基于OBE理念的機(jī)械類專業(yè)“一主雙翼”教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)踐

張小奇，仲夢媛，馮英浩

(長春師范大學(xué)工程學(xué)院，吉林 長春 130032)

成果導(dǎo)向教育(OBE)是一種“以學(xué)生為本”的教育，圍繞學(xué)生受教育后所獲得的知識、能力和素養(yǎng)開展各項(xiàng)教育活動和教學(xué)過程，以學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果界定培養(yǎng)目標(biāo)、評價(jià)人才培養(yǎng)質(zhì)量，這與培養(yǎng)工程技術(shù)人才的工程教育的本質(zhì)和理念不謀而合[1-2]。機(jī)械類專業(yè)具有鮮明的工程特色，主要培養(yǎng)從事機(jī)械行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計(jì)、制造、檢修、運(yùn)營管理等方面工作的工程技術(shù)人才，要求培養(yǎng)的學(xué)生具備基本工程實(shí)踐能力、專業(yè)知識綜合運(yùn)用能力，強(qiáng)調(diào)教育產(chǎn)出，即學(xué)生能學(xué)到什么、做到什么，特別是學(xué)生畢業(yè)后在相關(guān)工作崗位上的勝任能力。因此，將OBE理念融入人才培養(yǎng)過程，構(gòu)建符合機(jī)械類專業(yè)特點(diǎn)、符合企業(yè)發(fā)展需求、符合學(xué)生畢業(yè)后職業(yè)發(fā)展需求的人才培養(yǎng)模式并落到實(shí)處尤為重要。長春師范大學(xué)工程學(xué)院開設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化、車輛工程兩個(gè)機(jī)械類專業(yè)，以培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才為培養(yǎng)目標(biāo)，針對地方高師院校機(jī)械類專業(yè)特點(diǎn)與實(shí)際情況，在 “雙坐標(biāo)”人才培養(yǎng)模式下，構(gòu)建“一主雙翼”教學(xué)體系，以期提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量，提高畢業(yè)生與社會需求的契合度，提高畢業(yè)生對工作崗位的適應(yīng)速度。

1 機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

目前，我國高等院校的工程教育大多仍采用以知識為導(dǎo)向、教師為主體的課程體系和教學(xué)方式，學(xué)生仍在被動地接受教師的知識灌輸，并將通過課程考試作為培養(yǎng)質(zhì)量的主要評價(jià)依據(jù)，導(dǎo)致培養(yǎng)的工程技術(shù)人員解決實(shí)際工程問題的能力相對較弱，即學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)化為工程實(shí)踐的能力及將創(chuàng)新思維和系統(tǒng)化思維應(yīng)用于工程實(shí)踐的能力有所欠缺。為解決上述問題，國內(nèi)高校針對人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了系列改革。其中，OBE理念與機(jī)械類專業(yè)的人才培養(yǎng)理念相契合，獲得了國內(nèi)高校管理者的認(rèn)同，各類相關(guān)研究(人才培養(yǎng)模式研究、課程建設(shè)與改革研究等)在此基礎(chǔ)上有序開展。例如，汕頭大學(xué)面向工程教育開展CDIO-OBE人才培養(yǎng)模式研究[1]；東莞理工學(xué)院基于OBE理念針對機(jī)械設(shè)計(jì)課程群開展建設(shè)與改革[3]；上海理工大學(xué)基于成果導(dǎo)向開展機(jī)械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究[4]；武漢輕工大學(xué)開展機(jī)械類應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐[5]；燕山大學(xué)針對機(jī)械設(shè)計(jì)工程師所需的知識、能力、素質(zhì)，將OBE理念與CDIO教學(xué)模式相結(jié)合，構(gòu)建以項(xiàng)目為主線的項(xiàng)目課程群，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目-課程-畢業(yè)設(shè)計(jì)有機(jī)聯(lián)動等[6]。地方高師院校機(jī)械類專業(yè)由于起步晚、工科辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足、受師范教育傳統(tǒng)辦學(xué)思維方式的影響等原因，在發(fā)展過程中存在一些比較突出的問題。例如，人才培養(yǎng)規(guī)格與企業(yè)人才需求之間存在差異，教育教學(xué)理念更偏重師范類專業(yè)的教育教學(xué)理念等。OBE理念的模式和操作與工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求在很多方面不謀而合，因此，以O(shè)BE理念為基礎(chǔ)，創(chuàng)新性地打造符合地方高師院校實(shí)際情況、符合機(jī)械類專業(yè)特點(diǎn)、符合高等教育發(fā)展規(guī)律、符合行業(yè)企業(yè)需求的人才培養(yǎng)模式是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量現(xiàn)代工程技術(shù)人才培養(yǎng)的必然要求。

