基于OBE理念的電子科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)實(shí)踐

摘 要 基于OBE理念的電子科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實(shí)踐過(guò)程中以賽促學(xué)定義創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)出、優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)資源配置實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出、通過(guò)項(xiàng)目賦分評(píng)價(jià)產(chǎn)出、構(gòu)建激勵(lì)機(jī)制有效使用產(chǎn)出等方式，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生更加適應(yīng)社會(huì)需求，符合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室以產(chǎn)出為導(dǎo)向的培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 OBE；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室；電子科學(xué)與技術(shù)

中圖分類號(hào)：G482 " """"""""""""""""""""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A """ DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.24.009

Construction and Practice of Electronic Technology Innovation

Laboratory Based on OBE Concept

Abstract The construction of an electronic technology innovation laboratory based on the OBE concept focuses on cultivating students' innovative abilities. In the practical process， the output of the innovation laboratory is defined through competition to promote learning， the allocation of practical teaching resources is optimized to achieve output， the output is evaluated through project scoring， and an incentive mechanism is constructed to effectively use output. This strengthens the cultivation of students' innovative design and engineering practice abilities， making them more adaptable to social needs and in line with the output oriented training objectives of the innovation laboratory.

Keywords Outcome-Based Education; innovation laboratory; electronic science and technology

基于產(chǎn)出導(dǎo)向的教育（Outcome-Based Education，簡(jiǎn)稱OBE）認(rèn)為教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過(guò)教育過(guò)程最后所取得的學(xué)習(xí)成果，強(qiáng)調(diào)“教育是一種能力培養(yǎng)、能力訓(xùn)練的過(guò)程”[1-2]。用OBE理念來(lái)提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，是目前我國(guó)高等工程教育發(fā)展的重要指導(dǎo)思想[3]。

筆者所在學(xué)校為了更有效地開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，依托山東省省級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心組建了電子科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，全面開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力培養(yǎng)工作[4]。為了更好地培養(yǎng)大學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，基于OBE理念對(duì)電子科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行了一系列積極探索。

1" 基于OBE理念建設(shè)電子科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的思路

基于OBE理念的課程建設(shè)與課程改革研究較多，可以在建設(shè)電子科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室時(shí)借鑒相關(guān)的研究方法與結(jié)論[5]。為了有效地基于OBE理念進(jìn)行建設(shè)，首先明確了以下四個(gè)方面的內(nèi)容：定義產(chǎn)出、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出、評(píng)價(jià)產(chǎn)出、使用產(chǎn)出。結(jié)合電子科技創(chuàng)新的特點(diǎn)，定義產(chǎn)出指的是在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室能達(dá)到目標(biāo)并完成任務(wù)，具體表現(xiàn)為提交能夠?qū)崿F(xiàn)既定功能的作品；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出指的是依托軟硬件資源根據(jù)產(chǎn)出的目標(biāo)來(lái)完成任務(wù)的過(guò)程；評(píng)價(jià)產(chǎn)出指的是基于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的評(píng)價(jià)機(jī)制與“產(chǎn)出”競(jìng)賽獲獎(jiǎng)情況相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系，以形成對(duì)任務(wù)達(dá)成的評(píng)估；使用產(chǎn)出指的是利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成果激勵(lì)教師積極參與指導(dǎo)并吸引更多優(yōu)秀學(xué)生參加創(chuàng)新活動(dòng)以產(chǎn)出更優(yōu)秀的成果。

2" 基于OBE理念的電子科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)過(guò)程

2.1" 以賽促學(xué)，合理“定義產(chǎn)出”

科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室具有比較穩(wěn)定的項(xiàng)目支撐，包括全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技大賽、全國(guó)電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽、全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、SRTP項(xiàng)目、教師科研項(xiàng)目等。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室通過(guò)比較分析上述項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容，并結(jié)合相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，把共性的基本技能、基本素養(yǎng)定義為創(chuàng)新產(chǎn)出，與中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證中采納的 《華盛頓協(xié)議》提出的12條畢業(yè)要求中規(guī)定的畢業(yè)生的工程知識(shí)、工程能力等基本技能相契合[6-7]。上述產(chǎn)出的具體體現(xiàn)是學(xué)生提交的作品，包括發(fā)表的論文、專利、參賽作品等。通過(guò)完成該產(chǎn)出，可以有效促進(jìn)應(yīng)用型人才綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠更加適應(yīng)社會(huì)需求。

2.2" 優(yōu)優(yōu)化配置資源，注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作，保障“實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出”的軟硬件條件

