基于OBE的多維度階梯式實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

張其亮， 陳永生

(1．江蘇科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，江蘇 張家港 215600；2．同濟(jì)大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，上海 201804)

0 引 言

工程教育專業(yè)認(rèn)證是實(shí)現(xiàn)工程教育與工業(yè)界對接，提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑[1],在國內(nèi)外已引起了廣泛重視。2015年3月，中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會印發(fā)的《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)(2015版)》提出了12條認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)即畢業(yè)要求，均以學(xué)生的能力培養(yǎng)為核心[2-4]，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)理論和技術(shù)手段，分析并解決工程問題的基本能力、創(chuàng)新能力。認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵更加貼近工程實(shí)踐，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，高校必須重視實(shí)踐教學(xué)，認(rèn)真研究實(shí)踐教學(xué)體系，積極進(jìn)行產(chǎn)教融合、校企合作，為學(xué)生提供進(jìn)行工程實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的平臺。

OBE理念于1981年由Spady等人提出，并得到了美國工程教育認(rèn)證協(xié)會的認(rèn)可，這一理論被貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終。目前，國內(nèi)已有好多高校開始將這種理念和方法用于專業(yè)的建設(shè)與人才培養(yǎng)。OBE理念根據(jù)三個(gè)基本前提發(fā)展起來[5-6]：(1)所有的學(xué)生都能學(xué)習(xí)成功，但不是在相同的時(shí)間內(nèi)或以同樣的方式；(2)成功的學(xué)習(xí)促進(jìn)更成功的學(xué)習(xí)；(3)學(xué)校控制著決定學(xué)生是否能在學(xué)校中學(xué)習(xí)成功的條件。圍繞OBE理念的發(fā)展前提，通過分析實(shí)踐教學(xué)體系存在的不足，以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)所提出的畢業(yè)要求為出發(fā)點(diǎn)，研究構(gòu)建了學(xué)校、政府、企業(yè)三維參與的，具有基礎(chǔ)能力培養(yǎng)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)及創(chuàng)業(yè)能力培育三層次階梯式的實(shí)踐教學(xué)體系，旨在更好的培養(yǎng)滿足社會需求的工程性、創(chuàng)新性人才。

1 OBE實(shí)踐教學(xué)體系特點(diǎn)

與傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)相比，OBE實(shí)踐教學(xué)有以下特點(diǎn)：

(1) 強(qiáng)調(diào)最終實(shí)踐成果。實(shí)踐成果不僅僅是成績，還包括學(xué)生的出勤、互動交流情況、答疑情況、能力、企業(yè)反饋情況、就業(yè)薪資等。OBE的成果導(dǎo)向注重學(xué)生的能力提升，注重學(xué)生能力從無到有，從弱到強(qiáng)的進(jìn)步；OBE聚焦學(xué)生最終達(dá)成的頂峰成果，學(xué)生某一次不成功的學(xué)習(xí)，只作為改進(jìn)教學(xué)的依據(jù)，不帶入其最終成果[7]。

(2) 注重實(shí)踐過程。OBE理念雖然被稱為成果導(dǎo)向教育，但并不意味著該理念忽視學(xué)習(xí)過程[8]。相反，OBE理念注重實(shí)踐過程，強(qiáng)調(diào)教師通過組織、策劃、管理、控制實(shí)踐過程，從而幫助學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)成果。

(3) 強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心。OBE注重通過實(shí)踐過程后學(xué)生應(yīng)能達(dá)成的最終學(xué)習(xí)成果和真正擁有的能力，學(xué)生才是成果及能力的建構(gòu)者，因此OBE強(qiáng)調(diào)在實(shí)踐過程中以學(xué)生為中心，教師通過示范、指導(dǎo)、評價(jià)等措施幫助學(xué)生達(dá)成成果。

(4) 強(qiáng)調(diào)人人都能成功。OBE理念認(rèn)為所有學(xué)生都有才能，學(xué)校應(yīng)該根據(jù)學(xué)生自身特點(diǎn)，制定不同的實(shí)踐目標(biāo)和實(shí)踐策略，讓學(xué)生可以在不同實(shí)踐方式、不同時(shí)間內(nèi)獲得成功，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的差異化發(fā)展。

2 實(shí)踐教學(xué)目前存在的問題

近幾年我校的本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室投入力度明顯加大，學(xué)校、教師對實(shí)踐教學(xué)的重視程度也明顯加強(qiáng)，但實(shí)踐教學(xué)在構(gòu)建和實(shí)施過程中仍面臨不少問題與挑戰(zhàn)，具體表現(xiàn)為：

