基于OBE模式的工程教育人才培養方案制訂初探

梁蔓安 葛動元 徐武彬 何銳波

[摘 要]當前實施國家重大戰略迫切需要開展工程教育改革，實現與國際工程教育接軌，基于學習產出的教學模式（OBE）已經得到了多國工程教育認證協會的認可。文章分析論述了OBE模式的特點、以其作為指導原則設計教學活動順序、其與教育教學活動的關系，并以廣西科技大學機械工程專業為例，探討了依據工程教育專業認證標準、基于OBE模式下專業人才培養方案制訂過程中如何結合學習產出進行專業畢業要求的制定以及課程學習產出的評價方法。

[關鍵詞]OBE模式;人才培養方案;課程評價

[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2022）01-0135-03

2016年，我國正式加入國際工程教育學位互認協議《華盛頓協議》，通過國際工程教育認證的工程專業，其畢業生學位得到此協議成員國的認可并享有當地畢業生的同等待遇，這不僅為中國工科學生走向世界提供了國際統一的“通行證”，而且這也是當前我國實施“一帶一路”建設、鼓勵中國企業“走出去”發展戰略的人力資源保障。過去通過外部評估機構推行的以評促建模式，其周期長，而且提出的也大多是全國大范圍存在的普遍問題，即簡單地認為學生接受了好的課堂教育將來就能夠成為合格的工程師。與此同時，當今學生和企業雇主對教育提出了專業技術技能培養的更高期望，日新月異的工程技術和學科發展也對教師提高教學質量提出了更高要求。在這一背景下，“學生中心、產出導向、持續改進”教學理念正逐漸被各國高校重視并推行。作為當前國際工程教育改革的主流理念， OBE即基于學習產出的教育理念被多國工程教育認證協會所認可，并將其貫穿于工程教育的始終。我國工程教育專業認證的組織實施主要由中國工程教育專業認證協會負責，并針對不同專業設置了專業類認證委員會。

OBE模式中，教學活動和課程被視為手段而非目的，學生學到了什么才是更重要的。教師必須對學生畢業時應具備的知識與能力有清楚的預期，并通過設計合理的教學內容和教授方式來保證學生達到此預期。另外，OBE中對學習產出的評價雖然是一個艱難的實施過程，但它卻能夠提供關于教育產出是否達到預期的寶貴信息，促使教師對課程設置和課堂教學方式進行持續改進。

一、OBE模式

OBE模式的提出者Spady認為，OBE是圍繞著學生的學習產出來規劃組織教學活動，培養目標是教育工作的出發點，而OBE的成功有賴于其運作的持續改進。

OBE模式的設計和實施首先應該遵循這一簡單直接的原則：在整個教育環節的各層次，從課程結構的設計到課程的安排，從課程各章節的設計到每次課堂的講授，對其預期產出的設定與其實施效果評價都應圍繞學生學習的最終產出。其設計順序如圖1所示。在寬泛的培養目標的基礎上設定好專業畢業要求后，接著確定一系列相互關聯、突出主題的教育計劃以支持這些畢業要求的達成，然后根據教育計劃進行課程設置，進一步確定課程單元、授課內容，以確保每門課程達到預期產出要求。

OBE模式教育中的課程結構設置、知識的傳授過程、學生的成績評價與能力認證以及學生的定位與發展這四個重要運行組成部分的相互聯系與傳統教學模式下的相關構成不同，如圖2所示。?

在OBE模式中，知識、能力與品格素質這類希望學生畢業離校前應該具備的學習產出是學校運行并持續改進的根本動力，因此圖2中的學習產出被放置在中心位置，而由它指向四大運行組成部分的箭頭分別說明學習產出對它們的指導性作用。而與OBE不同的傳統教育模式，圖的中心位置往往是各學期的課程教學計劃，而且它與四大運行組成部分的作用方向跟圖2的相反。

在OBE模式中，指向“課程結構設置”的箭頭表示課程設置是由期望的學習產出的具體內容和實現條件決定的;指向“知識的傳授過程”的箭頭表示每位教師的教學計劃和課堂上的活動也應該與預期的學習產出一致;指向“學生的成績評價與能力認證”的箭頭表示對學生進行評價的指標和標準應該能夠反映學生實際的學習產出，應該關注學生的指標表現，而不是對學生做簡單考勤;指向“學生的定位與發展”的箭頭表示學生在學習團隊中的定位和能力提升應該能夠與其自身學習產出的表現相匹配。

明確了學習產出后，與課程結構設置、知識的傳授過程、學生的成績評價與能力認證以及學生的定位與發展相關的活動設計都應該與學習產出相一致并設法支持它的實現。另外，這四個重要組成部分的相互支持也是OBE模式在整個教育活動得以實施的保證，學生也因此更有可能獲得多方面能力的提高。圖中這四個重要組成部分間的雙向箭頭反映了它們的相互作用關系。

OBE提出的是一套不同于傳統教育模式的對教學活動的設計、實施、記錄歸檔以及反思教學目標的方法。事實也證明不少學校正是圍繞根據自身特點所確定的教學目標來組織教學活動，最終使學生和學校都實現了共同進步。