為了更有效地培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，學(xué)校依托省級(jí)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心成立了“電子科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”。實(shí)驗(yàn)室包括智能電子綜合實(shí)訓(xùn)室、2個(gè)全開(kāi)放及1個(gè)半開(kāi)放的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、元器件庫(kù)，實(shí)驗(yàn)室用房600余平方米。同時(shí)，為了有效開(kāi)展學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，實(shí)驗(yàn)室配備了PCB雕刻機(jī)、3D打印機(jī)、激光切割機(jī)、示波器等各種儀器設(shè)備100余件，每年投入經(jīng)費(fèi)10萬(wàn)余元，為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提供了硬件保障。實(shí)驗(yàn)室與德州儀器、凌陽(yáng)科技、華興集團(tuán)等公司共建實(shí)驗(yàn)室和協(xié)同開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室資源共享，確保了科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室“實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出”的硬件條件。

電子科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室面向全校理工科學(xué)生開(kāi)放，各個(gè)專業(yè)的學(xué)生經(jīng)過(guò)申請(qǐng)和選拔后均可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行學(xué)習(xí)。由于課程安排及學(xué)生學(xué)習(xí)精力的限制，學(xué)生沒(méi)有充足的時(shí)間和精力獨(dú)立掌握完成項(xiàng)目所需的所有知識(shí)點(diǎn)，因此，指導(dǎo)教師需根據(jù)各專業(yè)學(xué)生的特長(zhǎng)及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣將學(xué)生分組。進(jìn)而通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作進(jìn)行項(xiàng)目方案的討論、構(gòu)思、設(shè)計(jì)與實(shí)施，小組內(nèi)成員在軟件編寫、硬件調(diào)試、平臺(tái)搭建方面發(fā)揮自己的專長(zhǎng)，既可實(shí)現(xiàn)小組內(nèi)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，又可使不同專業(yè)的學(xué)生相互學(xué)習(xí)擴(kuò)展知識(shí)面。指導(dǎo)教師定期對(duì)每組的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收，要求小組成員對(duì)所做項(xiàng)目從設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方法、存在問(wèn)題、解決方案等幾個(gè)方面向?qū)嶒?yàn)室所有成員進(jìn)行交流匯報(bào)，有效提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐協(xié)作能力，保障了“實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出”的軟件條件。

為了滿足各類比賽的需要，學(xué)生們?cè)谡莆諏I(yè)知識(shí)的同時(shí)必須具有學(xué)科之間交叉、融合、創(chuàng)新的知識(shí)儲(chǔ)備[8]。為了更有力地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，本實(shí)驗(yàn)室與校內(nèi)的機(jī)電創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、無(wú)人機(jī)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室定期進(jìn)行協(xié)作交流，對(duì)交叉學(xué)科中存在的問(wèn)題進(jìn)行深入交流探討，取長(zhǎng)補(bǔ)短，有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而進(jìn)一步保障了“實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出”的軟件條件。

2.3" 采用項(xiàng)目賦分模式，合理“評(píng)價(jià)產(chǎn)出”

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室采用項(xiàng)目化管理模式，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室學(xué)生必須具備綜合運(yùn)用多門課程、交叉學(xué)科的相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，小組成員需在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成作品，包括方案制定、程序編寫、硬件電路設(shè)計(jì)、組裝調(diào)試、答辯匯報(bào)等環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的分值，指導(dǎo)教師會(huì)根據(jù)各環(huán)節(jié)完成情況進(jìn)行打分，給出作品合理評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)情況指導(dǎo)學(xué)生參加各類電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，發(fā)表論文，申請(qǐng)專利。

近三年來(lái)，依托電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生獲得授權(quán)實(shí)用新型專利19項(xiàng)，發(fā)表論文12篇，申請(qǐng)國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目28項(xiàng)；參加全國(guó)各類電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲全國(guó)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)、二等獎(jiǎng)16項(xiàng)、三等獎(jiǎng)21項(xiàng)、省一等獎(jiǎng)41項(xiàng)、二、三等獎(jiǎng)若干項(xiàng)，獲獎(jiǎng)質(zhì)量和數(shù)量均居省內(nèi)同等院校前列；學(xué)生作品“全自動(dòng)文件存儲(chǔ)控制柜”“展覽館智能語(yǔ)音解說(shuō)系統(tǒng)”已在二級(jí)學(xué)院辦公室和展室投入使用，獲得學(xué)校教師的高度認(rèn)可與好評(píng)。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室基于OBE理念的培養(yǎng)模式，已經(jīng)取得了明顯成效，如學(xué)生考取碩士研究生后，由于創(chuàng)新能力強(qiáng)受到所在院校導(dǎo)師的較高認(rèn)可；學(xué)生走上工作崗位后，許多企業(yè)對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室學(xué)生的操作技能給予了充分肯定。

