基于OBE理念的機(jī)械電子工程專業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)型研究

李麗麗，楊 旗

(沈陽理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，沈陽 110159)

引言

本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，要主動(dòng)融入產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，要提升服務(wù)能力并優(yōu)化結(jié)構(gòu)，以綜合改革和體制機(jī)制創(chuàng)新為動(dòng)力，以國際化和信息化為牽引，推動(dòng)本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，把辦學(xué)思路真正轉(zhuǎn)到服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展上來，轉(zhuǎn)到產(chǎn)教融合、校企合作、培養(yǎng)應(yīng)用型人才、增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力上來[1]。在此基礎(chǔ)上，需要聚焦專業(yè)設(shè)置、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、課程體系、實(shí)踐教學(xué)、考核方式、教師隊(duì)伍、招生制度等重點(diǎn)難點(diǎn)，以綜合改革驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型發(fā)展，推動(dòng)高等教育領(lǐng)域深刻改革，創(chuàng)造新的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，形成新的運(yùn)行機(jī)制和制度體系，產(chǎn)出新的標(biāo)志性成果。以產(chǎn)出為導(dǎo)向(OBE，Outcomes-based Education)，按照“反向設(shè)計(jì)，正向施工”的基本思路，瞄準(zhǔn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，合理定位，根據(jù)需求發(fā)展，實(shí)現(xiàn)定向的培養(yǎng)人才，提升高等教育服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)水平及能力[2]。在應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的背景下，沈陽理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)根據(jù)專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展思路，加強(qiáng)教育研究，制定了轉(zhuǎn)型發(fā)展目標(biāo)。

一、應(yīng)用轉(zhuǎn)型改革途徑

轉(zhuǎn)變專業(yè)培養(yǎng)理念，從課程體系、教學(xué)資源、校企合作、教學(xué)模式等方面深化改革及應(yīng)用轉(zhuǎn)型。

(一)課程體系改革情況

1.培養(yǎng)目標(biāo)

圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)，深化課程體系改革，培養(yǎng)方案提出：大三之前以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程模塊和測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程模塊為兩條主線，以數(shù)控加工工藝能力為輔線構(gòu)建課程群。通過課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本能力，通過專業(yè)課模塊和機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)與機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新實(shí)踐以及畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)電綜合能力和創(chuàng)新能力。所有的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都盡量強(qiáng)化工程應(yīng)用背景，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，符合市場對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)人才的需求，突出“以設(shè)計(jì)為主線，以工程應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心”的培養(yǎng)目標(biāo)。

2.教學(xué)模式

探索大項(xiàng)目教學(xué)模式，從專業(yè)基礎(chǔ)課到專業(yè)課，由淺入深地采用相同或者相近的產(chǎn)品實(shí)例把相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程有機(jī)串聯(lián)起來。以工業(yè)機(jī)器人和生產(chǎn)線的傳送系統(tǒng)作為主線，貫穿專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，讓學(xué)生對(duì)典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品從結(jié)構(gòu)到測控都有一個(gè)整體的貫穿始終的認(rèn)知。

3.項(xiàng)目教學(xué)

在探索機(jī)械電子工程專業(yè)課程群建設(shè)過程中，依托項(xiàng)目教學(xué)規(guī)劃整合課程知識(shí)體系，強(qiáng)化知識(shí)傳授中的關(guān)聯(lián)性和綜合應(yīng)用性，突出設(shè)計(jì)能力、工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4.教學(xué)改革

選擇一些課程進(jìn)行教學(xué)模式的改革探索，包括項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)、“微課+翻轉(zhuǎn)課堂”、理論與實(shí)踐融合等，改革傳統(tǒng)的單一考核方式。

5.實(shí)踐環(huán)節(jié)

在搭建能力遞增的實(shí)踐教學(xué)體系過程中，重點(diǎn)解決學(xué)生的動(dòng)手能力、工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。將現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)改為課堂或課外的仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)體實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)、實(shí)體實(shí)驗(yàn)室的工程應(yīng)用實(shí)踐和綜合創(chuàng)新實(shí)踐。

