OBE理念下基于“雙核驅動”的工程訓練教學模式創(chuàng)新

閆曉玲

（北京工商大學，北京 102488）

工程訓練是教育部規(guī)定的一門實踐性技術基礎課，是培養(yǎng)大學生實踐能力、綜合素質以及創(chuàng)新意識的重要教學環(huán)節(jié)[1]。目前，工程訓練課程教學理念相對滯后，仍較多地以機械加工技能訓練為主，各工種之間缺乏工藝關聯(lián)性，未能結合工程實踐和工程問題[2]，將創(chuàng)新意識、價值引領融會貫通在教學過程中。此外，沒有建立內容全面、程序合理的評價體系和多元多層評價指標。課程考核主要是對理論知識和產品成果的考核，對于創(chuàng)新能力、團隊合作、工匠精神等職業(yè)素養(yǎng)，未進行深度剖析并內化成具體評價指標融入課程評價機制。成果導向（Out-Based Education，OBE）[3]是工程教育專業(yè)認證遵循的基本理念之一，OBE教育模式是以預期的學習產出為中心，學習產出是整個教學活動的核心和驅動力。在工程訓練教學中加強課程思政教育，實質就是踐行OBE教育中“以學生為中心、以培養(yǎng)目標為導向”教育理念，增強知識傳授與價值引領的有機融合，更好地立德樹人。

1 建立基于“雙核驅動”的工程訓練教學體系

近年來，在國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略、中國制造2025、新工科以及工程教育專業(yè)認證等新形勢與背景下[4-5]，更加注重大學生實踐能力、綜合素質及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。工程訓練課程作為高等院校本科教學工作中的重要環(huán)節(jié)之一，在傳授專業(yè)技術的同時，需要著力培養(yǎng)全面發(fā)展，具備良好的專業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)道德、高度的社會責任感的時代新人。因此，以OBE理念為指導，將工程教育專業(yè)認證指標點與課程思政指標點進行融會貫通，形成基于“雙核驅動”的工程訓練課程教學體系，對于改善工程訓練教學質量、有效達成高等教育立德樹人的根本目標具有重要現實意義。

2 工程訓練教學實施過程

2.1 采用任務驅動法開展工程訓練課程教學

改變以機械加工技能訓練為主的教學模式，以工程實踐問題為導引[6]，采用任務驅動法發(fā)開展工程訓練課程教學。以大學生工程訓練綜合能力競賽“無碳小車”、全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽主題產品以及應用范圍較為廣泛的工業(yè)產品（手機外殼、醫(yī)療器械、食品機械等）作為工程訓練實踐案例。根據任務驅動案例各模塊的教學內容，將工程教育專業(yè)認證與課程思政教學目標指標點進行分解與細化，提高了學生工程實踐動手能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力以及專業(yè)素養(yǎng)，在工程訓練中潛移默化地樹立正確的人生觀和價值觀。表1為無碳小車任務驅動案例各模塊教學目標指標分解內容。

表1 無碳小車任務驅動案例各模塊教學目標指標分解內容

2.2 運用TRIZ理論構建創(chuàng)新型實踐教學模式

TRIZ是俄文中發(fā)明問題解決理論，是面向人的解決發(fā)明問題的系統(tǒng)化方法學體系。TRIZ理論認為，產品的創(chuàng)新標志是解決設計中所產生的沖突，從而獲得新的有競爭力的解。圖1所示為TRIZ理論解決工程領域問題的一般過程：

