基于OBE理念的自動(dòng)化專業(yè)生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)改革與實(shí)踐

潘俊濤　張巍巍　張白　范亞靜

摘? 要? 生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)是北方民族大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一。針對(duì)當(dāng)前自動(dòng)化專業(yè)生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)課程教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的實(shí)習(xí)內(nèi)容單一、不適應(yīng)社會(huì)需求、學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手少、課程評(píng)價(jià)體系不完善等問(wèn)題，立足工程教育認(rèn)證的OBE理念，提出一種基于校企合作的“反向”生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)新模式。該實(shí)習(xí)模式以企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)線為出發(fā)點(diǎn)“反向”設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)內(nèi)容，有效解決當(dāng)前實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題，提高北方民族大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞? 生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)；工程教育認(rèn)證；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.44? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）08-0142-03

0? 引言

黨的二十大報(bào)告指出將開(kāi)啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的新征程。作為關(guān)系到現(xiàn)代化發(fā)展的重要課題，自動(dòng)化技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。當(dāng)前，自動(dòng)化技術(shù)已在航空航天、導(dǎo)彈制導(dǎo)、工業(yè)制造等現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的諸多領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。不僅如此，在醫(yī)療衛(wèi)生、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)管理等社會(huì)生活領(lǐng)域，自動(dòng)化技術(shù)也扮演著不可或缺的角色，特別是“中國(guó)制造2025”宏偉計(jì)劃的提出，全社會(huì)對(duì)自動(dòng)化工程技術(shù)人才的需求十分迫切。

高等院校自動(dòng)化專業(yè)是國(guó)家自動(dòng)化工程技術(shù)人才培養(yǎng)的主陣地，將責(zé)無(wú)旁貸承擔(dān)起在工業(yè)自動(dòng)化、儀器儀表、電力電子、計(jì)算機(jī)控制等領(lǐng)域?yàn)閲?guó)家輸送大批高素質(zhì)自動(dòng)化工程技術(shù)人才的重要任務(wù)。據(jù)《中國(guó)大學(xué)及學(xué)科專業(yè)評(píng)價(jià)報(bào)告（2020—2021）》數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)已有494所本科高等院校開(kāi)設(shè)自動(dòng)化專業(yè)，充分說(shuō)明自動(dòng)化專業(yè)已成為中國(guó)高等教育工科門類中不可或缺的一部分，其發(fā)展程度對(duì)我國(guó)的科技和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步起著舉足輕重的作用。然而，近年來(lái)，微電子技術(shù)和信息處理技術(shù)不斷突破使得自動(dòng)化技術(shù)日新月異的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)高等院校自動(dòng)化專業(yè)的發(fā)展速度，這直接導(dǎo)致了中國(guó)高等院校傳統(tǒng)的以知識(shí)教學(xué)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)體系與教育部倡導(dǎo)的以真實(shí)應(yīng)用為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)與社會(huì)需求無(wú)縫對(duì)接的人才培養(yǎng)要求極不適應(yīng)。特別是近幾年來(lái)，“工程教育認(rèn)證”理念的全面推廣，更是對(duì)我國(guó)的自動(dòng)化工程教育提出了新的要求[1-2]。面對(duì)新的時(shí)代變革，高等院校自動(dòng)化專業(yè)的工程教育怎樣抓住機(jī)遇，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的工程技術(shù)人才，是高等院校迫切需要解決的問(wèn)題。

工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)是高等院校自動(dòng)化工程技術(shù)人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容之一。2016年6月2日，在吉隆坡召開(kāi)的國(guó)際工程聯(lián)盟大會(huì)上，中國(guó)正式成為國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的會(huì)員，這標(biāo)志著中國(guó)工程教育登上了一個(gè)全新的國(guó)際舞臺(tái)?！肮こ探逃J(rèn)證”至此成為中國(guó)高等院校工程教育的核心理念。為更好地適應(yīng)新形勢(shì)下社會(huì)對(duì)自動(dòng)化工程技術(shù)人才實(shí)踐工程能力的要求，我國(guó)已有部分高等院校的自動(dòng)化專業(yè)圍繞“工程教育認(rèn)證”的規(guī)范要求，結(jié)合自身實(shí)際及辦學(xué)特色，進(jìn)一步完善了自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)體系，包括上海交通大學(xué)、北京科技大學(xué)、西安理工大學(xué)等。北方民族大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)也于2019年在自治區(qū)教育廳“一流”本科專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目和卓越工程師培養(yǎng)班的支持下，邁出了工程教育認(rèn)證的第一步?！肮こ探逃J(rèn)證”的核心是對(duì)學(xué)生工程素養(yǎng)的培訓(xùn)[3-4]。學(xué)校通過(guò)開(kāi)展多種形式的教學(xué)環(huán)節(jié)強(qiáng)化學(xué)生工程倫理、工程知識(shí)、專業(yè)技能的培養(yǎng)。其中，生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)是整個(gè)自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案的重要一環(huán)，也是學(xué)生工程素養(yǎng)培訓(xùn)的關(guān)鍵所在[5-8]。然而，從對(duì)北方民族大學(xué)17～19級(jí)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果看，生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)存在的問(wèn)題最為突出，只有不到10%的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)效果較好，近60%的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)效果不太好。外出實(shí)習(xí)花費(fèi)巨大但其教學(xué)效果卻遠(yuǎn)未達(dá)到教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)立的初衷。