2.4" 構(gòu)建激勵(lì)機(jī)制，有效“使用產(chǎn)出”

良好的激勵(lì)機(jī)制是推動(dòng)大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)開(kāi)展的重要保證，為此學(xué)校構(gòu)建了雙向激勵(lì)機(jī)制，不僅要激勵(lì)學(xué)生，也要激勵(lì)教師，以充分調(diào)動(dòng)師生的積極性和主動(dòng)性[9]。針對(duì)學(xué)生，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)課程納入專業(yè)人才培養(yǎng)方案，參加各類大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目可獲得2個(gè)創(chuàng)新學(xué)分，并可大幅提高學(xué)生獲得各類獎(jiǎng)學(xué)金的幾率。同時(shí)，校企合作企業(yè)專門針對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室成績(jī)突出的學(xué)生設(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金，并對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生實(shí)施優(yōu)先推薦工作的政策。2022年度學(xué)校表彰在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中取得優(yōu)異成績(jī)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)拔尖人才107名，先進(jìn)個(gè)人313名，頒發(fā)“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金”21.6萬(wàn)元。

針對(duì)教師，學(xué)校不斷修訂和完善指導(dǎo)教師工作量計(jì)算辦法，將指導(dǎo)學(xué)生參加各類學(xué)科競(jìng)賽及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類項(xiàng)目的獲獎(jiǎng)成績(jī)與教師基本教科研工作量掛鉤，對(duì)達(dá)不到基本工作量的教師年終考核只能評(píng)定為基本合格，超出工作量的部分學(xué)校給予獎(jiǎng)勵(lì)；在專業(yè)技術(shù)職稱評(píng)聘方面面向指導(dǎo)教師傾斜，例如，在副教授職稱評(píng)審中，將作為首位指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生獲“互聯(lián)網(wǎng)+”“科技創(chuàng)新”“挑戰(zhàn)杯”大賽省級(jí)二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)，或指導(dǎo)學(xué)科競(jìng)賽獲國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)或三等獎(jiǎng)2 項(xiàng)或省級(jí)一等獎(jiǎng)3 項(xiàng)作為任選條件之一。

學(xué)校層面逐漸建立針對(duì)學(xué)生和教師開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)的激勵(lì)機(jī)制，為大學(xué)生電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室工作的有效開(kāi)展提供了制度保障[10]?；凇霸u(píng)價(jià)產(chǎn)出”，可提高學(xué)生參加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的主動(dòng)性和教師參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的積極性，這對(duì)加快創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與改革步伐具有重要意義。

3" 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)持續(xù)改進(jìn)

學(xué)生實(shí)踐的主要場(chǎng)所是高校實(shí)驗(yàn)室，高校實(shí)踐設(shè)備的先進(jìn)程度與實(shí)踐環(huán)境無(wú)法代替學(xué)生在企業(yè)工作時(shí)的真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)一線實(shí)際有差距[11] ，導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)走上工作崗位后不能直接投入工作， 需要對(duì)企業(yè)使用的儀器設(shè)備經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的適應(yīng)后才能上崗[12]。為此，高校應(yīng)加強(qiáng)企業(yè)與實(shí)驗(yàn)室之間的實(shí)踐教學(xué)合作，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作、校企共建等方式，創(chuàng)立校企聯(lián)合人才培養(yǎng)平臺(tái)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)[13]。

OBE教育理念更加注重學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生畢業(yè)后能盡快適應(yīng)企業(yè)及社會(huì)環(huán)境的需求，因此教師是否具有良好的工程實(shí)踐背景是影響學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要因素之一。針對(duì)教師個(gè)體知識(shí)結(jié)構(gòu)相對(duì)單一，工程實(shí)踐能力參差不齊的現(xiàn)狀，在今后的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，學(xué)校將通過(guò)加大師資培訓(xùn)力度，提高 “雙師型”教師比例，引進(jìn)企業(yè)有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師到校交流指導(dǎo)等措施，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)教師的工程實(shí)踐能力，以持續(xù)提高創(chuàng)新指導(dǎo)教師的指導(dǎo)水平[14]。

4" 結(jié)語(yǔ)

本文總結(jié)了基于OBE教育理念進(jìn)行電子科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與探索。建設(shè)過(guò)程通過(guò)定義產(chǎn)出、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出、評(píng)價(jià)產(chǎn)出、使用產(chǎn)出評(píng)價(jià)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。建設(shè)效果表明，將OBE教育理念應(yīng)用于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中能較好地增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力。由于該建設(shè)還處于探索階段，我們將繼續(xù)研究并持續(xù)改進(jìn)，使創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生能更加適應(yīng)企業(yè)與社會(huì)的需求。

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