圖1 TRIZ理論解決工程領域問題的一般過程

針對工程訓練教學中出現的諸多問題，應用TRIZ理論在課程建設、教學模式、教學內容等方面進行不斷地改革、創(chuàng)新。例如，對于工程訓練學時有限，專業(yè)知識與課程思政教學沖突問題，利用TRIZ理論的多用性原理，選取兼具專業(yè)知識和課程思政功能的教學案例（介紹鑄造產品，可列舉與國防、國家航空航天事業(yè)發(fā)展密切相關的精密鑄件取代普通的工業(yè)產品鑄件）。參與工程訓練的學生通常來自不同的專業(yè)，其知識儲備及培養(yǎng)目標也不同，利用TRIZ理論中的局部質量原理區(qū)別對待，選擇復雜程度不同的任務驅動案例（如機械專業(yè)選擇無碳小車、高分子材料專業(yè)選擇手機外殼、計算機專業(yè)選擇鼠標、機箱等電腦配件產品案例），有針對性地對某些教學模塊進行強化訓練，從而達到因材施教的目的。針對實習條件限制以及工程訓練教學不能與先進制造技術緊密結合等問題，通過TRIZ理論沖突矩陣獲得通用解，即第28條發(fā)明原理機械系統(tǒng)的代替，工科實踐中心性能優(yōu)越的計算機仿真、創(chuàng)新設計、先進制造技術、無損檢測實驗室可為工程訓練教學提供有力的保障。

2.3 建立科學、全面的課程考核及評價體系

課程的考核、評價及反饋是教學過程的閉環(huán)，也是實現教學內容與教學資源合理調配與調度、持續(xù)改進教育教學質量的前提和基礎。針對工程訓練課程的特點，建立包含理論知識、產品成果、勞動態(tài)度、創(chuàng)新能力、團隊合作、工匠精神等多元評價指標，并具體量化每個指標的權重值，具體見表2。其次，把工程訓練課程專業(yè)認證畢業(yè)要求指標點、課程思政指標點的達成情況和績效改進納入“雙一流”建設、教學審核評估、學科評估等剛性評價體系，強化督導考核，讓評價指標切實解決約束力不強的問題。最后，通過向學生發(fā)放專業(yè)認證畢業(yè)要求指標點、課程思政指標點達成情況問卷調查，根據調查統(tǒng)計結果實現教學內容與教學資源的合理調配與調度，最大程度釋放育人活力。

表2 工程訓練課程考核方法

3 工程訓練教學改革實施效果

項目研究針綜合性大學辦學特點，就工程訓練實踐教學體系、教學內容、方法和手段進行理論和實踐探索。本著“邊建設、邊實踐、邊修訂”的原則，遵循著“理論-實踐-再理論-再實踐”的研究思路，于2019年首次進行了對改革內容的試用，至今共在4屆學生，4000余人次中進行了應用。問卷調查表明，90%以上學生認為工程實訓對培養(yǎng)他們的實踐能力、創(chuàng)新能力以及團隊協(xié)作能力起到了很大的作用。近4年，參與工程訓練的本科生一百多人次在北京市機械創(chuàng)新設計大賽、大學生工程訓練綜合能力競賽、包裝設計大賽、全國大學生智能車競賽中獲得獎項。學生創(chuàng)新作品獲國家授權發(fā)明專利5項，實用新型專利8項。

搭建了思政資源與信息共享平臺，利用現代信息技術手段分享優(yōu)秀的典型思政案例。充分發(fā)揮黨員教師的先鋒模范作用，將教師黨支部活動與教學研討緊密結合，推動形成課程思政育人的整體體系。面向教學需求，自主建設了特色明顯、內容豐富的教學資源庫。自主開發(fā)的多媒體課件獲得第九屆全國多媒體課件大賽高校工科組二等獎以及第二屆北京市教育軟件大獎賽一等獎。近年來，項目成果在全國多個高校中進行了廣泛交流，得到了同行專家的好評。

4 結語

在新工科以及工程教育專業(yè)認證等新形勢與背景下，貫徹落實“以學生為中心、以培養(yǎng)目標為導向”的教育理念，與我國當前工程教育專業(yè)認證的培養(yǎng)目標相吻合。因此，在工程訓練課程教學過程中，將工程教育專業(yè)認證指標點與課程思政指標點進行融會貫通，是我國高等教育的育人要素和責任。教學實踐結果表明，以OBE理念為指導，基于“雙核驅動”的工程訓練課程教學模式，對于改善工程訓練教學質量、促進學生全面發(fā)展具有重要的指導意義。