6.校企合作

重點(diǎn)探索學(xué)院與企業(yè)深度合作、理論與實(shí)踐相結(jié)合的人才培養(yǎng)方式。爭取與兩家企業(yè)完成深度合作，對(duì)人才培養(yǎng)模式、教學(xué)內(nèi)容及課程體系、實(shí)踐教學(xué)等進(jìn)行綜合改革。

(二)教學(xué)資源

1.課程建設(shè)

將部分專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容以大項(xiàng)目教學(xué)為主線進(jìn)行整合以及教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式的改革。改變傳統(tǒng)的常規(guī)教學(xué)模式，把理論知識(shí)的學(xué)習(xí)貫穿于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思考能力、實(shí)踐能力、工程應(yīng)用能力之中。

2.教材建設(shè)

本專業(yè)優(yōu)先選用適合應(yīng)用轉(zhuǎn)型的精品教材，同時(shí)積極鼓勵(lì)教師編寫適合本校本專業(yè)特點(diǎn)、符合應(yīng)用轉(zhuǎn)型方向且與教學(xué)改革密切配合的教材。結(jié)合“基于應(yīng)用轉(zhuǎn)型的機(jī)械電子工程專業(yè)課程體系優(yōu)化與教學(xué)模式改革”，陸續(xù)編寫適合本專業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)型的配套教材。

3.校內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件及利用

本專業(yè)依托機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)，共享實(shí)驗(yàn)資源，同時(shí)加強(qiáng)工程實(shí)踐教學(xué)的硬環(huán)境建設(shè)，構(gòu)建基于學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)共享平臺(tái)。2016年本專業(yè)新建了一個(gè)工程軟件實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，構(gòu)建了一個(gè)小型數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)平臺(tái)；2018年搭建了工業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)線教學(xué)平臺(tái)。目前隸屬本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、西門子和歐姆龍的PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、機(jī)器人組裝實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、機(jī)電測控平臺(tái)、機(jī)電液一體化工程軟件實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)線教學(xué)平臺(tái)等。同時(shí)申報(bào)了“工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)”“機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)”“單片機(jī)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”“數(shù)控維修實(shí)驗(yàn)臺(tái)”“機(jī)電系統(tǒng)測控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”，可以滿足教改的基本需求，而且有持續(xù)改進(jìn)的空間。

4.校外實(shí)訓(xùn)條件及利用

本專業(yè)先后與鐵嶺際華三五二三特種裝備有限公司、蘇州奧杰汽車股份有限公司、沈陽華越汽車技術(shù)開發(fā)有限公司、沈陽航天新光集團(tuán)有限公司、沈陽浩浦機(jī)械設(shè)備有限公司等企業(yè)建立了校企人才合作平臺(tái)，并成為該專業(yè)的校外實(shí)踐教學(xué)基地。同時(shí)與沈陽東基集團(tuán)有限公司進(jìn)行了校企合作，成為該專業(yè)固定的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地。

(三)校企合作

通過對(duì)沈陽機(jī)床(集團(tuán))有限公司、沈陽新松機(jī)器人股份有限公司等企業(yè)的實(shí)地調(diào)研，并以裝備制造行業(yè)和制造企業(yè)的實(shí)際需求為目標(biāo)、以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心確定了專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，制定了基于我們提出的“以設(shè)計(jì)為主線，以實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心”的人才培養(yǎng)方案。

(四)教學(xué)模式

積極探索問題導(dǎo)向、案例教學(xué)、“微課+翻轉(zhuǎn)課堂”等適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)方法。改變傳統(tǒng)的常規(guī)教學(xué)模式，把理論知識(shí)的學(xué)習(xí)貫穿于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思考能力、實(shí)踐能力、工程應(yīng)用能力之始終，在能力遞增實(shí)踐教學(xué)體系中進(jìn)行綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方式和體系建設(shè)。

二、應(yīng)用轉(zhuǎn)型改革經(jīng)驗(yàn)