有鑒于此，本文在現(xiàn)有生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)模式難以滿足新形勢(shì)下自動(dòng)化工程技術(shù)人才培養(yǎng)要求的情況下，為提高生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)效果，落實(shí)自治區(qū)高等教育教學(xué)改革“知行并重”的人才培養(yǎng)要求，立足“工程教育認(rèn)證”背景，提出一種基于OBE理念的“反向”生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)模式改革方案，有效提升生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量。

1? ?存在的問(wèn)題

1.1? 企業(yè)參與的積極性不高

北方民族大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)安排于大四上半學(xué)期，由學(xué)校統(tǒng)一集中組織安排至行業(yè)相關(guān)企業(yè)開(kāi)展，實(shí)習(xí)周期為5周。出于對(duì)學(xué)生安全及企業(yè)生產(chǎn)效率等方面的考慮，實(shí)習(xí)企業(yè)難以安排學(xué)生直接上崗實(shí)訓(xùn)，實(shí)習(xí)過(guò)程中，更多地采取理論說(shuō)教的方式，無(wú)法有效鍛煉學(xué)生的專業(yè)技能培訓(xùn)。此外，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不斷變化，特別是疫情防控期間，實(shí)習(xí)企業(yè)的生產(chǎn)壓力較大，在接受學(xué)生實(shí)習(xí)上普遍積極性不高。

1.2? 學(xué)生參與的積極性不高

相比理論課程學(xué)習(xí)，生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)考核評(píng)價(jià)方式過(guò)于寬泛，學(xué)生僅需填寫(xiě)實(shí)習(xí)日志即可通過(guò)考核?？己嗽u(píng)價(jià)中缺少對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力進(jìn)行考核，這與課程培養(yǎng)目標(biāo)及人才培養(yǎng)目標(biāo)不相適應(yīng)。再加上學(xué)生所學(xué)課程知識(shí)與工廠實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程存在一定程度的脫節(jié)，在生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)中，學(xué)生無(wú)法深入了解工程實(shí)際，無(wú)法有針對(duì)性地開(kāi)展實(shí)踐動(dòng)手能力的訓(xùn)練，實(shí)習(xí)實(shí)踐變成了紙上談兵。此外，實(shí)習(xí)內(nèi)容較為單一、簡(jiǎn)單也是學(xué)生對(duì)參與生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)積極性不高的主要原因。特別是在為期5周的“長(zhǎng)時(shí)間”實(shí)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生很難對(duì)生產(chǎn)畢業(yè)實(shí)習(xí)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)主動(dòng)性差。因此，從各個(gè)年級(jí)的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果中可以看出越來(lái)越多的學(xué)生對(duì)生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)產(chǎn)生排斥情緒。

1.3? 實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師工程實(shí)踐能力薄弱

生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)的教學(xué)指導(dǎo)由北方民族大學(xué)專任教師承擔(dān)。由于這些教師長(zhǎng)期工作于高校教學(xué)一線，其自身的知識(shí)儲(chǔ)備與企業(yè)的工程實(shí)際生產(chǎn)存在差異。多數(shù)實(shí)習(xí)教師缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，難以在生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)的教學(xué)工作中開(kāi)展有效的教學(xué)指導(dǎo)，一定程度影響了生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)的教學(xué)效果。