(1) 實(shí)踐教學(xué)缺乏創(chuàng)新。在實(shí)踐教學(xué)中，很多課程仍然沿用傳統(tǒng)的“知識+實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式[9]，為了驗(yàn)證所學(xué)的理論知識，由教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟按部就班完成，這種以教師為中心的實(shí)踐教學(xué)難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，也違背了OBE理念以學(xué)生為中心的原則。雖然有些實(shí)踐環(huán)節(jié)也采用了案例教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法，但是較多的實(shí)踐項(xiàng)目內(nèi)容陳舊，更新不及時(shí)，且大都為教師自擬的模擬項(xiàng)目，與實(shí)際需求存在較大的差異，實(shí)踐效果不理想。

(2) 實(shí)踐教學(xué)缺少企業(yè)參與。目前，各高校非常重視校企合作，但是相當(dāng)一部分校企合作受到資金、利益、安全性、人員安排等因素影響得不到很好的開展，僅是達(dá)成合作意向，簽署合作協(xié)議，并沒有深度合作機(jī)制，也難以進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的推進(jìn)。在這種境況下，學(xué)校很難將企業(yè)的工程師或企業(yè)項(xiàng)目引入到實(shí)踐能力培養(yǎng)體系中，也難以將學(xué)生輸送到企業(yè)進(jìn)行工程實(shí)習(xí)。而學(xué)校教育與企業(yè)界在工程實(shí)踐方面存在巨大差距，沒有了企業(yè)的參與，學(xué)生便失去了工程訓(xùn)練平臺，難以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力這一培養(yǎng)目標(biāo)。

(3) 實(shí)踐教學(xué)過程過于粗放。受到場地、師資等限制，實(shí)踐教學(xué)經(jīng)常以大班授課，從實(shí)踐教師的角度出發(fā)，教師指導(dǎo)的學(xué)生太多，實(shí)踐題目的多樣性，實(shí)踐過程的管理、指導(dǎo)、考核等基本流于形式，教師難以在規(guī)定的實(shí)踐時(shí)間內(nèi)照顧到每一位學(xué)生，教師按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生進(jìn)行考核，學(xué)生的差異性被忽略；從學(xué)生的角度出發(fā)，實(shí)踐過程缺少教師的指導(dǎo)，而且受時(shí)間的限制，學(xué)生與學(xué)生之間也不會有太多的交流，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐過程中遇到的問題難以解決，學(xué)生對實(shí)踐課多有怨言，久而久之，降低了學(xué)生的積極性和自信心，實(shí)踐效果無法保證，達(dá)不到OBE理念注重實(shí)現(xiàn)過程的要求。

(4) 工程訓(xùn)練受益面較窄。學(xué)校也在積極開展第二課堂、學(xué)科競賽等活動培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，但學(xué)校和教師為了追求辦學(xué)成果和教學(xué)成就，往往只選拔優(yōu)秀學(xué)生參與一些級別較高的賽事，輻射面太窄，致使絕大部分同學(xué)在校期間不能得到系統(tǒng)的實(shí)踐訓(xùn)練，與OBE理念倡導(dǎo)的人人都能成功存在偏差。

3 基于OBE理念的多維度階梯式實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

OBE為指引的教育理念遵循反向設(shè)計(jì)原則[10]，從需求開始，由需求決定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，在培養(yǎng)目標(biāo)基礎(chǔ)上確立畢業(yè)能力指標(biāo)體系，并由此確立實(shí)踐教學(xué)課程體系。根據(jù)中國工程教育專業(yè)認(rèn)證要求提出的軟件類專業(yè)本科生畢業(yè)5年后要達(dá)到的能力要求，并結(jié)合我校的人才培養(yǎng)定位，構(gòu)建了基礎(chǔ)能力培養(yǎng)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)及創(chuàng)業(yè)能力培育三層次階梯式的實(shí)踐教學(xué)體系，體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 多層次階梯式實(shí)踐教學(xué)體系

3.1 基礎(chǔ)能力培養(yǎng)層

基礎(chǔ)能力培養(yǎng)層的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)踐能力。長期以來，很多應(yīng)屆畢業(yè)生被詬病為“有學(xué)歷、無能力”的窘境[11]，原因是他們雖有理論知識卻缺乏動手實(shí)踐能力，不能滿足企業(yè)的需求，為此基礎(chǔ)能力培養(yǎng)層利用課程實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)訓(xùn)及一些社團(tuán)項(xiàng)目強(qiáng)化大學(xué)生的動手實(shí)踐能力。

