漆世鍇 梁琳琳 曹暉 謝輝程 曾偉



摘? 要:在教育部產教合作協同育人項目資助下,開展基于OBE-CDIO理念的實踐教學模式研究,并以專業綜合技能實訓課程為例進行教學改革。通過大力推進基于OBE-CDIO教育理念的工程實踐能力的培養,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機結合的方式學習,培養九江學院電子信息工程專業學生的實踐創新能力。最終,為學生更好地適應工作崗位奠定堅實的工程實踐基礎。
關鍵詞:產教協同育人;OBE;CDIO;實踐教學;實踐創新能力
中圖分類號:G640? ? ? 文獻標志碼:A? ? ? ? ? 文章編號:2096-000X(2023)22-0122-04
Abstract: With the support of the Ministry of Education's Industry-Education Collaborative Education Project, the research on the practical teaching model based on the OBE-CDIO concept had been carried out, and the teaching reform had been carried out with the course of "Professional Comprehensive Skills Training" as an example. By vigorously promoting the cultivation of engineering practice ability based on the OBE-CDIO educational concept, the students are arranged to learn in an active, practical, organic combination of courses, which can cultivate the practical innovation ability of the students majoring in electronic information engineering in Jiujiang University. Finally, all the above aims to lay a solid engineering practice foundation for students to better adapt to the workplace.
Keywords: collaborative education of production and education; OBE; CDIO; practical teaching; practical innovation ability
基金項目:2021年教育部產教合作協同育人項目“基于CDIO的電子設計競賽實踐教學基地建設”(202102580024);2021年江西省教育廳基礎教育研究項目“OBE視域下‘計算思維的導圖模式構建信息科學改革研究”(SUZJJ2021-1130);2020年九江學院校級教改項目“O2O背景下基于OBE理念的電子線路CAD教學模式研究”(XJJGYB-20-06)
第一作者簡介:漆世鍇(1987-),男,漢族,湖北潛江人,工學博士,講師。研究方向為OBE、CDIO等工程教育模式研究。
產教協同育人是指高等學校根據所設專業,與相關企業在人才培養、科學研究、社會服務等方面開展的深度合作[1]。雙方通過產教協同育人,最終實現雙向介入、互相支持、優勢互補、資源互用和利益共享。黨的十八大以來,創新驅動發展戰略深入實施。習近平總書記在黨的十九大報告中強調,要“著力加快建設實體經濟、科技創新、現代金融、人力資源協同發展的產業體系”“深化產教融合、校企合作”。據此黨中央、國務院制定了《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》,并于2017年12月國辦印發了《關于深化產教融合的若干意見》,提出深化產教融合,促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈有機銜接,全面提升人才培養質量。
OBE理念[2-4](Outcome-Based Education)又稱為“成果導向教育”,目前是國際上主流的教育理念,并被國際工程教育專業認證完全采納,被國際社會所公認。根據OBE理念制定的培養方案強調學生畢業時需要達到畢業要求12條。CDIO[5]是構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運作(Operate)的簡稱。CDIO強調學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO是“基于項目教育和學習”和“做中學”的集中概括和抽象表達。將OBE與CDIO教育理念有機融合,在培養學生的實踐創新能力過程中,既有工程教育理念又有具體的實踐手段,該工程教育模式對于實踐性和創新性人才的培養具有重要的現實意義。本文在教育部產教合作協同育人項目資助下,與相關企業進行深度合作,以電子信息工程專業實訓課專業綜合技能實訓為例,在OBE-CDIO工程教育模式下進行了實踐課程教學改革。