1.4? 缺少規(guī)范的監(jiān)督管理機(jī)制

由于生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)是在校外開(kāi)展，相較于校內(nèi)開(kāi)展的教學(xué)環(huán)節(jié)，其監(jiān)督管理機(jī)制較弱，缺乏有效的教學(xué)管理監(jiān)督，造成了實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師放松了對(duì)實(shí)習(xí)教學(xué)的要求，以致生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)演變成了“走過(guò)場(chǎng)”，從而使學(xué)生輕視生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)，對(duì)待實(shí)習(xí)態(tài)度不夠端正。

1.5? 課程評(píng)價(jià)體系不夠完善

北方民族大學(xué)生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)的考核評(píng)價(jià)主要以學(xué)生的實(shí)習(xí)日志為主，其評(píng)價(jià)體系過(guò)于單一，缺少對(duì)學(xué)生參與實(shí)習(xí)實(shí)踐動(dòng)手能力的考核。此外，實(shí)習(xí)單位的意見(jiàn)也沒(méi)有納入課程評(píng)價(jià)體系，造成現(xiàn)有評(píng)價(jià)體系不夠全面，無(wú)法客觀反映學(xué)生在實(shí)習(xí)期間的學(xué)習(xí)情況。

2? 改革方案

工程教育認(rèn)證以“成果導(dǎo)向教育”（Outcome Based Education，簡(jiǎn)稱OBE）為核心理念。不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式，工程教育認(rèn)證遵循“反向”教學(xué)模式，即以企業(yè)需求為出發(fā)點(diǎn)，由需求決定培養(yǎng)目標(biāo)，由培養(yǎng)目標(biāo)決定畢業(yè)要求，再由畢業(yè)要求設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)。本文針對(duì)以往自動(dòng)化專業(yè)生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)存在的問(wèn)題，以自動(dòng)化卓越工程師培養(yǎng)班為試點(diǎn)，圍繞新形勢(shì)下自動(dòng)控制技術(shù)人才的培養(yǎng)要求，開(kāi)展基于OBE 的“反向”生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)改革。

2.1? 基于“OBE”反向設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

鑒于以往北方民族大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)模式對(duì)國(guó)家、社會(huì)、行業(yè)、用人單位的人才需求只能“適應(yīng)”，很難做到“滿足”的現(xiàn)狀，我們以企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)過(guò)程所需的人才標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)習(xí)內(nèi)容重新制定生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容。在本次生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)改革中，依托企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)線，對(duì)其生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)和流程進(jìn)行了梳理，圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)三個(gè)方面設(shè)置實(shí)習(xí)內(nèi)容，包括生產(chǎn)線設(shè)備互聯(lián)、底層數(shù)據(jù)采集和處理，工業(yè)云平臺(tái)，機(jī)器智能檢測(cè)等專題實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。這些更新后的實(shí)習(xí)內(nèi)容可以有針對(duì)性地為社會(huì)培養(yǎng)具備數(shù)字化工廠視野及相關(guān)技能的自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)人才，從而可最大限度地保證實(shí)習(xí)教學(xué)目標(biāo)與當(dāng)前企業(yè)對(duì)人才需求的一致性，同時(shí)因?yàn)閷?shí)習(xí)內(nèi)容貼近工程實(shí)際，也可以提升學(xué)生參與實(shí)習(xí)的積極性。

2.2? 創(chuàng)新“認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)+校內(nèi)實(shí)訓(xùn)+企業(yè)實(shí)操”的教學(xué)模式

鑒于生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)過(guò)程中學(xué)生動(dòng)手能力鍛煉受限的客觀事實(shí)，我們首先采取“企業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)”的形式，讓學(xué)生進(jìn)駐企業(yè)，全方面認(rèn)識(shí)企業(yè)先進(jìn)的數(shù)字化生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)線設(shè)備的互聯(lián)技術(shù)原理、底層數(shù)據(jù)的采集和處理機(jī)制、工業(yè)云的作用、人工智能技術(shù)有直觀初步的認(rèn)識(shí)。然后，結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有柔性一體化生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際，將這些數(shù)字化的工業(yè)技術(shù)進(jìn)行梳理，并在校內(nèi)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上予以實(shí)現(xiàn)，這樣學(xué)生就可以在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室對(duì)數(shù)字化工廠生產(chǎn)技術(shù)的基本技能進(jìn)行實(shí)踐鍛煉，不僅充分鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和專業(yè)綜合技能，還無(wú)縫銜接了現(xiàn)有企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)和學(xué)生在畢業(yè)及生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)上需求的雙贏。隨后，在通過(guò)企業(yè)和學(xué)校雙重考核后，進(jìn)入企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)線開(kāi)展實(shí)操訓(xùn)練。學(xué)生不僅可以在企業(yè)生產(chǎn)線感受先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，而且可以在學(xué)校綜合實(shí)驗(yàn)室鍛煉相關(guān)的專業(yè)技能。