2 機(jī)械類專業(yè)“一主雙翼”教學(xué)體系

長春師范大學(xué)工程學(xué)院與多家企業(yè)開展校企深度合作，以O(shè)BE理念為基礎(chǔ)，以“自頂向下、反向設(shè)計(jì)”為原則，借助地方高師院校在人文、自然科學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)勢，圍繞工程核心能力培養(yǎng)，在“知識坐標(biāo)+能力坐標(biāo)”的“雙坐標(biāo)”人才培養(yǎng)模式下，構(gòu)建“一主雙翼”的教學(xué)體系。

2.1 機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及基本要求

由于各類高校的定位不同，相應(yīng)的人才培養(yǎng)目標(biāo)也有所不同。長春師范大學(xué)是省屬地方高校，主要為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)應(yīng)用型人才。工程學(xué)院作為工科學(xué)院，以培養(yǎng)各類應(yīng)用型工程技術(shù)人才為主要目標(biāo)，在與企業(yè)深度合作的過程中逐步明確現(xiàn)場技術(shù)實(shí)施型工作是機(jī)械類專業(yè)畢業(yè)生3～5年內(nèi)所從事的主要工作。根據(jù)現(xiàn)場技術(shù)實(shí)施型工作崗位要求所對應(yīng)的工程知識、工程能力、通用技能及工程態(tài)度要求，預(yù)期學(xué)生畢業(yè)5年左右，在社會與專業(yè)領(lǐng)域能夠達(dá)成以下目標(biāo)：(1)具有良好的道德品行和職業(yè)修養(yǎng)，具有較強(qiáng)的崗位責(zé)任感，能夠恪守職業(yè)道德；同時(shí)能夠正確認(rèn)識工程實(shí)踐對客觀世界和社會的影響，并承擔(dān)應(yīng)盡的社會責(zé)任；(2)結(jié)合專業(yè)方向，熟悉機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的行業(yè)發(fā)展架構(gòu)，了解行業(yè)發(fā)展趨勢，能以法律、社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等方面的寬廣視角了解行業(yè)知識、技能需求；并對應(yīng)需求，儲備一定的數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)知識和機(jī)械工程專業(yè)知識，積累較為豐富的機(jī)械工程領(lǐng)域的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)；(3)基本完成個(gè)人職業(yè)發(fā)展的定位，明確適合自身的職業(yè)發(fā)展方向，對未來的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃有清晰認(rèn)知；(4)具備較強(qiáng)的自我學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，能夠有效、快速地應(yīng)對日常工作，對復(fù)雜工程問題進(jìn)行識別分析和提出解決方案；(5)具備一定的創(chuàng)新性潛質(zhì)，能夠從事具有一定技術(shù)廣度和技術(shù)深度的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化類相關(guān)的科學(xué)研究與應(yīng)用、技術(shù)開發(fā)與測試、工程設(shè)計(jì)與實(shí)施，并能夠正確選擇使用工程工具進(jìn)行工程經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價(jià)；(6)能夠順利開展項(xiàng)目的組織規(guī)劃、生產(chǎn)的協(xié)調(diào)與管理，具備質(zhì)量意識和質(zhì)量保證能力，表現(xiàn)出較強(qiáng)的管理規(guī)劃、執(zhí)行組織、溝通表達(dá)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。參照工程教育12條畢業(yè)要求，構(gòu)建畢業(yè)要求與培養(yǎng)目標(biāo)(知識和能力)對應(yīng)關(guān)系矩陣(以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)為例)。其中，在工程知識方面需滿足目標(biāo)2、目標(biāo)5，在問題分析方面需滿足目標(biāo)3、目標(biāo)4，在設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案的能力方面需滿足目標(biāo)3、目標(biāo)4，在研究方面需滿足目標(biāo)5，在使用現(xiàn)代工具方面需滿足目標(biāo)5，在工程與社會方面需滿足目標(biāo)1，在環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展方面需滿足目標(biāo)1，在職業(yè)規(guī)范方面需滿足目標(biāo)1，在個(gè)人與團(tuán)隊(duì)方面需滿足目標(biāo)2、目標(biāo)3、目標(biāo)4、目標(biāo)6，在溝通方面需滿足目標(biāo)6，在項(xiàng)目管理方面需滿足目標(biāo)6，終身學(xué)習(xí)方面需滿足目標(biāo)2、目標(biāo)4。

