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基于OBE理念的“金课”建设探索

日期: 2023/12/24 浏览: 3 来源: 学海网收集整理 作者: 张涛然

(泰山科技学院,山东 泰安 271038)
   摘要:本文介绍了OBE理念的“金课”建设探索的国内外发展现状,对金科建设的必要性提出了相关建议,同时对OBE教学和传统教学的不同特点进行了分析,得出采用OBE理念教学势在必行,同时提出基于OBE理念教学的重点和目标进行了说明,在我校现有平台基础上对学生全方位培养,可以提高学生的综合素质。
   关键词:OBE理念; 金课;专业认证;课程建设
   一、国内外研究现状及意义
   ①“互联网+”、人工智能、中国制造 2025 背景下,智能工程本科层次人才极度匮乏,课程建设滞后
   随着国家“互联网+”、人工智能、中国制造 2025 等国家战略的确立,随着新一代信息技术和制造业的深度融合,各个行业对智能工程类人才的需要巨大。在国家和地方政府的战略推动下,只有少部分知名高
   校开启了智能控制人才培养的实践与尝试,而且,现有的智能控制人才 培养中,以硕士、博士层次的研究型人才培养为主,而本科层次的智能控制应用型人才培养非常少,不能满足传统产业智能升级发展对人才的
   多样化、多层次的需求。因此,智能产业等新经济的发展对高等学校智能工程相关的传统专业人才培养提出了严峻的挑战。另外,我国本科工程教育知识体系固化,学科之间隔离,与智能工程相关的传统专业,如自动化、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化等专业,虽然课程体系中涉及到控制技术、制造技术相关课程,但课程教学内容陈旧、单一,无法打破学科之间隔离,离新兴产业发展需求的“智能化”尚有距离。因此打破学科壁垒,加强智能工程学科群 专业课程建设,培养本科层次智能工程人才对智能化行业、产业发展具有重要的战略意义。
   ②工程教育专业认证背景下新工科建设,本科专业“金课”建设的迫切性
   在国家推动创新驱动的发展,实施“一带一路”、“中国制造 2025”、“互联网+”等重大战略背景下,以新技术、新业态、新模式、新产业为代表的新经济蓬勃发展,实现从学科导向转向产业需求导向、从专业分割转向跨界交叉融合,通过“新工科”建设加快培养新兴领域工程科技人才。2017 年教育部特别提出“新工科”的概念,2018 年教育部发布《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准 》,这意味着新工科教学改革全面开始。新工科的研究和实践将围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量、新体系展开,与之对应的是对工程科技人才提出了更高要求,迫切需要加快工程教育改革创新。
   2016年6月,中国被《华盛顿协议》组织接纳,成为第18个正式成员,我国工程教育专业认证体系实现国际实质等效,为深化工程教育改革提供了良好契机。
   对于新工科建设或者参加工程教育专业认证而言,课程教学是培养人才的落脚点,课程是实现“以学生发展为中心”这一世界高等教育共同理念的“最后一公里”。课程是教育最微观、最普通的问题,但它要解决的却是教育中最根本的问题——培养人。而课程是中国大学普遍存在的短板、瓶颈、软肋,是一个关键问题,不仅是新建本科院校、地方本科院校,包括 “985 工程”“ 211 工程”和“双一流”建设高校,同样存在这一问题,鉴于此,“金课”建设成为工程教育专业认证背景下新工科建设的抓手和突破口。
   ③OBE 理念背景介绍
   成果为导向的教学模式(Outcomes-based Education,OBE)亦称为能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育,从上世纪80年代到90年代早期,OBE 在美国教育界是一个十分流行的术语,在OBE教育模式中,学生学到了什么和是否成功远比怎样学习和什么时候学习重要。 澳大利亚教育部门把 OBE定义为:“基于实现学生特定学习产出的教育过程。教育结构和课程被视为手段而非目的。如果它们无法为培养学生特定能力作出贡献,它们就要被重建。
   OBE理念强调以学生为中心而不是传统的以教师为中心,关注学生最终取得的学习结果,聚焦于学生受教育后能够获得什么能力和能够做什么,将传统教育模式与 OBE 模式比对,其不同之处如表 1 所示。可以说,基于 OBE 理念的教育涉及学习目标、社会需求、学习过程、评价体系和改进措施五个方面的内容。
   表 1 教学模式对比
  