在機(jī)械電子工程專業(yè)轉(zhuǎn)型試點(diǎn)的實(shí)施過程中，我們的主要做法和經(jīng)驗(yàn)如下：

認(rèn)真學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》，堅(jiān)決貫徹遼寧省深化普通高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實(shí)施方案，結(jié)合本專業(yè)的實(shí)際和學(xué)校的特色開展試點(diǎn)工作。試點(diǎn)工作始終遵守學(xué)校的總體部署，嚴(yán)格按照沈陽理工大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的實(shí)施方案有計(jì)劃地開展相關(guān)工作。始終以裝備制造行業(yè)和制造企業(yè)需求為導(dǎo)向，堅(jiān)持在對(duì)相關(guān)企業(yè)和用人單位調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，制定人才培養(yǎng)方案和進(jìn)行課程體系建設(shè)。加強(qiáng)應(yīng)用型教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)和管理，在人才引進(jìn)方面強(qiáng)調(diào)既具備扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和較高的教學(xué)水平及一定的科研能力，又具有與專業(yè)相關(guān)的企業(yè)工作經(jīng)歷和豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。積極推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)模式改革，堅(jiān)持將學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程。按照工學(xué)結(jié)合、知行合一的要求，根據(jù)生產(chǎn)的真實(shí)技術(shù)和流程構(gòu)建知識(shí)教育體系、技術(shù)技能訓(xùn)練體系和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)環(huán)境。深化教學(xué)管理機(jī)制的改革，加強(qiáng)教學(xué)過程的管理，建立健全由學(xué)生、教師、領(lǐng)導(dǎo)參與的教學(xué)質(zhì)量評(píng)估與監(jiān)控體系。

根據(jù)學(xué)校的特色和本專業(yè)的實(shí)際情況，按照遼寧省深化普通高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實(shí)施方案的要求，形成了以裝備制造行業(yè)和制造企業(yè)需求為導(dǎo)向，圍繞遼寧省裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化轉(zhuǎn)型升級(jí)的重大需求，制定具有學(xué)校特色的專業(yè)人才培養(yǎng)模式的機(jī)械電子工程專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展思路。根據(jù)機(jī)械電子工程專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展思路，制定了轉(zhuǎn)型發(fā)展目標(biāo)，即人才培養(yǎng)目標(biāo)與機(jī)電行業(yè)及裝備制造業(yè)各領(lǐng)域需求對(duì)接；專業(yè)設(shè)置與我國裝備制造業(yè)人才需求對(duì)接；人才培養(yǎng)要求與工作崗位對(duì)接；企業(yè)參與制定人才培養(yǎng)方案，增強(qiáng)技術(shù)理論、注重技術(shù)應(yīng)用、突出實(shí)踐教學(xué)；人才培養(yǎng)過程體現(xiàn)校企合作、理論學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐交替；科學(xué)研究以解決生產(chǎn)實(shí)際問題的應(yīng)用技術(shù)研究為主[3]。

三、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系

為保證機(jī)械電子工程專業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)型質(zhì)量，構(gòu)建基于OBE理念的機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及保障體系建設(shè)，主要是對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，形成教學(xué)質(zhì)量報(bào)告，由評(píng)估評(píng)價(jià)中心對(duì)專業(yè)、課程、教師授課、學(xué)生表現(xiàn)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而形成全鏈條、多維度的高校教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)與保障體系。同時(shí)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行自省、自糾，不斷改進(jìn)，將質(zhì)量管理、質(zhì)量評(píng)價(jià)以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)融入到教育教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，內(nèi)化為師生的共同價(jià)值追求和自覺行動(dòng)[4]。在質(zhì)量監(jiān)控及保障體系中，把人才培養(yǎng)質(zhì)量作為評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)，強(qiáng)化培養(yǎng)質(zhì)量的主體意識(shí)、完善自我評(píng)價(jià)制度、健全質(zhì)量保障體系。本項(xiàng)目的實(shí)施將以機(jī)械電子工程專業(yè)轉(zhuǎn)型為契機(jī)，采用基于OBE理念對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及保障體系建設(shè)(如圖1)。