一? 傳統工科實踐教學模式存在的問題
長期以來,我國傳統的工科教育一直以理論教學為主,實踐教學屬于理論教學的補充和某一個環節,處于從屬地位。而西方教育非常注重學生的實踐創新力,強調學以致用,要求學生在社會實踐中檢驗自己所學,從而更好地適應并服務社會。
傳統的教學模式中,實踐教學內容枯燥、創新缺乏、方法單調和手段老舊,跟不上社會發展的速度。實踐教學所使用的教材、教案、授課計劃等常年不變。在實踐教學中,教師已經將實驗內容、步驟、操作方法及結果等早早地就寫在提前準備好的實驗報告中,學生完全是在以教師為主導的實踐模式內,機械式地完成實驗操作步驟,獲得實驗結果,缺少積極獨立的思考。一旦離開了教師的指導,學生就會不知所措,往往沒有真正掌握實踐創新能力。此外,一些高等院校的實踐課程考核、評價體系不健全,或者沒有真正實施。對實踐教學的要求嚴重低于理論教學,實踐教學缺乏淘汰機制,很少有實踐考核不合格的情況出現。這也間接導致學生對實踐課程不在乎,沒有壓力更沒有動力,實踐教學效果較差,達不到培養方案里面預定的培養目標。
二? 基于OBE-CDIO的實踐教學模式
本校電信專業人才培養體系以師資隊伍建設、學科建設、課程體系建設、教學支撐及教學質量體系建設為基礎,結合本校工程教育改革的真實需求,緊跟國際工程教育改革及工程教育認證的發展形勢,初期構建了以構思、設計、實現及運作為基礎的CDIO工程教育實踐培養模式。2020年以來借鑒并吸收了先進的OBE工程教育理念,建立了符合本專業的OBE工程教育模式,實現了從學科主導向產出導向的轉變、從以教師為中心向學生為中心轉變、從質量監控向持續改進轉變。
在教育部產教合作協同育人項目資助下,前期充分調研相關企業、用人單位對電子信息工程專業人才的實際需求,利用OBE教育理念將企業、用人單位的實際需求總結為對畢業生的三大能力要求,細分解為12條能力目標,這恰好對應工程認證畢業標準12條。然后根據12條畢業標準反向設計本校電信專業的培養方案、課程體系及授課模式等,如圖1所示。
本文采用先進的CDIO工程實踐教育模式,以項目為導向設計實踐教學內容,并結合電子設計競賽、教科研轉化項目或實訓課程等,進行大量的實踐訓練,培養學生實踐創新、團隊協作及工程素養等綜合能力。此外,對各個教學過程進行科學、規范、有效的監控,最終建立較為完善的教學質量監控體系、結果評價及反饋機制。形成全員參與、全過程監控、全面持續改進和全方位監控的質量監控與評價體系。最后,把教學評價標準作為提高教學質量,完善教學管理的有力手段。通過教學質量監控,發現教學過程中存在的不足,以此持續改進教學,最終實現專業培養目標和畢業要求。圖2為本文“以項目為導向”的CDIO工程教育理念的實踐教學模式示意圖。
三? 基于OBE-CDIO的實踐教學模式的特色及亮點
通過大力推進基于OBE-CDIO教育理念的工程實踐能力的培養,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機結合的方式學習工程,培養本校電子信息工程專業學生的工程實踐能力、自主學習能力、團隊協作能力及創新精神。
(一)? 突出“以學生為中心”,實現高效課堂
采用理論實踐一體化實踐教學模式,通過一體化實踐教學能夠實現傳統實踐教學中“以教師為主導”轉變為“以學生為中心”。此外,一體化實踐教學通過開發實踐性、趣味性、創造性強的實踐項目,能夠吸引學生深入實踐,最終提高學生的創新能力、實踐能力、科學素養及團隊合作精神。
(二)? 強調“以項目為導向”,培養學生實踐創新能力
以實踐教學計劃制定電子信息領域崗位所需求的技能為目的,輔助以本領域市場產品設計為項目導向,以此來培養學生的實踐操作能力,真正實現“學以致用”。此外,為了真正培養學生的實踐創新能力,鼓勵學生積極參加各種學科競賽,例如電子設計大賽、中國“互聯網+”大學生創新創業大賽等活動,以賽代練,培養學生的實踐創新能力。
(三)? 建立CDIO實踐創新教學模式
將構思、設計、實施和運作創新工程實踐教學思想充分地融入到電子信息工程實踐教學過程當中去。將CDIO實踐教學模式應用到電子設計大賽、工程項目實踐訓練和課程設計、畢業實習等實踐訓練當中,不僅能夠培養學生的實踐創新能力,而且還能培養學生對項目的計劃、組織、協調和溝通等綜合素質和能力。最后,創新實踐教學評價方式,改變單純以實驗報告打分的形式來進行考核。計劃以學生為主體,借鑒多元化的考核評價方式。計劃從企業產品研發的全過程出發來設置實踐教學環節,將實踐教學分解為四個環節,即項目構思、作品設計、功能測試和總結報告,并通過對四個環節的綜合考核來反向評價實踐教學的效果,并依據實踐教學的效果反饋,持續改進教學過程。
四? 基于OBE-CDIO的專業綜合技能實訓教學探索