2.3? 構(gòu)建校企雙贏的教學(xué)形式

利用學(xué)校自身在科研及人才方面的優(yōu)勢(shì)，采取“走出去，請(qǐng)進(jìn)來(lái)”的方式，借助生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)，進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)與高校在人才培養(yǎng)，科技創(chuàng)新等領(lǐng)域的合作，創(chuàng)建高校與企業(yè)之間“雙贏”的合作模式。在本次生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)改革過(guò)程中，學(xué)院積極聘請(qǐng)企業(yè)一線工程師，進(jìn)駐校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室，輔助北方民族大學(xué)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師開(kāi)展校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，有效提升了學(xué)校實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的工程實(shí)踐指導(dǎo)能力，同時(shí)，對(duì)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題進(jìn)行有針對(duì)地指導(dǎo)，從企業(yè)實(shí)習(xí)角度不斷完善校內(nèi)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，確保校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)與企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)緊密銜接。不僅提升了實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的工程素養(yǎng)，更激發(fā)企業(yè)參與實(shí)習(xí)教學(xué)的積極性。此外，學(xué)校實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師在與企業(yè)一線工程師合作指導(dǎo)過(guò)程中，對(duì)企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)過(guò)程的科技短板問(wèn)題有了更深入的了解，這為校企的科技合作奠定了基礎(chǔ)。學(xué)校教師通過(guò)合作可以將自身科研優(yōu)勢(shì)用于企業(yè)發(fā)展，提高高校教師服務(wù)社會(huì)的能力。企業(yè)通過(guò)交流合作，將創(chuàng)新智力注入企業(yè)，提升企業(yè)科技創(chuàng)新能力。

2.4? 完善實(shí)習(xí)監(jiān)督管理機(jī)制

進(jìn)一步規(guī)范監(jiān)督管理機(jī)制，將有利于提升實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)教學(xué)效果，確?！案哔|(zhì)量”地完成實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)的各項(xiàng)內(nèi)容。鑒于學(xué)校尚未有完善的生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)監(jiān)督管理機(jī)制，在本次生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)的改革中對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行任務(wù)分解，并對(duì)每個(gè)任務(wù)明確責(zé)任人，避免生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)因考核管理機(jī)制不完善而導(dǎo)致的“走過(guò)場(chǎng)”情形，從制度上確保教學(xué)目標(biāo)不打折扣。

2.5? 完善課程評(píng)價(jià)體系

根據(jù)生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)的課程教學(xué)目標(biāo)和專業(yè)人才培養(yǎng)要求，對(duì)生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)課程評(píng)價(jià)體系進(jìn)行改革，將學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的考核納入課程評(píng)價(jià)體系，由實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)學(xué)生“校內(nèi)實(shí)訓(xùn)”環(huán)節(jié)動(dòng)手能力的考核，企業(yè)指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)“企業(yè)實(shí)操”環(huán)節(jié)的動(dòng)手能力考核。建立以“實(shí)習(xí)日志+實(shí)踐動(dòng)手能力考核”的課程評(píng)價(jià)體系，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)課程對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)的要求。

3? 結(jié)束語(yǔ)

為培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的自動(dòng)化工程技術(shù)人才，提出基于OBE理念的自動(dòng)化專業(yè)生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)改革模式。新的教學(xué)模式以校企合作為基礎(chǔ)，根據(jù)企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)的工程技術(shù)人才需求“反向”制定實(shí)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)利用校內(nèi)現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地，通過(guò)“認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)+校內(nèi)實(shí)訓(xùn)+企業(yè)實(shí)操”的教學(xué)模式，有針對(duì)性地解決以往生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)中存在的問(wèn)題，有效提升了生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

4? 參考文獻(xiàn)

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*項(xiàng)目來(lái)源：2021年北方民族大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目“基于OBE理念的‘反向生產(chǎn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)模式改革研究”（2021JY024）。

作者簡(jiǎn)介：潘俊濤，通信作者，博士，副教授；張巍巍，博士，高級(jí)工程師；張白、范亞靜，博士，副教授。