應用型本科院校基于OBE理念的課程結構優化
——以黑龍江省高校電氣工程與智能控制專業為例

宣麗萍

黑龍江科技大學，黑龍江 哈爾濱 150022

以新技術與新產業為特征的新經濟，引發世界格局調整，改變人們生產生活及思維方式。高等教育應從服務國家戰略、滿足產業需求和面向未來發展高度不斷更新人才培養理念，實現人才供給與新產業新需求聯動。應用型本科院校是我國高等教育體系中承擔工程教育的主要力量，肩負培養適應和引領新技術和新產業發展人才的重任。因此，應自覺建立以學生為中心、以產出為導向、持續改進的自省、自律、自查、自糾的質量文化①陳寶生在新時代全國高等學校本科教育工作會議上的講話——堅持以本為本推進四個回歸建設中國特色、世界水平的一流本科教育。。根據人才市場需求變化，及時更新學科專業內涵、增設新專業，持續不斷地完善人才培養工作[1]。課程是高校人才培養的核心要素，體現辦學理念、培養目標、價值取向。課程設置根據人才培養目標而具有針對性和目的性，人才培養方案中所有課程是具有一定邏輯關系的結構體系，即課程以具體結構體系形態推動人才培養目標的實現。

當前，應用型本科院校的課程體系存在諸多不足，OBE理念與高校人才培養目標在理論、方法、實踐上具有內在邏輯契合，借鑒OBE理念，探索課程結構優化對策，對破解專業人才培養難題，提升教學效果及育人質量具有重要理論和實踐意義。

一、應用型本科院校課程結構優化提出背景

（一）國內外應用型本科教育研究現狀

為實現歐洲經濟一體化，提高國際競爭優勢，歐盟和歐洲各國將不斷引入新的教學理念作為應用型人才培養改革重點。OBE理念為目前國際、國內高等教育高度認同的工程教育范式，是成果導向教育（Outcomes-Based Education）理念的簡稱，最早由美國學者斯派帝（Spady W.D.）于二十世紀八十年代提出[2]，并得到西方發達國家普遍認可，助推了高等教育改革，現已在世界范圍內廣泛推廣。西澳大利亞教育部門及學者對OBE理念提出不同定義，雖定義方法不同，但具有較明顯共性，即均以圍繞學生的成果產出組織和驅動教育。OBE理念下，高校必須明確學生的培養目標或畢業能力要求，并以合理的課程結構保證實現預期目標。

面對我國大眾化教育新形勢，日趨激烈的國際競爭、世界經濟發展的全球化和信息化、社會對人才的多樣化需求均對高等教育提出更高要求。OBE理念符合當前我國人才培養需要，在其引領下的課程結構優化研究對深化教育教學改革與創新，提高應用型人才培養質量，可起到積極推動作用。

（二）黑龍江省應用型本科教育現狀

為了解應用型本科教育有關情況，2019年在黑龍江科技大學、東北石油大學、黑龍江八一農墾大學、黑龍江工程學院四所應用型本科院校2016級工科專業中隨機抽取各50名學生開展問卷調查，共發放調查問卷200份，回收有效問卷200份。問卷主要包含課程結構合理性、課堂教學學生參與度、知識融會貫通、實踐與創業創新等能力的提高、學習動力、教師教學水平和責任心6項指標，每項指標采用三級計分制（即非常認同、比較認同和不認同）的封閉式問卷形式。問卷調查結果見圖1。

圖1 問卷調查結果

課程結構合理性方面：64人（32%）認為合理，87人（43.5%）認為比較合理，49人（24.5%）認為不合理。課堂教學學生參與度：39人（19.5%）認為參與度高，92人（46%）認為參與度一般，69人（34.5%）基本不參與。知識融會貫通方面：41人（20.5%）非常認同，71人（35.5%）比較認同，88人（44%）不認同。實踐與創業創新等能力提高方面：37人（18.5%）認為有較大提高，96人（48%）認為有所提高，67人（33.5%）認為無影響。學習動力方面：35人（17.5%）認為有動力，97人（48.5%）認為動力一般，68人（34%）認為無動力。教師教學水平和責任心方面：126人（63%）非常認同，62人（31%）比較認同，12人（6%）不認同。

（三）存在的主要問題

1.培養目標與社會發展需求脫節。各高校對專業人才培養均制定了培養目標，但大多過于籠統且內涵不夠豐富、可操作性不強，不能合理反映社會需求，學生專業學習選擇自由度較低，同專業普遍采用統一培養目標、教學計劃、教學進程、教學內容，表現為“千校一面”“千人一面”，難以滿足經濟與社會發展對人才培養的多規格、多樣化要求。