(一)? 基于CDIO創新與實踐系統的線上項目管理模式
本文在教育部產教合作協同育人項目資助下,由合作公司提供CDIO創新與實踐系統,建立本專業實訓課程專業綜合技能實訓的線上項目管理模式。該CDIO創新與實踐系統由五大塊功能組成,分別為“項目新建”“我的CDIO項目”“項目案例”“項目參考資料”和“項目交流中心”。由任課教師根據企業真實產品開發情況及學生能力新建若干工程實踐項目;將設定的項目分解成構思、設計、實現和運作四個部分,學生根據項目進度,依次將每個階段的任務完成情況以附件形式上傳至系統;公司工程師或任課教師根據CDIO流程創建、編輯項目,創建學生可以選擇學習的項目案例庫;將CDIO相關學習資料及在線課程上傳至系統并分享給學生學習;最后將學生學習中的問題以消息形式進行留言,公司工程師或任課教師在看到后能夠第一時間進行回復,及時一對一進行交流,確保每一位學生的問題能夠得到及時的答復。
(二)? 基于騰訊會議的實訓課線上授課模式
隨著國家疫情防控的常態化,未來可能會有相當長的一段時間內,課程會采用線上授課模式進行。因此,本次專業綜合技能實訓中項目原理部分采用騰訊會議的線上授課模式,相比于其他線上平臺,騰訊會議具有容量大、操作難度低、共享功能強和適用人群廣等優點。本次專業綜合技能實訓課程,以項目“溫度過程控制系統”為導向,邀請合作公司方具有豐富經驗的工程師為授課老師,對學生進行線上授課。課堂中,工程師以公司產品開發的整個生命周期為指引,詳細地介紹了電子產品從市場調研、設計、研制、測試到運行管理的全過程。最后以“溫度過程控制系統”為例,對學生進行了CDIO模式的項目教學。
(三)? “一對一”教育理念的線下驗收模式
“一對一”教育理念強調以“學生為中心”,該教育理念能夠充分發揮師生之間的互動,從而達到最佳的教育效果。本項目采用“一對一”的線下驗收模式,由合作方公司委派經驗豐富的工程師現場“一對一”對每一位學生的作品進行驗收,驗收過程中由學生自己對設計的作品進行介紹并進行功能演示,而后工程師會根據學生的電子作品實現功能的數量及穩定性等指標進行考核,按照A(優秀)、B(良好)、C(中等)、D(合格)和E(不合格)給每一位學生評定作品成績,最終作為課程總成績的重要評價指標之一。
(四)? 以學習成果為導向,多元化、多層次評估
OBE教育理念考核評價標準更加注重過程考核、階段性考核,且課程學習成果評估多元化、多層次,這種評價模式能夠促進學生提高學習的主動性和自覺性。OBE教育理念的課程考核評價標準主要目的不再是甄別學生,而是要激發學生的學習潛能,發揮其個人特色和創造力。因此,本文中我們放棄了傳統工科實踐課程中單純以實驗報告打分考核形式,取而代之以多元化行程性(過程性)考核為主,終結性目標考核為輔。本文中實踐課成績評定主要由線上學習成績、CDIO過程考核成績、實物驗收答辯成績和實訓總結報告成績四大部分組成。具體考核評價標準見表1。
(五)? 基于問卷星的學生滿意度調查報告
傳統的實踐教學模式,往往只關注培訓的過程和結果,對學生課堂感受反饋卻關注得較少。本次實訓課程結束后,采用問卷星對學生課程學習滿意度進行了在線問卷調查,獲得了新授課模式下學生反饋的第一手資料。參加本次問卷的學生總人數為110人,最終參加問卷的學生人數為105人,問卷參與度為95.45%。問卷結果顯示,學生對本次授課模式的滿意度為99.05%,對企業工程師授課滿意度為95.24%,認為該課程對以后的就業有幫助的為90.48%,認為提升了自己的實踐創新能力的為90.45%。
五? 結束語
本文在教育部產教合作協同育人項目資助下,開展了基于OBE-CDIO理念的實踐教學模式研究,并以專業綜合技能實訓課程為例進行了教學改革。嘗試在理論和工程實踐之間搭建起一座橋梁,將課程與學生工程實踐能力培養相結合。通過讓學生實際參與到企業產品的調研、開發與生產等過程中,能夠將課堂所學理論知識充分應用于生產實踐過程,進行知識消化再吸收。最終提高學生分析問題及解決問題的能力,使學生掌握理論知識與工程實際之間的聯系,幫助學生掌握更豐富的知識、更專業的技能、更清晰的職業定位和更準確的市場認知,為學生走向工作崗位奠定堅實的基礎。
本文基于OBE-CDIO的實踐教學課程改革,充分發揮了學校學科優勢,與企業合作建立了創新人才培養模式。通過探索校企共建、共管、共育人才培養模式,促進培養目標與師資隊伍、教育資源、管理服務等的多方協同,持續完善多主體協同育人的長效機制,初步形成了產教融合、校企合作的良好生態。
參考文獻:
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[3] 顧佩華,胡文龍,林鵬,等.基于“學習產出”(OBE)的工程教育模式——汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究,2014(1):27-37.
[4] 李志義.成果導向的教學設計[J].中國大學教學,2015(3):32-39.
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