李疆 楊秋萍 金開軍 成剛 石文昌


摘? 要:由于傳統工程訓練體系采用封閉式校內教育,其訓練內容和方式與企業需求脫節,評價方式單一,評價結果指導性不強,不能客觀、準確地反映學生的工程能力及其變化。針對存在的問題,以貴陽學院智能制造工程能力提升班為依托,探索建立了基于OBE理念的工程訓練體系,并著重介紹了數字化工程訓練形成性考核多元評價體系的構建,力圖通過科學的評價體系加強教學管理、教學指導、學生工程實踐三個環節的信息互通,保障教學方法持續改進和教學質量提高,同時讓學生了解自身工程能力的不足,也為企業選人用人提供客觀依據。
關鍵詞:工程訓練;OBE;新工科;校企合作;工程能力
中圖分類號:G640? ? ? ?文獻標志碼:A? ? ? ? ?文章編號:2096-000X(2020)19-0075-04
Abstract: Due to the closed school education of traditional engineering training system, the training content and methods are disconnected from the needs of the enterprise. Meanwhile, the evaluation method is single, and the results are not instructive, which can not reflect the students' engineering capabilities and changes objectively and accurately. Aiming at the existing problems, combined with Guiyang University's intelligent manufacturing engineering ability improvement class, an engineering training system based on the OBE concept was explored and established, which focused on the construction of a digital engineering training formative assessment multi-evaluation system. Through scientific evaluation system, this paper is supposed to strengthen the information exchange in the three links of teaching management, teaching guidance and student engineering practice, so that the continuous improvement of teaching methods and the understanding of shortcomings of students' engineering ability could be ensured and the teaching quality could be improved as well. Additionally, this system could provide an objective basis for the selection and employment of employees for enterprises.
Keywords: engineering training; OBE; new engineering; school-enterprise cooperation; engineering ability
一、概述
基于產出的教學理念OBE(Outcomes-based Education),是上世紀80年代在北美基礎教育改革運動的背景下提出的,實施OBE包括定義學習產出(Defining)、實現學習產出(Realizing)、評價學習產出(Assessing)、使用學習產出(Using)四個步驟,其中評價學習產出要求在明確的目標驅動下,不僅要了解學生學到了什么、還有什么不足,還要有效地衡量學生能做什么,其能力與社會的需求是否匹配。“新工科”建設復旦共識也要求“地方高校要對區域經濟發展和產業轉型升級發揮支撐作用,要培養大批具有較強行業背景知識、工程實踐能力、勝任行業發展需求的應用型和技術技能型人才”[1]。如何建立科學、高效的考核評價體系,推進應用型工程人才的培養,使教師掌握學生在工程實踐中的優勢和不足,從而有的放矢地持續改進教學方式和教學內容;使學生在工程實踐的過程中了解自己與社會需求的差距,在進入崗位之前查漏補缺,目標明確地提高工程能力;使用人單位通過工程能力多元評價系統快速匹配到所需的工程技術人才,這成為應用型本科高校探索的重要課題。