基于OBE理念的“金课”建设探索

   《华盛顿协议》全面接受了 OBE 的理念,并将其贯穿于工程教育9 认证标准的始终。OBE理念的核心思想在于“学生中心、产出导向、持 续改进”。这与我国工程认证的要求相一致。《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准 》也是以这三个标准为核心思想。
   二、智能工程学院现有的基础和平台
   ①专业认证工作初具成效,并持续推进相关工作
   我校从2020年开始积极进行德国 ASIIN 的专业工程认证工作,当前通信工程和计算机科学与技术专业的认证工作已进入关键时期,其中重点是论证课程培养目标如何达到专业培养人才目标,因此课程建设是专业认证的重点内容。今后一个时期随着学校专业认证工作的不断深入和推进,课程建设质量将是影响专业认证是否成功的关键指标。
   ②具多学科基础,初步构建“智能工程学科群”
   我校已涵盖智能制造产业集群所涉及的“控制科学与工程”、“机械工程”、“电气工程”“自动化”等多个学科,且很多学科已具有扎实的基础。由上述各个学科初步构建了“智能工程学科群”。
   ③师资支撑基础
   学院现有机械工程、电气工程、智能制造和机电工程4个教研室,拥有来自中国科学院大学、西安交通大学、吉林大学、东北大学、长安大学、中国矿业大学等知名院校毕业的教职工70余人,硕士研究生及以上学历占100%,有企业工作经历的“双师型”教师占60%,拥有山东省教学名师1人。
   ④校企协同育人平台基础
   学院与多家智能工程相关企业签订了校企合作协议,包含:鲁普奈特集团有限公司、山东泰开机器人有限公司、山东泰开隔离开关有限公司等企业,初步构建了“产教融合、协同育人平台”,初步形成了校企合作机制:学院每年派出 2-4 名教师到企业挂职锻炼,每年邀请企业专家到校开展讲座或实践教学,定期与企业交流探讨行业发展对人才需求等问题、并在人才培养方案、课程设计安排上提供企业专业意见。
   2022年5月19日,由谢承红、智英斌两位副校长带队,举行了泰山科技学院与鲁普奈特集团共建“智能工程产业学院”的签约和揭牌仪式,初步形成校企双方在“教师系列和工程系列双师型机制建设”、“定向班培养”、“协同创新中心”、“校企共建实训基地”等方面的战略合作协议。
  
   三、研究内容及目标
   (1)研究内容
   围绕智能工程学科群“金课”建设所涉及的各种问题进行研究,具体有:
   ①挖掘智能工程学科群的机器人工程、自动化、机械设计制造及其自动化等专业具有“智能化”共通性的课程,构建“智能化课程模块”
   ②调研智能化产业需求,基于OBE理念修订“智能化”课程教学大纲;
   ③对“智能化模块”课程进行资源建设,着力建设教学资源,重点是线上视频教学资源建设,打造线上“金课”;
   ④基于OBE理念,利用自建优质线上资源或其他优质网络教数学资源,在智能工程学科群的专业课中推广使用翻转课堂教学模式,打造线上线下混合式“金课”,打造适合本校学生特点和智能工程人才培养的“金课”。
   ⑤根据行业需求、学生反馈,形成双闭环反馈调整机制,及时调整、更新课程内容。
   ⑥推广优秀线上“金课”、基于OBE理念的线上线下混合式“金课”,以期对其他院校的相关专业师生有借鉴、学习作用。
   (2)总体框架
   基于OBE理念的智能工程学科群“金课”建设总体框架如图 1 所示,主要是挖掘智能工程学科群中具有“智能化”的专业课程,形成“智能化程模块”。并着力打造该模块课程,基于 OBE 理念进行“金课”建设:
  