(1) 創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容。課程實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和綜合性3種類型，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)層次較低，讓學(xué)生對所學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，加深理解，這類實(shí)驗(yàn)一般都有明確的實(shí)驗(yàn)步驟，無需學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)是需要學(xué)生獨(dú)立分析問題、設(shè)計(jì)問題和解決問題的，由教師設(shè)計(jì)實(shí)踐目標(biāo)，清晰定義實(shí)踐成果及學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力，學(xué)生可以充分利用所學(xué)知識，發(fā)揮自己的創(chuàng)造力進(jìn)行設(shè)計(jì)，這類實(shí)驗(yàn)一般基于任務(wù)導(dǎo)向法進(jìn)行。

(2) 細(xì)化實(shí)踐管理過程。為了克服傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)過程過于粗放的狀況，研究借鑒比較流行的“翻轉(zhuǎn)課堂”思想組織和管理實(shí)踐過程。基本理念為：教師布置好實(shí)踐任務(wù)，學(xué)生在課前通過自主學(xué)習(xí)完成實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)主要完成答疑、成果展示、討論、評價(jià)等內(nèi)化工作。基于翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐過程如圖2所示。

圖2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐過程

由圖2的實(shí)踐過程可以看出，學(xué)生的實(shí)踐過程在課外完成，實(shí)踐過程不再受時(shí)間、地點(diǎn)等的約束，師生間的交流也可以借助各種網(wǎng)絡(luò)平臺隨時(shí)隨地進(jìn)行。

(3) 建立多元化評價(jià)方式。傳統(tǒng)的實(shí)踐評價(jià)方式主要以教師的考勤和實(shí)踐結(jié)果為主，評價(jià)過程不夠客觀。OBE理念突出成果導(dǎo)向，注重評價(jià)學(xué)生能力，為此，本文設(shè)計(jì)了“教師+學(xué)生”“過程+結(jié)果”的實(shí)踐評價(jià)方法，實(shí)踐評價(jià)除了教師的評價(jià)外，還增加了自評、學(xué)生互評環(huán)節(jié)，評價(jià)內(nèi)容除了結(jié)果外，還注重對過程進(jìn)行評價(jià)，設(shè)計(jì)的評價(jià)要求及要實(shí)現(xiàn)的能力指標(biāo)如表1所示。

(4) 企業(yè)參與。為了使學(xué)生能了解專業(yè)發(fā)展、應(yīng)用情況并能接觸到企業(yè)項(xiàng)目，在大一開設(shè)的專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中，一方面請企業(yè)工程師到校內(nèi)給學(xué)生開展講座，介紹專業(yè)及企業(yè)發(fā)展情況，另一方面組織學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行參觀；在大二和大三分別設(shè)置2個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，該實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)邀請企業(yè)工程師帶企業(yè)項(xiàng)目全程參與；在大四輸送學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)、項(xiàng)目訓(xùn)練和定崗實(shí)習(xí)。目前我校軟件類專業(yè)已與4家企業(yè)建立了長期深入合作關(guān)系。

表1 評價(jià)指標(biāo)

3.2 創(chuàng)新能力培養(yǎng)層

學(xué)生具有一定的實(shí)踐能力后，應(yīng)通過完整的實(shí)際項(xiàng)目強(qiáng)化動手實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，為此研究以學(xué)科競賽、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計(jì)等作為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要載體。

(1) 項(xiàng)目組織。學(xué)生參加競賽活動和江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，從選題、需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)，貫穿了一個(gè)工程項(xiàng)目的始終，且競賽項(xiàng)目和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目一般要求有較好的創(chuàng)新性，能很好地鍛煉學(xué)生解決實(shí)際工程項(xiàng)目問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。為了使競賽活動和創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目能真正發(fā)揮應(yīng)用的作用，研究專門成立了創(chuàng)新實(shí)踐基地對競賽活動和創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目進(jìn)行宣傳、組織和管理。創(chuàng)新實(shí)踐基地設(shè)置專門的教師進(jìn)行管理，并擁有一定數(shù)量的指導(dǎo)老師。創(chuàng)新實(shí)踐基地通過各專業(yè)建立的協(xié)會開展活動，以軟件類專業(yè)為例，所建立的創(chuàng)新基地組織形式如圖3所示。

圖3 創(chuàng)新基地組織形式

(2) 項(xiàng)目來源。各類競賽活動、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目及畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目有多種來源，包括：教師或?qū)W生的自擬項(xiàng)目、教師的產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目，還有一部分來自于遴選的優(yōu)秀綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，這類項(xiàng)目多為企業(yè)項(xiàng)目。競賽活動、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目及畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目可以互相轉(zhuǎn)化，好的競賽項(xiàng)目可加以包裝、完善用作畢業(yè)設(shè)計(jì)，優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計(jì)也可以加以深入作為其他競賽項(xiàng)目或大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。