工程訓練是培養學生工程素養、參與工程實踐、培養工程能力的重要實踐環節,但長期以來工程訓練內容與企業需求、技術發展嚴重脫節、指導教師知識老化、評價方式單一等問題一直困繞著工程訓練教學工作[2]。
隨著“新工科”建設的逐步推進和工程教育認證的開展,工程訓練的作用也日益突顯,如何充分利用工程訓練提升學生的創新能力、設計能力、溝通能力以及自主學習能力,如何建立科學、有效、指導性強的形成性考核多元評價體系,建立工程人才培養的“新模式”,各高校都在進行積極的探索和嘗試。
貴陽學院綜合工程訓練中心2018年起與相關企業聯合開設了智能制造新工科工程能力提升班,將工程訓練與行業發展相結合、新技術與自主學習平臺相結合、指導教師與企業工程師相結合、工程項目與畢業設計相結合,建立了線上自主學習-線下創新實踐-項目式工程應用的綜合工程實踐模式,并建立了與之相匹配的形成性考核多元評價體系,旨在通過工程訓練最大限度地提高學生工程能力,為適應相關工作崗位奠定基礎。
二、現行工程訓練及其評價體系存在的問題
工程教育強調工程實踐能力培養,但現階段高校工程訓練大多是讓學生了解制造加工技術,鍛煉學動手能力,教學體系是采用順向設計法,是以學校現有軟硬件條件、師資為主進行訓練項目設計和教學設計,在設計過程中并不考慮社會、企業需求,使工程訓練成為一種封閉的校內教育,這種方式導致學生學習目標不明確,教學方式及內容老化,未形成有效的教學持續改進[3];在教學過程中對學生評價方式單一(見圖1),大多采用階段性考試+作品評價+實習總結的總結性評價考核方式,有的學校將階段性考試調整為標準化網上答題,這種方式的優點是易于量化、執行簡單,其缺點是每一個評價點成績是離散的、相互之間關聯度不夠,無法在教學過程中適時反映學生的學習成效和教師的教學效果,因此評價結果在學生的學習進程中無法幫助學生了解自己在知識、技能與學習目標之間的差距;也無法適時幫助教師引導學生采取有效行動,縮小差距,最終實現學習目標。
三、基于OBE理念的工程訓練過程性評價體系的構建
OBE是基于預期學習產出為核心來組織、實施和評價教學的結構模式[4],而評估學習產出是OBE教育模式中尤為重要的環節。《基于產出的教育模式:爭議與答案》一書中把OBE定義為“清晰地聚焦和組織教育系統,使之圍繞確保學生獲得在未來生活中獲得實質性成功的經驗”,對于地方應用型高校,工科學生在畢業后大部分將進入企業工作,而工程訓練是學生在校內第一次接觸和了解工程及工程文化,因此不同專業的工程訓練,必須將相關專業的技術發展趨勢、對技術人員的素質要求與人才培養方案相結合,轉化為有專業針對性的工程訓練教學大綱和工程訓練項目,這樣才能讓學生真正獲得“實質性成功的經驗”,這就是工程訓練的產出,學生是否獲得這些“經驗”,需要系統、嚴謹、高效、準確的評價標準和評價體系作出準確的判斷。
在工程訓練過程中,不僅要讓學生獲得成功的經驗,更要由于學生自身知識、能力與未來職業的差距,因此工程訓練評價應具有以下重要作用:
1. 實時向學生提供能力評估報告:包括動手能力、應用所就知識解決問題能力、協作能力、自主學習能力、創新能力的形成性評價及評價報告。通過能力評價報告讓學生了解自己的行長和不足,以利于學生在今后的學習中查漏補缺,縮小與未來職業要求的差距。
2. 向教師提供每一階段教學效果(產出),以利于教師持續改進教學內容和教學方法;向教師提供每一位學生的能力評價報告,以利于教師因材施教,幫助學生提高學習產出。
3. 向教學管理部門提供教學產出報告,在利于管理者實時了解學生是否達到了各階段教學目標和人才培養方案要求,根據產出結果及時調整資源配置、加強師資培訓、加強校企合作。
4. 通過能力評估報告為企業選人、用人提供第一手資料,以利于校企之間的深度融合。
從圖1可以看出,傳統工程訓練評價方式無法實現以上要求。要實現工程訓練學習產出評價可操作性和有效性,需要在工程訓練中加大校企合作育人的力度,將訓練內容工程化、教學方式企業化、評價方式數字化、評價人員多元化。
1. 訓練內容工程化:“新工科”建設行動路線(天大行動 )指出“將產業和技術的最新發展、行業對人才培養的最新要求引入教學過程”,因此工程訓練的內容要根據受訓學生專業的不同,聚焦相關產業和行業技術的發展動向,聚焦企業對人才的需要,通過邀請行業專家參與工程訓練項目的制定,加大校企合作力度,將行業和企業需求轉化為相關的訓練內容和訓練項目,并按工程實施的過程和方式評價學生學習成效,這樣才能真正打通學校與企業的“最后一學里”。
2. 訓練項目實戰化:傳統工程訓練將訓練項目按工種進行分類,按工種進行教學,偏重操作技能訓練。但是隨著工程教育改革的深入,要培養學生“大工程觀”、養成學生自主學習習慣、提升學生創新能力,僅僅進行技能訓練是遠遠不夠的。OBE工程教育模式要求在實施過程中預期學習產出要明確,同時要將其分解為可以操作的細化目標。因此在工程訓練教學過程中,按工程實施方式設立工程目標、系統目標、分類目標、單項目標,學生分組后在指導教師的幫助下,分解目標任務進行生產組織,進行知識點學習進行工程設計,開展技能訓練完成加工,最終完成既定的工程目標(表1為我校智能制造工程能力提升班“七巧板自動分揀裝盒設備”小組的工程任務分解表)。并以工程目標為基礎,制訂相應的工程能力評價標準,以確保提供給學生準確的學習目標導向,使工程訓練更具針對性和適應性。