2.課堂教學模式固化，重教輕學。課堂教學是畢業要求、培養目標達成的基礎。有些課程未充分考慮學生個性發展，以教師為中心的課堂形式普遍存在，表現為教師一言堂、“填鴨式”教育，教師把知識“復制”給學生，學生被動完成知識“粘貼”，課堂教學參與度低，無法實現學思結合，不利于培養學生獨立思考能力。

3.課程結構體系不完善，碎片化問題突出。課程結構體系不完善、碎片化，體現為僅重視單門課程設置，不能按社會需求和學生畢業要求系統設置課程，課程結構體系層次不夠清晰，邏輯性不強，課程結構中各門課程彼此銜接、相互配合、深度呼應不夠，缺乏整體優化，學生知識體系不完善，考慮問題片面，不利于分析問題解決問題能力的提高。

4.實踐教學內容割裂，缺乏系統訓練。很多高校對實踐教學不夠重視，僅將其視為理論課的簡單延伸，實踐教學體系不完整，教學內容落后，與企業、行業融合度不足，各要素間不能統籌兼顧、有機聯系，缺乏綜合實踐訓練，使學生難以將所學知識融匯貫通，制約其實踐創新和解決復雜工程問題能力的提高。

5.評估考核形式單一，忽視過程評價。傳統評估考核方式多以統一筆試測評為主，不重視過程評價，難以充分體現行業企業要求，達不到對學生能力素質全面客觀考核要求，易使學生養成僵化呆板、機械被動的學習方式，與應用型人才培養目標背道而馳。

二、應用型本科教育與OBE理念的契合度分析

習近平總書記在2018年全國教育大會上指出，高校要“推進產學研協同創新，積極投身實施創新驅動發展戰略，著重培養創新型、復合型、應用型人才”，重點強調了應用型人才培養。因此，應用型本科院校在辦學模式選擇上要求立足地方、融入地方、服務地方、回報地方，建立適合當地社會經濟發展的人才培養體系[3]，根據企業、行業發展需要培養高水平、具有核心能力素養的應用型人才，提高學生就業能力、創業創新能力，制定滿足社會發展需求的知識、能力、素質一體化的人才培養目標。

我國在2016年正式成為《華盛頓協議》第18個成員國后，在《工程教育認證標準》（2018）中充分吸收OBE理念，將覆蓋工程知識、問題分析、設計/開發解決方案等12項畢業基本要求作為學生預期能力達成指標，并要求教學過程中每一環節均要有具體能力指標與其對應，確保學生達到畢業要求。

在OBE理念指導下，通過預期學生畢業時應達到的畢業要求即學習成果，以學習成果為導向優化課程結構體系，采取適當教學方法提高教學效果，同時不斷與預期成果比較并持續改進。OBE理念注重知識、能力、素質的綜合培養，著力體現以學生為中心的教育思想，以成果導向為根本出發點設計教育教學，以學生及社會需求確立與完善教學目標，持續完善教育教學方法，從而達成預設能力指標，與強調知識、能力、素質一體化的應用型人才培養不謀而合。

三、基于OBE理念的課程結構優化設計

人才培養目標是應用型本科院校課程結構設置的關鍵環節，即高校人才培養目標通過設置合理課程結構體系實現，課程結構是人才培養目標的具體化。培養目標應有具體課程支持，課程是實現學生畢業要求的基本單元，每一個畢業要求指標點的達成需要相關課程支持，整個課程結構體系能夠支撐全部畢業要求。合理的課程結構體系應以全部畢業要求為依據，設計每門課程的教學內容、教學方法及考核方式。

OBE理念優勢之一是把社會對人才的能力期望作為學校教學目標并具體落實到課堂教學中，不僅充分激發課程設置活力，更能促進以學生為中心的就業教育理念轉變，從而保證人才質量可持續提高[4]。

因此，需按“反向設計”思維模式[5]，以OBE理念優化課程結構，以應用型本科院校人才培養最終目標或最終學習成果反向優化課程結構，實現課程結構設置與社會需求高度契合。本文以黑龍江省高校電氣工程與智能控制專業為例，在充分調研行業對專業人才能力需求基礎上，從課程分類與體系結構、課程選擇等入手，研究構建電氣工程與智能控制專業課程結構體系并完善相應機制建設。

（一）OBE理念下培養目標和學習成果設定

在OBE理念中，教學單位需從社會和行業領域對人才需求出發，遵循反向設計原則，在預設學生培養目標和學習成果后，建立能夠保證預期目標實現或成果達成的課程結構體系。

電氣工程與智能控制專業是電氣學科的寬口徑專業，培養具備電工電子技術、電氣技術、自動化檢測與信息處理技術、計算機應用技術以及智能控制技術等寬廣領域的工程技術基礎和系統專業知識，并能在工業企業、科研院所等部門從事有關工業過程及運動控制、智能制造、檢測與自動化儀表、信息處理、電力電子技術、電子與計算機技術等方面的工程設計、技術開發、系統運行管理與維護、科學研究和教學等知識、能力、素質全面發展的應用型高級專門人才。

