基于OBE/CDIO的導航工程專業教學體系探析

呂鑫　郭慶彪　趙興旺　張美微　周美霞　馬曉娜

摘要：基于導航工程專業跨學科、多融合的特點，結合成果導向教育模式以及基于構思、設計、實施和運行教育模式等多種教育理念，對導航工程專業體系建設展開探討分析。從專業教學背景、理論教學設計和實踐教學設計出發，整合、優化教學設計流程，并詳細闡述了導航工程專業教學體系建設的設計依據、體系設計及設計理由。研究成果擬為導航工程專業教學模式提供參考，為優質人才的培養提供有力保障。

關鍵詞：導航工程;OBE;CDIO;教學體系

中圖分類號：G64???? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1674-9324（2019）13-0224-02

導航工程專業致力于培養掌握現代導航工程理論、技術和方法的復合型高層次人才。但尚未形成健全的、完善的教學體系機制。導航工程的學生培養既要傳承測繪傳統教學的成功之處，更要銜接新型教育理念，集傳承與創新，教學模式、教學內容的創新改革和側重深入應是導航工程專業教學設定的重要指標。

一、導航工程專業建設與教學背景

導航工程專業并未形成成熟的、完善的教學體系和培養機制，需要“摸著石頭過河”，在實踐中改進。如何理性地設置開設課程，合理地制訂培養方案，積極地整合教師資源等問題都是導航工程專業的建設重心。目前，大眾尤其是學生，面臨一個全新的專業，有很多未知和遲疑。學生選擇該專業后，教師被問的最多的問題為“導航是什么？”“我們是小白鼠么？”等等。因此，導航工程專業的教學，在深入構思教學體系建立的同時，還需注重專業的大眾化普及。打消學生顧慮，提升學生學習興趣與自信。

二、導航工程專業教學模式構建

1.OBE成果導向式理論教學設計。成果導向教育（Outcome-Based Education，OBE）理念已是很多國家教育改革的主流理念[1，2]。現已成為改良工程類專業教育成效、追求卓越工程師教育的重要方式[3]。OBE理念更加適合應用于教學設計不夠完善的導航工程專業教育中：明確國家發展需要、科技進步需求—確定學生學習成果、能力—制定培養目標—設計課程體系—規劃教學內容—設置教學方式。在制定培養目標、設計課程體系、規劃教學內容、設置教學方式的過程中，應以參考OBE理念，規避傳統教學缺陷，依據實際情況和可行性設計實施措施，見圖1。

依據圖1可知，學習成果是課程目標的設置依據，課程目標是教學內容的指導標準，教學內容是教學方式的內在支撐。教學過程中應“以學生為中心”，弱化教師主導，因此課堂模式的設定應依據預期學習成果“反向設計”，同時考慮課程的難易程度、發散程度和專業程度。基于以上的混合課堂模式設計見表1。

講授課是教育過程中最原始、最基本的方式，目前仍然是一些理論性較強的課程，如《衛星導航數據處理方法》、《數字信號處理》等需要依賴的。“是什么”、“做什么”、“為什么”是教師在講授過程中要呈現的內容，如何引導學生學習、啟發學生思考、激發學生興趣，則取決于教師的授課功底和講授內容的精彩程度。翻轉課是指重新調整課堂內外的時間，課堂外由學生通過網絡課程等開放資源提前學習，課堂內由師生展開互動討論，促進知識內化吸收。如《導航電子地圖》、《導航學》等集理論知識、實際應用與趣味性的課程，翻轉課的模式較為適用。研討課是指學生通過自主深入的研究，并在教師的指導下，通過與教師交流討論研究結果的一種教學方式，也是一種研討會、討論發表會。研討課適用于如《導航前沿》、《天文及深空導航》等專業性較強、科研潛力較大的課程，適合在學生具備一定的專業積累后開展。

2.CDIO工程教育式實踐教學設計。CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，旨在增強課程間的聯系，引導學生自主思考，通過工程訓練的實踐模式熟練掌握所學知識。現已得到各國高等院校的認可。基于該教育模式的導航工程專業實踐教學設計，可參考CDIO12條標準具體展開，設計分析見圖2。基于以上教學設計，實踐教學的具體設置應實現涉及多門課程的綜合實踐教學設計。實踐教學可細化概括為“三級實踐與團隊式訓練”。即實踐教學按照基礎實驗、專業技能訓練、綜合設計實踐三個層次展開。其中，基礎實驗旨在使學生了解、掌握基本原理、儀器與實踐方法;專業技能訓練旨在某特定要求下展開專項實踐訓練;綜合設計實踐可采用“團隊式”訓練方法，即由5—6名學生組成團隊，在1—2名教師指導下，共同完成一份創新實訓，旨在培養學生解決問題的綜合素質能力。此外，要鼓勵學生參加各種創新實踐訓練項目、學科競賽、技能大賽等活動，激發學生的潛能，使其在實踐中鍛煉、在鍛煉中成長。

三、結語

本文基于導航工程專業特點，結合OBE、CDIO等優秀教學理念，初步討論了統一規劃、整合優化的導航工程專業理論教學與實踐教學體系建設設計，旨在為建立完整的、合理的導航工程專業教學體系提供基礎和參考依據。導航工程專業具有其跨學科、多融合的特殊性，且專業教學體系建設尚未得到完善，需要高校教師有效合作溝通，協力探索。在建設中實踐、在實踐中改進，從而為培養具有“基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高”的適應社會發展需要的融合創新型高層次人才提供有力保障。

參考文獻：

[1]成卓韋，於建明，王家德，等.成果導向的教育理念與實施策略探析——以大氣污染控制課程為例[J].浙江工業大學學報，2015，（3）：288-292.

[2]王春艷，尹志娟，李兆清，等.基于OBE理念的材料科學與工程專業人才培養模式改革與實踐[J].黑龍江工程學院院報，2018，32（1）：73-76.

[3]盧召紅，薛景宏，計靜，等.基于“OBE”體系下土木工程的課程體系改革與構建[J].山西建筑，2018，44（3）：236-238.

Analysis of the Teaching System of Navigation Engineering Based on OBE/CDIO

LV Xin，GUO Qing-biao，ZHAO Xing-wang，ZHANG Mei-wei，ZHOU Mei-xia，MA Xiao-na

（Anhui University of Science and Technology，Huainan，Anhui 232001，China）

Abstract：Based on the interdisciplinary，multi-integration characteristics of navigation engineering，discussion and analysis of the establishment of the teaching system of navigation engineering is conducted with results-oriented education mode and design，implement and run education mode，et al，.From the view of the professional teaching background，theoretical teaching design and practical teaching design，the teaching design process is integrated and optimized.The design principle，system design，and design reason of the teaching system construction of navigation engineering is elaborated.This paper can provide basic reference of the establishment of a reasonable and efficient navigation engineering teaching mode，and provide high-quality talents.

Key words：navigation engineering;OBE;CDIO;teaching system