3. 評價方式數字化
OBE教學模式要求在實施過程中以多樣化的教學評價方法,動態地把握學生在知識、能力和態度的變化情況,并以此為依據為學生設置個性化的發展方案,真正做到因材施教;在新工科建設行動路線(天大行動)中也明確要求“落實以學生為中心的理念,增強師生互動,改革教學方法和考核方式,形成以學習者為中心的工程教育模式”。以此為依據,貴陽學院智能制造工程能力提升班在實施過程中建立了以工程任務為基礎的工程訓練形成性考核多元評價體系(見圖2),該評價體系以2018版工程教育認證通用標準為依據,結合工程訓練實際情況,建立了自主學習能力、溝通表達協調能力、創新設計能力、工程技能四個評價目標,在評價過程中,無論是線上軟件評價、指導教師評價、企業工程師評價都是以評價點進行客觀評價,最后由綜合分析系統根據工程教育相關要求將這些評價點進行關聯,形成學生自主學習能力、溝通表達協調能力、創新設計能力、工程技能四個報告,適時反饋給教師,以便教師掌握學生學習進度和學習成效,確保能力一般的學生能完成既定的目標,讓能力較強的學生有更多發揮的空間進行創新和創造;四個報告同時也反饋給學生,以利于學生主動調整學習重心,對存在的不足進行改進和完善;綜合分析系統還會形成線上學習資源報告和線下條件狀況報告反饋給教學管理部門,以便于教學管理部門更新線上學習資源和改狀況線下實踐條件;綜合分析系統還會根據學生對教師的評價反饋以及反饋學生的四個報告,形成教師教學情況報告,反饋給教學管理部門和教師本人,以促進教師更新知識、改進教學方式,形成了有效的工程訓練教學閉環反饋系統和教學持續改進機制[5]。
4. 評價主體多元化
傳統工程訓練評價主體主要是指導教師,這種單一評價主體評價方式主觀性較強,不能最大限度地發現學生的優勢和特長,提醒學生存在的不足;同時評價對象為學生的單向評價方式也不利于教學的持續改進和提高。從圖2中可以看出,為減輕指導教師工作量,一些可以用線上標準命題進行在線作業和測試的部分(如安全教育等),由軟件自行打分;常規訓練內容及總結性報告由指導教師評價;工程實踐部分(如技術方案、成品評價等)由企業工程師參與評價;對于線下操作的規范性、學生日常行為習慣、學習態度等由指導教師通過觀察用指導教師終端APP隨時隨地進行評價。
工程訓練形成性考核多元評價體系其評價主體由軟件系統、指導教師、企業工程師按評價點在線下、線下綜合進行評價,其評價結果更加客觀地反映了學生在各階段的學習狀況,更加清晰地提示學生的長處和不足;評價對象不僅評價學生,也對指導教師、線上教學資源、線下工程訓練條件進行多維度評價,有利于教學工作的持續改進,促進教學質量的提高。
四、結束語
工程訓練形成性考核多元評價體系通過對學生在整個工程訓練過程中的學習行為、工程能力、工作態度和溝通協調能力等進行的持續性評價,是一種基于對學生訓練全過程的持續觀察、記錄、反思而做出的發展性評價。形成性評價相比于總結性評價,能有效激勵學生主動學習,幫助學生調控自己的學習和訓練過程,使學生獲得成就感,增強其自信心,培養其合作精神,提高其自主學習的能力;也幫助教師掌握學生學習動態,有的放矢地開展教學工作,為實現“因材施教”打下基礎。評價結果以評價報告的形式反饋到教學管理部門、指導教師、學生APP終端,極大地提高了評價的實效性,其評價報告以數據、圖表和建議對階段性結果進行描述,評價效果更加直觀;通過評價體系實現了評價主體的多元化、評價內容的多樣化、評價方式數字化,有效地提高了教學管理、教學指導、學生工程實踐三個環節的信息互通,保障了教學方法持續改進和教學質量提高,也為企業選人用人提供了客觀依據。
工程訓練是工程教育的一個重要環節,按照OBE理念和工程教育認證要求建立的考核評價體系需要進一步做實證分析,尤其是地方應用型高校,更需要充分考慮地方社會經濟發展對工程人才的需求,不斷強化工程能力評價的準確性、有效性和針對性,為學生學習成果導向、教師教學持續改時、企業選人用人提供直觀、詳盡、準確的評價結果。
參考文獻:
[1]“新工科研究與實踐”項目組.“新工科”建設復旦共識[J].高等工程教育研究,2017(01):11.
[2]“新工科”建設行動路線項目組.“新工科”建設行動路線(“天大行動”)[J].高等工程教育研究,2017(02):29-30.
[3]華爾天.地方工科院校產出導向的工程類專業創新人才培養研究與實踐[M].杭州:浙江大學出版社,2018.
[4]任建莉,徐璋,等.基于OBE理念的生產實習雙階段多目標模式的研究[J].高等工程教育研究,2019(S1):25-27.
[5]顧佩華,胡文龍,等.基于“學習產出”(OBE)的工程教育模式[J].高等工程教育研究,2014(1):27-37.