根據以上專業培養定位及企業、行業、學生等各方面需求，設定本專業培養目標為：（1）具有扎實的數學和自然科學基礎，掌握從事電氣工程與智能控制相關行業所需的基本理論和專業知識（知識）；（2）具有良好溝通交流能力、團隊合作精神和一定組織管理能力、較強創新精神和實踐能力（能力）；（3）具有良好人文素質、社會責任感和工程職業道德水準，有意愿并有能力服務社會（素質）；（4）能勝任電氣與智能控制專業領域的工程、技術及管理等方面工作，具備成為所在領域（單位）中高級技術（管理）骨干的能力（發展）。

根據培養目標按工程教育專業認證標準細化學生畢業能力要求，以支撐培養目標。電氣工程與智能控制專業的畢業要求指標有：（1）掌握本電氣工程與智能控制專業的基礎理論和專業知識，并了解相關行業發展現狀和趨勢；（2）具有能應用數學、自然科學等基本原理，識別、提出并解決工程問題的能力；（3）能夠應用專業知識研究分析電氣與控制領域復雜工程問題；（4）具備電氣與控制領域系統、部件或工藝流程的設計開發能力，并具有創新意識；（5）具備基于科學原理和方法設計、實驗及分析的能力；（6）能合理應用工程儀器及信息技術，具備解決電氣與控制領域復雜工程問題能力；（7）能夠合理分析、評價電氣與控制領域復雜工程問題對社會的綜合影響，并理解應承擔的責任；（8）了解當今世界面臨的問題及工程方案在全球及社會大背景下可能產生的影響；（9）具有人文社會科學素養，能遵守工程職業道德規范，履行責任；（10）具備團隊合作精神和協調、管理、競爭與合作能力；（11）有一定國際視野和較強溝通能力；（12）自主學習能力強，能適應社會發展。

（二）構建課程結構優化體系

根據學習成果設定構建課程結構體系，如圖2。按由淺入深的教學規律和能力形成的邏輯設計，課程結構體系由五大教學平臺構成：通識類知識教學平臺、學科基礎教學平臺、專業知識教學平臺、實驗實踐教學平臺、創業創新訓練平臺。五大平臺課程的選擇、教學內容及教學方法均為達成學習成果而采用反向設計設置，所有課程教學內容及方法等均為支撐培養學生特定能力，充分體現“以學生為中心”。課程結構體系與學生畢業要求指標間對應關系以矩陣形式表達：矩陣橫向表示畢業要求指標，縱向表示課程和畢業要求各指標的關聯程度[6]。

圖2 課程結構體系構建

1.通識類知識教學平臺。包括數學與自然科學類課程和人文社會科學類課程兩大模塊。數學與自然科學類知識是解決復雜工程類問題的重要理論基礎，是學生形成良好認知結構及知識向能力轉化的橋梁。數學與自然科學類課程主要包括高等數學、概率與數理統計、線性代數、大學物理等，主要培養計算、邏輯思維和抽象思維能力等。人文社會科學類模塊主要包括思想道德修養、馬克思主義原理、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論等，著重培養學生的人文素質。人文素質培養是通識教育核心，注重學生的道德感、理智感及情感的和諧發展和健全人格塑造，強調知識融會貫通[7]。

2.學科基礎教學平臺。包括工程基礎類課程和專業基礎類課程兩大模塊，主要為專業知識的學習奠定必要基礎，并具有一定創造性和應用性，可激發學生后續專業知識學習興趣，提高專業素養，培養科學探究能力與創新精神。工程基礎類課程包括電路原理、電子技術、機械設計基礎等，專業基礎類課程包括電機學、自動控制原理、傳感器與檢測技術、智能控制原理及應用、電力電子技術、單片機原理及應用等。

3.專業知識教學平臺。專業知識教學平臺是學生學習專業理論、專業技術知識的重要平臺，通過學習培養其利用專業知識研究、分析、解決工程實際問題和系統開發設計能力。為培養滿足社會與經濟發展的多規格、多樣化人才，專業課教學強調增加學習自由度，向多樣化方向發展，包括必修類課程和選修類課程兩大模塊，并提高選修類課程比例，充分提高學生專業學習的選擇自由度。必修類課程包括現代控制理論、FPGA應用設計、智能控制系統等。選修類課程包括可編程控制器（PLC）原理與應用、過程控制、DSP原理及應用深度學習、機器人技術等。