(一)實(shí)現(xiàn)過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合

評(píng)價(jià)常態(tài)化，教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)覆蓋整個(gè)教學(xué)周期。過程性評(píng)價(jià)即在教學(xué)過程中建立隨堂即時(shí)評(píng)價(jià)；學(xué)生反饋評(píng)價(jià)；同行教師、督導(dǎo)、領(lǐng)導(dǎo)聽課評(píng)價(jià)。結(jié)果性評(píng)價(jià)即期末學(xué)生評(píng)價(jià)、教師自我評(píng)價(jià)。

建立過程性和結(jié)果性相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法，教育質(zhì)量評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)全過程監(jiān)控。

過程性評(píng)價(jià)為：任課教師每學(xué)期至少組織三次課堂及時(shí)性評(píng)價(jià)工作；學(xué)生日常對(duì)教學(xué)過程評(píng)價(jià)反饋；同行、督導(dǎo)、領(lǐng)導(dǎo)聽課評(píng)價(jià)。

結(jié)果性評(píng)價(jià)為：學(xué)院每學(xué)期期末組織一次綜合評(píng)價(jià)；教師對(duì)教學(xué)班進(jìn)行評(píng)價(jià)；教師對(duì)自我進(jìn)行評(píng)價(jià)；按督導(dǎo)40%、學(xué)生40%、院(部)20%的比例綜合計(jì)分排名。

評(píng)價(jià)機(jī)制：各主要教學(xué)環(huán)節(jié)有明確的質(zhì)量要求，質(zhì)量保障目標(biāo)清晰，任務(wù)明確，機(jī)構(gòu)健全，責(zé)任到人，能夠有效支持畢業(yè)要求達(dá)成。教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測評(píng)價(jià)指標(biāo)按照教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果、教學(xué)方法、教學(xué)態(tài)度、推薦度、滿意度等作為改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量依據(jù)。本項(xiàng)目的實(shí)施將以機(jī)械電子工程專業(yè)轉(zhuǎn)型為契機(jī)，采用基于OBE理念對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及保障體系建設(shè)，并以“PLC高級(jí)應(yīng)用技術(shù)”“單片機(jī)原理及應(yīng)用”和“工業(yè)機(jī)器人”三門課程為樣例，對(duì)其理論課及實(shí)踐應(yīng)用課程進(jìn)行監(jiān)測→反饋→分析→改進(jìn)，形成完整課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)報(bào)告，并進(jìn)一步應(yīng)用到其他課程中。

(二)實(shí)現(xiàn)層級(jí)管理

評(píng)價(jià)結(jié)果層級(jí)反饋，完善校、院、教研室、教師、學(xué)生質(zhì)量監(jiān)控與改進(jìn)機(jī)制，全員參與，主體多元化。學(xué)校向下賦權(quán)，層層管理，監(jiān)控評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)層層反饋，上一級(jí)根據(jù)數(shù)據(jù)反饋分析進(jìn)而改進(jìn)教學(xué)。

(三)建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制

對(duì)檢查評(píng)價(jià)結(jié)果反饋，根據(jù)反饋結(jié)果分析問題、找出原因、制訂改進(jìn)計(jì)劃，進(jìn)而實(shí)施執(zhí)行，并對(duì)實(shí)施執(zhí)行結(jié)果重新進(jìn)行評(píng)價(jià)。建立評(píng)價(jià)→反饋→分析→改進(jìn)→評(píng)價(jià)的閉環(huán)機(jī)制。持續(xù)改進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)，始終符合內(nèi)外需求；持續(xù)改進(jìn)畢業(yè)要求，始終符合培養(yǎng)目標(biāo)；持續(xù)改進(jìn)教學(xué)活動(dòng)，始終符合畢業(yè)要求。

結(jié)束語

研究機(jī)械電子工程應(yīng)用轉(zhuǎn)型方法，以學(xué)生為中心，反向設(shè)計(jì)并持續(xù)改進(jìn)，建立以成果為導(dǎo)向的機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測評(píng)價(jià)指標(biāo)和教育質(zhì)量全過程監(jiān)測評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)學(xué)校定位確定培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)而確定畢業(yè)要求，制定培養(yǎng)方案和課程體系。并在2021年各專業(yè)培養(yǎng)方案四年修改之際，完成此次培養(yǎng)方案的更新。教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果，建設(shè)出較為完備的基于OBE理念的機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及保障體系。