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)競(jìng)賽、各類省部級(jí)國(guó)家級(jí)學(xué)科競(jìng)賽等作為“右翼強(qiáng)化”，從而形成“三層兩翼”多維載體的復(fù)雜工程問題解決能力達(dá)成教學(xué)體系。

大連民族大學(xué)電子信息工程專業(yè)立足于“三層兩翼”多維載體的能力達(dá)成教學(xué)體系，在理論課程中增加和引入平時(shí)測(cè)驗(yàn)或階段性測(cè)驗(yàn)、項(xiàng)目自學(xué)環(huán)節(jié)、仿真軟件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、研究報(bào)告以及綜合訓(xùn)練項(xiàng)目等；在單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等集中實(shí)踐環(huán)節(jié)，引入項(xiàng)目化教學(xué)管理模式，通過項(xiàng)目復(fù)雜工程問題系統(tǒng)解決方案提出、方案論證中的成本核算、安全、節(jié)能和環(huán)境保護(hù)以及實(shí)踐活動(dòng)對(duì)社會(huì)、文化、可持續(xù)發(fā)展、團(tuán)隊(duì)精神、交流溝通、項(xiàng)目管理等元素的引入，有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)“復(fù)雜工程問題”的分析和解決能力，并在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、開發(fā)或綜合訓(xùn)練中有意識(shí)融入“非技術(shù)因素”。

2.5 建立多主體多元化評(píng)價(jià)機(jī)制和持續(xù)改進(jìn)反饋機(jī)制

以形成性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合、定性與定量相結(jié)合為原則，以任課教師、課程負(fù)責(zé)人、專業(yè)負(fù)責(zé)人、評(píng)價(jià)小組組長(zhǎng)、學(xué)校質(zhì)量評(píng)價(jià)中心以及畢業(yè)生、企業(yè)為主體評(píng)價(jià)人，構(gòu)建由課程目標(biāo)、畢業(yè)要求達(dá)成和培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成三個(gè)層次組成的達(dá)成評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)多主體多元化教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制。在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)建立教學(xué)反饋制度，實(shí)施多元化課程目標(biāo)達(dá)成和畢業(yè)要求達(dá)成評(píng)價(jià)，并以此建立課內(nèi)循環(huán)和校內(nèi)循環(huán)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。同時(shí)，利用畢業(yè)生信息反饋、用人單位等社會(huì)評(píng)價(jià)，建立外循環(huán)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，從而形成完善的質(zhì)量保障體系。

3 模式實(shí)施效果

大連民族大學(xué)電子信息工程專業(yè)基于OBE理念的工程教育模式經(jīng)過多年的實(shí)踐和持續(xù)改進(jìn)，提升了專業(yè)工程教育教學(xué)水平，促進(jìn)了質(zhì)量工程的建設(shè)，先后獲批為“遼寧省普通高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育試點(diǎn)專業(yè)”“遼寧省一流本科教育示范專業(yè)”“國(guó)家一流本科教育示范專業(yè)”。同時(shí)，有效提升了學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、復(fù)雜工程問題的解決能力、非技術(shù)能力，人才培養(yǎng)效果顯著。2018年以來，學(xué)生參加各級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目190余項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等知名賽事上取得一等獎(jiǎng)60余項(xiàng)、二等獎(jiǎng)近80余項(xiàng)、三等獎(jiǎng)100余項(xiàng)，學(xué)生第一作者公開發(fā)表論文60余篇，第一發(fā)明人獲得專利50余項(xiàng)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力得到了有效提升，就業(yè)質(zhì)量和起薪處于較高水平，學(xué)生質(zhì)量得到用人單位的肯定和認(rèn)可。

4 結(jié) 論

OBE教育模式和教育理念是一種教育范式的革新，是切實(shí)以學(xué)生為中心的先進(jìn)工程教育模式，代表了高等工程教育改革的正確方向。立足民族高校，對(duì)現(xiàn)有工程教育人才培養(yǎng)模式存在的問題進(jìn)行了分析，并從人才培養(yǎng)方案重構(gòu)、課程體系優(yōu)化、課堂教學(xué)改革、復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)教學(xué)體系構(gòu)建以及評(píng)價(jià)機(jī)制和持續(xù)改進(jìn)機(jī)制等方面，對(duì)民族院?；贠BE理念的工程人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了有益的探索，提升了工程教育教學(xué)水平，取得了良好的人才培養(yǎng)效果，具有一定的推廣和示范作用。