4.實驗實踐教學平臺。實驗實踐教學是應用型本科院校實施素質教育、實踐育人、培養學生工程素養的主要途徑。實驗實踐教學平臺包括課程設計、課程實驗、工程實訓、生產實習、畢業設計等。在實驗實踐教學過程中，適當提高跨學科、跨專業開放性實驗、實訓項目比例，引入工程項目，以實際工程技術或最新科研項目問題為驅動點，設定預期成果產出。在教學策略上，通過制定實驗方案、動手實踐、創新設計、項目研究、數據分析等完成項目構思、設計、實施到完成的周期過程[8]，提高學生專業認知，綜合培養實踐能力和創新能力，把理論知識真正轉化為解決實際問題的能力，充分發揮學生的創新熱情與創新潛能。

5.創業創新訓練平臺。依托學校協同企業共同建立創業創新實訓基地，搭建創業創新訓練平臺，為學生創業創新提供訓練空間，開展大學生科技創新立項、鼓勵大學生參加各級科創賽事與創業創新教育培訓等。

四、成果評估及相關運行保障機制建設

（一）成果評估機制

成果評估是以OBE理念為導向的課程結構體系的重要一環，客觀、科學、合理的成果評估可有效促進學習目標達成。成果評估核心是面向成果產出的課程質量評估和畢業要求達成度評估，具體包括學生學習成果、課程對能力指標的支撐、企業認同度等。傳統課程質量評估結果信息是單向流動的，一般是在理論課程或實踐課程教學完成后，以教師對知識點的考核評分為主，忽略了學生能否通過該課程獲得能力提升、教學內容能否滿足需求等問題。因此，課程質量評估要采用多元化評估方式，以教學活動全過程為主線，聚焦學習成果，注重過程評價及與該課程支撐畢業要求的匹配度。課程評估對象包括五大類平臺各門課程，主要判定其是否與相關畢業要求指標點相契合。畢業要求達成情況評估是判斷人才培養的“成果產出質量”或“出口質量”是否達到預期畢業要求，以及畢業要求指標是否與社會需求契合，是實現“持續改進”的前提條件。畢業要求達成度評估通過收集并定性或定量分析、比較、綜合學生四年本科學習成果的有關課程和學生課堂表現、作業報告、學生自我評價等評估數據，評價學生畢業要求達成度，為培養目標的持續改進提供依據。作為教學活動的主要組織者，在成果評估過程中，教師要隨時關注學生課堂參與度、學習的主觀能動性、知識掌握及能力提高等情況，以保證評估客觀、真實、有效。

評估與改進過程要有行業或企業專家參與，充分吸納其對畢業生的評價和人才培養的意見建議，以保證評價和修訂工作能夠客觀反映行業、企業需求，提高人才培養工作與社會需求的契合度。在成果評估過程中要注重實時、透明、公正，及時發現問題并有效修正培養目標、完善畢業要求能力指標、優化課程結構體系、調整課程授課內容，從而實現人才培養規格與企業及行業的發展同步。在學生個體層面，考核評價要充分考慮學生個性化需求，由單純知識量化評分向成果產出的質性評價轉變、專業知識型向專業技能型轉變、職業知識向職業行為轉變、外部關注向內部喚醒轉變[9]。

（二）運行保障機制

建立科學有效的運行保障機制是以OBE理念為導向的課程結構體系成功的保證。高校對內要深入貫徹“以學生為中心”理念，增加硬件教學設施投入，合理分配教學經費，為人才培養創造良好條件，對外要協調企業及相關的職能部門做好規劃與統籌，制定人才培養制度，以保證有效實施合作育人。

企業、院所、行業相關領導及管理人員應及時向高校反饋畢業生的專業知識應用能力、企業期盼的職業能力、綜合素質優劣勢等方面評價，并對高校在辦學思想、培養目標、教育教學等環節提出建設性意見，和高校共同制訂科學合理的以目標為導向的人才培養方案，并參與課程結構體系設計和學校教育教學過程，實現人才培養與社會需求的全方位對接。對院校科學研究、基礎設施建設等方面予以支持，對學校人才培養工作給予實質性建議和反饋。高校應協同企業、院所、行業成立相關組織機構，細化職責分工，建立議事決策、協調組織、督促落實及表彰激勵等工作機制，提高工作實效。加強師資隊伍建設，鼓勵并選派骨干教師掛職企業，熟悉生產流程，并依據實際調整教學內容創新教學方式。高校和企業、院所和行業要把合作育人經費列入專項預算，為合作育人提供經費保障。

五、結語

以OBE理念為導向的課程結構優化設計是應用型本科人才培養目標實現和畢業要求高度達成的重要保證。但在具體實施過程中存在學習成果難以精準評估及由高校生師比不合理等問題，因此需進一步完善課程結構體系，深入研究與探索新教學理念，以期為企業、行業輸送集知識、能力、素質于一體的優秀應用型人才。