3.3 創(chuàng)業(yè)能力培育層

為避免一些優(yōu)秀的競賽項(xiàng)目、優(yōu)秀的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目流失，鼓勵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，學(xué)校在政府的支持下于2015年10月成立了張家港“香樟樹”眾創(chuàng)空間，這也是張家港市第一家為大學(xué)生提供的全方位創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)眾創(chuàng)空間。香樟樹眾創(chuàng)空間營業(yè)面積1 600 m2，簽約導(dǎo)師50多名，創(chuàng)客工位60多個(gè)，已有24個(gè)項(xiàng)目入駐，獲得科技支持資金100多萬元。2016年9月，“香樟樹”眾創(chuàng)空間獲評江蘇省省級眾創(chuàng)空間。“眾創(chuàng)空間”作為創(chuàng)客文化和創(chuàng)客運(yùn)動的載體，為創(chuàng)客們提供了互動交流、動手實(shí)踐和創(chuàng)新的公共平臺，幫助創(chuàng)客實(shí)現(xiàn)創(chuàng)業(yè)夢想[12]。進(jìn)駐創(chuàng)客空間的項(xiàng)目需要由學(xué)生提出申請，學(xué)校組織專家進(jìn)行評審，評審?fù)ㄟ^的項(xiàng)目給予經(jīng)費(fèi)支持，進(jìn)入眾創(chuàng)空間進(jìn)行孵化[13-15]；對未達(dá)到孵化要求，但專家反饋具有一定前景和創(chuàng)新性的項(xiàng)目允許進(jìn)入眾創(chuàng)空間進(jìn)行培育，暫不提供經(jīng)費(fèi)支持，待培育合格后再提出申請進(jìn)行孵化。孵化項(xiàng)目也可以與企業(yè)進(jìn)行合作，進(jìn)行更高層次的創(chuàng)業(yè)或申請更復(fù)雜的工程項(xiàng)目。

4 多維度階梯式實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)施

基于所設(shè)計(jì)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)體系對軟件類專業(yè)進(jìn)行了近2年的實(shí)施，取得了滿意的成果。

(1) 校企合作方面。與4家企業(yè)簽署了合作協(xié)議，并聯(lián)合建立了2個(gè)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地，建設(shè)了4個(gè)校外實(shí)習(xí)基地。大一到大三期間邀請企業(yè)工程師參與指導(dǎo)的實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地完成；在大四期間，將學(xué)生輸送到校外實(shí)習(xí)基地進(jìn)行培訓(xùn)、企業(yè)項(xiàng)目訓(xùn)練、頂崗實(shí)習(xí)，每個(gè)專業(yè)每年大致80%的同學(xué)參與校外實(shí)習(xí)，剩余20%左右的同學(xué)大都是考研的同學(xué)，他們更希望在校內(nèi)完成相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容；在整個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動過程中，企業(yè)工程師及企業(yè)項(xiàng)目能被融入到實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中，從而解決了師資及工程項(xiàng)目缺乏的問題，培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。

(2) 學(xué)生實(shí)踐方面。實(shí)施2年來，學(xué)生在各類競賽中共取得國家級獎項(xiàng)20余項(xiàng)，省級獎項(xiàng)60項(xiàng)，獲得校級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)10人。另外，學(xué)生申報(bào)的江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目中，獲得國家級立項(xiàng)的項(xiàng)目有2項(xiàng)，獲得省級立項(xiàng)的項(xiàng)目有7項(xiàng)，有4組同學(xué)進(jìn)駐眾創(chuàng)空間獲得立項(xiàng)資助，據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件類專業(yè)大致有80%以上的同學(xué)參與過各類第二課堂活動，實(shí)踐取得了滿意的成果，學(xué)生的動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力得到了顯著提升。

5 結(jié) 語

根據(jù)工程教育的認(rèn)證要求，基于OBE理念，我們構(gòu)建了多維度階梯式實(shí)踐能力培養(yǎng)體系。該培養(yǎng)體系所設(shè)計(jì)的三層結(jié)構(gòu)培養(yǎng)了學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力，實(shí)踐過程考慮了學(xué)生的差異化，做到了以學(xué)生為中心的原則，并利用多元化的評價(jià)體系評價(jià)學(xué)生的能力。該實(shí)踐體系的實(shí)施得到了政府的支持，實(shí)踐過程引入了企業(yè)的全方位參與，從實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施效果看，該實(shí)踐體系對于提高學(xué)生的實(shí)踐動

手能力、解決實(shí)際工程問題能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力發(fā)揮了重要作用。

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