二、畢業要求

按照OBE的方法設定一個比較寬泛的培養目標往往能夠為交叉學科、工程大局觀、自主學習等高層次能力培養提供更多條件和可能。這也是高職高專教育跟本科教育在培養目標上的重要區別。

我國工程教育專業認證協會針對以往認證過程中存在的聚焦課程內容本身過多，對專業限制較多，不利于專業辦出特色、發揮優勢，影響學科交叉融合與新工科發展等問題，于2020年發布了修訂版的工程教育認證專業類補充標準。新標準為了進一步拓寬適用的專業口徑，促進學科交叉融合，實現從“課程導向”向“產出導向”轉變，刪除了大量關于具體課程或教學內容的細化要求，減少了對辦出專業特色的限制，引導學校和專家關注產出評價機制建設。一個學科專業的人才培養方案的制訂首先需要通過多方面多渠道的調研論證來確定學生培養目標。作為地方高校，其依據來源于國家及地方的經濟發展目標和政策，地方相關行業及企業的發展需求，校友和雇主的反饋等。在此基礎上確定學生畢業時應該掌握和具備什么樣的知識和能力以確保培養目標的達成，這是學生畢業要求的設定過程。新版的機械工程專業補充標準在課程體系上刪去了專業基礎類課程的限制，從拓寬適用專業口徑的角度，僅對工程基礎類課程做出了規定。之后的課程結構設計和每門課程的期望產出與評價則是結合自身特點、特色，為了保證畢業生能達到這些畢業要求而設定的。比如廣西科技大學普通本科機械工程專業遵循OBE理念，結合中國工程教育專業認證協會提出的認證通用標準和機械工程專業補充標準，將培養目標分解成12項畢業要求，如表1所示。

假如某學生通過各門課程的評價，其對應畢業要求項的綜合評分達到了65%，則可以認定該學生達到了該項畢業要求;如果該學生的各項畢業要求都能夠獲得65%以上的綜合評分，則該生可以被認定為綜合成績良好以上的合格畢業生。相對于傳統課程評分僅片面反映學生知識獲取能力，這種細分畢業要求并進行評分的方法能夠更加全面、客觀地反映學生的成績和能力，也便于教師對整個班級成績進行多角度比較，了解與畢業要求的差距并及時調整課程教案和授課方式。

三、課程的學習產出與評價

每項畢業要求所應具備的知識與能力是學生通過一系列課程學習的產出，學生對某一課程的學習產出也分別體現在多項畢業要求中，而且它們之間存在強弱不等的關聯性。

比如機械工程控制基礎作為廣西科技大學普通本科機械工程專業的專業基礎課，被安排在第五個學期開課。該課程要求學生能夠在前期力學和電工電子學的基礎上，對機電系統完成數學建模，掌握動力學系統多方面性能分析和評價方法以及常用校正方法，理解各種PID控制器的特點。課程的學習產出與畢業要求的對照關系如表2所示。

另外，根據人類思維認知能力的六個層次，如圖3所示，教師在設計課程試題時，也需要對學生的知識掌握和思考能力進行分類和全方位考核，并且合理設置相應的不同層次的題目分值比重。

對學生的課程學習產出進行評價的目的是全面反映和了解學生對各項畢業要求的達成度。這個最終反映的是培養目標的達成度，因此需要有客觀、全面的評價方法對其進行評價。根據課程教學活動特點，可以將課程分為考試類、考查類、實驗類和綜合設計類，每類課程都應該根據其特點設計相應的評價方法。

對于其中重要的考試類課程的評價應該從試題設計階段就開始遵循OBE原則：在題庫構建時需要明確每道題目與課程學習產出的對應關系和所處的認知層次;形成的試卷應該能在多個認知層次上考核學生，而且其評價的結果應該能夠反映學生本課程的學習產出和本課程所對應的各項畢業要求上的學習產出，在此基礎上建立其關聯矩陣，如表3所示。

完成試卷的批改后，通過Excel等統計工具，利用上述關聯能夠找到學生分數在各知識點、畢業要求和認知層次上的分布。授課教師在這份評價報告的基礎上可以反思課堂內容和授課方式上的不足，并在下一個教學周期中給予改進，從而保證更多學生畢業要求達成度的完成。

四、結束語

專業人才培養方案的制訂僅僅是工程教育改革中的其中一環，想要達到預期的效果，需要多方面的保障。首先，OBE模式的成功實施依賴工程教育的持續改進。雖然實施過程艱難，但“以學生為中心”的理念是教育的趨勢，教師需要將出發點從“講授好每一個知識點”轉向關心學生的學習產出。對學生課程學習產出的評價除了需要設計全面客觀的評價方法，還需要設計對應的高效便捷的評價統計工具，以幫助教師快捷準確了解學生的實際學習產出。其次，如何讓日常的教育教學形成持續改進的良性循環，需要規范流程和完善制度，以確保教學硬件、教學軟件和師資能夠跟得上并服務于當時的教育教學目標。

OBE模式同時要求學生能夠始終明確課程學習的目的是對自身高層次認知能力和創造力的培養，避免對知識進行簡單記憶，這樣有助于人才培養目標的實現。

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[責任編輯：龐丹丹]

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