基于OBE理念的“金课”建设探索

   图 1 基于 OBE 理念的智能工程学科群“金课”建设框架和思路
   (3)重点难点、主要目标
   在新工科建设、智能化新兴产业发展背景下,将智能工程学科群中具有“智能化”特性的专业课程进行整合,打破学科壁垒,交叉学科融合,构成“智能化课程模块”。基于 OBE 理念着力打造智能化课程模块“金课”,包含线上“金课”、线上线下混合式“金课”等形式,通过以学习产出为目标的智能化课程模块的“金课”建设,提升人才培养质量, 促使学科交叉融合,以适应我国智能化产业发展对自动化相关传统专业转型发展的新挑战。
   四、研究思路方法及方法
   (1)基本思路
   首先调研与分析智能化时代、新工科建设背景下,智能化产业对本科层次人才知识与技能的需求,分析传统自动化相关专业的发展机遇与挑战,然后归纳总结传统专业课程体系与产业需求的矛盾,寻求打破学科壁垒,实现学科融合、理论与实践结合的改革路径,从而构建“智能化课程模块”,并基于 OBE 理念制定课程教学大纲、更新课程内容。然后对“智能化课程模块”进行线上课程资源建设,推出课程线上运营, 结合校内外线上课程资源、虚拟仿真资源与本校学生特点进行线上线下混合式、翻转课堂教学模式改革,打造混合式“金课”。根据智能化产业的需求,持续的进行课程资源更新调整,对接社会对人才的技能需求。
   基本研究思路如图 2 所示:
  
基于OBE理念的“金课”建设探索

   图 2 基本研究思路
   (2)具体研究方法
   在上述研究方法及路径实施中,主要采取的研究方法如下:
   ①文献研究。通过各类电子数据库及图书资料,结合国内外前沿的统计报告,对智能化人才知识与技能需求、传统专业与产业发展不匹配等矛盾进行梳理,文献调研国内外“金课”建设路径与教学模式,形成本项目的现实基础。
   ②实地调研。选择智能化有关的典型企业、高校,调研和探索它们对智能化人才的知识与技能的需要,培养现状。通过大量的实地调研资料形成研究报告,并为本项目的智能化课程教学大纲修订、课程内容更新收集素材与资料。
   ③以赛促教。通过鼓励教师参加省市校院组织的各类各级教学比赛,如重庆市高校微课大赛、教学创新大赛等,以比赛为平台,以赛促练,提高教师整体教学水平,推动教学改革。
   ④持续改进。通过课堂教学过程中学生反馈的问题、建议,建立明确、有效、长期的反馈机制,进行阶段性反馈、迭代,以达到基于OBE理念的“以学生为中心”的教学目标。
   ⑤教学管理顶层设计。从学院层面完善“金课”建设相关的配套制度与政策,制定学院教学方案,推行翻转课堂等创新的教学模式,推动教师在专业课程中采用混合式、翻转式教学模式实践,为“金课”建设做好铺垫。
   五、创新之处
   智能化时代、新工科建设背景下,跨学科构建智能工程学科群课程体系,并以产业需求为导向,基于 OBE 理念的打造智能化的课程组的“金课”建设为数不多。因此,本项目的创新主要有:
   ①打破学科壁垒,学科融合,构建智能工程学科群课程体系,根据产业调研更新课程内容。与传统课程建设相比,与产业需求紧密结合, 理论与实践紧密结合。
   ②有效探索信息技术、现代教育技术与 OBE 理念的深度融合,通过翻转课堂、线上线下混合式模式的改革,教学方式从传统的教师讲授为中心转变为以学生为主、教师为导的教育教学模式,创新教学方法,以调动学生学习的积极性,激发学生的创新思维。
   ③推行线上线下混合式、翻转式教学模式,不仅有效的利于本校自建在线课程资源与虚拟仿真资源,还利于全社会公开的优秀慕课资源, 实现“以学生发展为中心”,改革课堂教学模式。
   六、结论
   1、在新兴产业发展对智能工程本科人才的迫切需要下,打破学科壁垒,学科交叉、更新教学内容,建立一套行之有效的OBE专业人才培养体系,推进智能工程学科群专业课程改革,培养适应社会需求人才。
   2、融合智能制造工程、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化等专业“智能化”方向的共通性,构建“智能工程学科群”,通过学科交叉部分“智能化模块”的 “金课”建设,促使各个学科相互渗透、有机结合和相互融合,切实提升人才培养质量,推动智能工程学科群的相关专业更好的参加专业认证工作。
   3、对智能工程学科群“金课”建设研究,可以对新工科工科类专业建设、课程建设、人才培养提供有价值的参考。另外,通过本项目智能工程的“金课”建设,在线上“金课”应用过程中,不仅对本校相关专业人才培养有现实意义,还可以对其他院校的相关专业师生有借鉴、学习作用。
  
   作者:张涛然(1984.10-),男,副教授,长期在泰山科技学院智能工程学院任教,主要从事机械工程、材料等方面的研究工作 。
   2022年度泰山科技学院教育教学改革研究项目(项目编号:2022zz007)

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