2.2 機(jī)械類專業(yè)“雙坐標(biāo)”人才培養(yǎng)模式

在上述研究基礎(chǔ)上，以符合地方高師院校發(fā)展實(shí)際、符合機(jī)械類專業(yè)特點(diǎn)、符合高等教育發(fā)展規(guī)律、符合行業(yè)企業(yè)人才需求以及符合學(xué)生職業(yè)發(fā)展需求為根本出發(fā)點(diǎn)，校企合作協(xié)同育人，從知識、能力與素質(zhì)三個(gè)方面著手，構(gòu)建以立德樹人為根本、工程能力培養(yǎng)為核心的“知識坐標(biāo)+能力坐標(biāo)”的“雙坐標(biāo)”人才培養(yǎng)模式，如圖1所示。在構(gòu)建 “知識坐標(biāo)”與“能力坐標(biāo)”的同時(shí)，將素質(zhì)培養(yǎng)貫穿始終，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)培養(yǎng)的全過程與全覆蓋，確保學(xué)生在畢業(yè)后3～5年達(dá)到對應(yīng)的6個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)要求。

圖1 機(jī)械類專業(yè)“雙坐標(biāo)”人才培養(yǎng)模式

2.3 “雙坐標(biāo)”模式下的“一主雙翼”教學(xué)體系

在素質(zhì)培養(yǎng)覆蓋人才培養(yǎng)全過程基礎(chǔ)上，構(gòu)建以工程能力培養(yǎng)為主線、“三平臺”理論教學(xué)體系和“三線制”實(shí)踐教學(xué)體系為兩翼的“一主雙翼”教學(xué)體系。

2.3.1 構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識基礎(chǔ)的“三平臺”理論教學(xué)體系

以工程核心能力培養(yǎng)為目標(biāo)，在課內(nèi)課外相結(jié)合、校內(nèi)校外相結(jié)合的基礎(chǔ)上，構(gòu)建包括專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺(力學(xué)、電學(xué)、圖學(xué)、材材料)、專業(yè)核心課程平臺(機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、公差與測量)、專業(yè)方向課程平臺(各專業(yè)方向課程)的地方高師院校機(jī)械類專業(yè)“三平臺”理論課程教學(xué)體系(圖2)，由淺到深、由易到難、由點(diǎn)到面，構(gòu)建相互支撐、逐步遞進(jìn)的理論課程體系，形成構(gòu)筑學(xué)生理論基礎(chǔ)的“知識坐標(biāo)”。

圖2 “三平臺”理論課程教學(xué)體系

在課程建設(shè)方面，鼓勵(lì)教師與行業(yè)企業(yè)開展校企深度合作。在符合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)基礎(chǔ)上，共同完成課程目標(biāo)的制定、教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)、教學(xué)方法的改進(jìn)、考核方式的調(diào)整等工作。通過多角度的協(xié)同發(fā)展，一方面，為學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提高筑牢理論基礎(chǔ)，確保學(xué)生在面對各類實(shí)際問題時(shí)擁有足夠的知識儲備，并且能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識有效解決各類問題；另一方面，為學(xué)生所學(xué)知識的時(shí)效性提供有效保障，使教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)企業(yè)崗位要求緊密相連，確保學(xué)生所學(xué)知識與行業(yè)企業(yè)發(fā)展需求緊密相連。經(jīng)過全院師生的共同努力，現(xiàn)代工程圖學(xué)課程被評為省級校企合作開發(fā)課程。

2.3.2 構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力基礎(chǔ)的“三線制”實(shí)踐教學(xué)體系

以“三平臺”理論課程教學(xué)體系為基礎(chǔ)，構(gòu)建符合機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型工程技術(shù)畢業(yè)生12條工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的“三線制”實(shí)踐教學(xué)體系(圖3)，即培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)基本技能的技能訓(xùn)練平臺、培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)創(chuàng)新能力的創(chuàng)新競賽平臺、培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力的工程實(shí)踐平臺，構(gòu)筑學(xué)生實(shí)踐能力的“能力坐標(biāo)”。

圖3 “三線制”實(shí)踐教學(xué)體系

同時(shí)，堅(jiān)持人才培養(yǎng)過程中的三個(gè)“不斷線”，即“技能訓(xùn)練不斷線、創(chuàng)新競賽不斷線、工程實(shí)踐不斷線”。在專業(yè)基本技能培養(yǎng)方面，分別針對機(jī)械類專業(yè)所應(yīng)掌握的繪圖技能、數(shù)控加工技能等基本技能，由第一學(xué)年至第四學(xué)年，分階段、分難度、分內(nèi)容，遵循由易到難、由淺到深的原則開展專業(yè)技能訓(xùn)練，將其貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)的始終，實(shí)現(xiàn)技能訓(xùn)練不斷線；在專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面，以創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新方法訓(xùn)練、機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練等為基礎(chǔ)，通過全國大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽、全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽等，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新競賽不斷線；在專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)方面，同樣由第一學(xué)年開始至第四學(xué)年，按照實(shí)習(xí)目的與內(nèi)容的不同，將認(rèn)識實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)以及專業(yè)實(shí)習(xí)等貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)過程的始終，確保學(xué)生在學(xué)習(xí)期間與企業(yè)之間的交流、對企業(yè)的認(rèn)識等始終不斷線，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)學(xué)習(xí)與企業(yè)實(shí)踐的良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)工程實(shí)踐不斷線。

2.4 打造“1+2+1”模式的專業(yè)師資隊(duì)伍

機(jī)械類專業(yè)“雙坐標(biāo)”人才培養(yǎng)模式以O(shè)BE理念為基礎(chǔ)，注重培養(yǎng)結(jié)果，即學(xué)生在畢業(yè)3～5年后在社會與專業(yè)領(lǐng)域中的專業(yè)目標(biāo)達(dá)成度。其中，專業(yè)的師資隊(duì)伍是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要因素之一，也是專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的核心?；贠BE理念，結(jié)合機(jī)械類專業(yè)特點(diǎn)和對知識、素質(zhì)、能力的要求，從課內(nèi)教學(xué)、課外訓(xùn)練等方面開展多種形式的教學(xué)模式、教學(xué)方法改革，實(shí)現(xiàn)因人施教、因材施教、因課施教的個(gè)性化教學(xué)。從學(xué)生專業(yè)知識學(xué)習(xí)與專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)兩個(gè)角度出發(fā)，在建設(shè)專業(yè)理論課教學(xué)團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步打造符合機(jī)械類專業(yè)工程教育發(fā)展需求的校內(nèi)實(shí)踐雙導(dǎo)師(校內(nèi)創(chuàng)新導(dǎo)師和校內(nèi)實(shí)訓(xùn)導(dǎo)師)和校外企業(yè)技術(shù)人員的實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)，形成“1+2+1”模式的專業(yè)師資隊(duì)伍，將實(shí)踐能力培養(yǎng)貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)始終，在學(xué)生理論知識學(xué)習(xí)、實(shí)踐技能訓(xùn)練、創(chuàng)新能力訓(xùn)練、工程實(shí)踐訓(xùn)練方面開展聯(lián)合培養(yǎng)。

在“雙坐標(biāo)”模式下引進(jìn)行業(yè)企業(yè)中的各類技術(shù)人員。行業(yè)企業(yè)技術(shù)人員一方面與校內(nèi)教師共同針對行業(yè)企業(yè)中相應(yīng)崗位需求進(jìn)行分析，根據(jù)崗位需求明確知識與技能要求，在此基礎(chǔ)上制定課程目標(biāo)，明確教學(xué)內(nèi)容，改善教學(xué)方法；另一方面，根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)與方案要求，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行企業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)等各項(xiàng)實(shí)踐活動。在人才培養(yǎng)過程中既兼顧高等教育規(guī)律、機(jī)械類專業(yè)特點(diǎn)，又考慮行業(yè)企業(yè)實(shí)際需求以及學(xué)生職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，打造由專業(yè)負(fù)責(zé)人、課程負(fù)責(zé)人、課程主講教師以及行業(yè)企業(yè)專家共同組成的專業(yè)師資隊(duì)伍。

在引入行業(yè)企業(yè)工程技術(shù)人員參與人才培養(yǎng)過程，豐富師資隊(duì)伍構(gòu)成的同時(shí)，聘請經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)技術(shù)人員作為校內(nèi)專業(yè)教師的校外實(shí)踐導(dǎo)師。鼓勵(lì)教師深入行業(yè)企業(yè)，增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，了解行業(yè)企業(yè)技術(shù)發(fā)展動態(tài)，在實(shí)踐中培養(yǎng)工程意識和工程素養(yǎng)，將專業(yè)教師培養(yǎng)成既能勝任理論教學(xué)又能指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐的“雙師型”教師。

3 結(jié)語

在“雙坐標(biāo)”人才培養(yǎng)模式下，以O(shè)BE理念為基礎(chǔ)，以學(xué)生畢業(yè)后3～5年應(yīng)達(dá)到的要求為目標(biāo)，從知識坐標(biāo)和能力坐標(biāo)兩個(gè)方面著手培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、工程素養(yǎng)和工程能力。在素質(zhì)培養(yǎng)覆蓋人才培養(yǎng)全過程的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了以工程能力培養(yǎng)為主線、“三平臺”理論教學(xué)體系和“三線制”實(shí)踐教學(xué)體系為兩翼的“一主雙翼”教學(xué)體系。經(jīng)過近些年的不斷實(shí)踐與改進(jìn)，長春師范大學(xué)工程學(xué)院學(xué)生在校期間成績顯著，畢業(yè)后在企業(yè)崗位上適應(yīng)能力、可持續(xù)發(fā)展能力等均有顯著提高。