OBE理念在軌道交通信號與控制專業實踐教學中的融入與探索

李文龍　張軍平

摘 要：軌道交通信號與控制是現代軌道交通行業的重要組成部分，應用型本科院校為了滿足新時期軌道交通行業高質量發展與復合型人才培育要求，加快了該專業的建設與實踐。文章在這種背景下概述了OBE理念，應用文獻參考法與因果原理剖析了OBE理念在軌道交通信號與控制專業實踐教學中的融入需求，并在此基礎上分別從協議機制、教學模式、教學主體三個層面，提出了幾點有利于滿足其融入需求的對策。

關鍵詞：OBE 理念 軌道交通 實踐教學

1 引言

軌道交通行業的特點是領域多、專業強、技術高，要求應用型本科院校培育綜合型、應用型、專門型人才。然而受客觀因素與主觀因素影響， 部分院校在專業教育未能創建適配性較高的人才培養模式，一方面引發了不同學科資源融合運用不足的情況，另一方面造成了學生實踐能力拓展訓練不足，較難達到企業崗位設置要求的現象。因而，此類院校應在新時期持續加強對軌道交通信號與控制專業實踐教學的探究，全面提升學生的實踐能力。下面先對OBE理念進行簡要概述，再對該專業實踐教育中融入成果導向教學的意義、需求及對策展開討論。

2 OBE理念概述

OBE是Outcome based education首字母縮寫形式，中譯成果導向教育，主要指一種將學生作為教學中心使其通過接受教育獲得成果的教學理論，具備學習過程化、成果和能力匹配化、成果可存續等特征。從1981年Spady等人提出該理念至今，它已在現代教育改革中獲得了廣泛研究及推廣應用。應用時，首先要求實踐主體設置相關問題，主要包括：（1）學生應取得的學習成果是什么；（2）學生為什么要取得這些成果；（3）通過哪些有效途徑幫助學生取得此類學習成果；（4）怎么確定學生已取得預期的學習成果。操作時，通常要求其根據既定操作流程按部就班實施。從以往的實踐經驗看，主要流程如下：（1）問題分析；（2）確定學習成果；（3）構建課程體系；（4）明確教學策略；（5）自我參考評價；（6）逐級達到頂峰等。

3 OBE理念在軌道交通信號與控制專業實踐教學中的融入需求

3.1 打造實踐教學特色的需求

目前，全國有百余所高等院校開設了軌道交通信號與控制專業，其中包括一些在地區有影響力的地方普通院校。但是，該專業在多數院校與筆者所在學院有類似之處。具體表現在如下方面：（1）創辦時間較短、專業積淀不足；（2）專業課程設置多是借鑒傳統鐵路院校，人才培養沿用傳統學術型；（3）實踐項目設置的應用性不突出，與崗位技能要求有一定差距，無法適應軌道交通信號領域新技術應用的需要。在這種現狀下，此類院校始終存在打造應用型人才培養特色的需求。

從OBE理念角度分析，該專業現場實踐作為學生獲取成果的關鍵環節，對提高學生職業崗位技能，充分體現應用型人才培養特色至關重要。事實上，由于我國軌道交通運輸繁忙并存在現場實踐風險大與費用高的現實情況，因而部分企業不愿意接收學生崗位實習。尤其對一些無行業背景的地方院校而言，開展高質量的崗位實習困難更大，時常發生專業崗位實習變成“參觀學習”的現象。此時，學生無法體驗實際崗位的操作流程，實踐技能訓練十分有限。另外，受到校內實踐場所開放不夠因素影響，依托實驗室和實習基地開展的創新實踐活動較少，學生創新實踐興趣未得到充分激發。因而，亟需從產業人才需求與人才培育兩大層面出發，探索適配的運行機制輔助院校打造具有特色的實踐教學。

3.2 創新教學模式的需求

新開設軌道交通信號與控制專業的高等院校中，通常受到實踐教學設施建設投資不足的因素影響，容易導致實踐教學條件不完善，此時不僅對阻礙專業人才培養質量，還在較大程度上制約了其教學模式的創新。以筆者所在院校為例，雖然在當前階段根據該專業實踐教學要求，投資建設了集“車、機、工、電、輛”為一體的軌道交通綜合實踐基地，但是缺乏健全的共享實踐平臺（全稱為智能制造領域交叉共享實踐平臺）。從OBE理念看，沒有輔助學生進行成果培養的正確途徑時，客觀上會阻礙其教學模式的創新。同時該專業設立時間較短，配套的師資力量正處于成長期，教師實踐教學經驗和能力相對不足。沒有針對軌道交通信號工程人才工程實踐能力進行分層解析，此時容易發生實驗項目開發不到位與實踐設備未得到充分利用的問題，進而在主觀層面束縛了教學模式的創新。

3.3 翻轉教學主體的需求

我國教育的根本任務是立德樹人，應用型本科院校在軌道交通信號與控制專業實踐教學中，主要按照“立德樹人根本任務→綜合素質能力目標→核心素養分層目標→專業課程教學目標→課堂教學目標”等進行落實。然而，由于近幾年數字經濟建設取得了舉世矚目的成就，推動了軌道交通行業的規模化與智能化發展。部分院校未及時的翻轉教學主體，在復雜的實驗教學中，仍采用教師演示為主，學生觀摩為輔的方式。從OBE理念看，未能突出學生作為教學主體的中心地位，當學生動手實踐操作技能訓練不充分時會造成實驗“圍觀”現象。另外，部分教師在該課程中，主要通過考勤和撰寫報告等簡單方式完成實踐考核，缺乏實踐過程的考核，對動手能力強和實踐表現優異的學生不能全面評價，既影響了學生的實踐積極性，也不利于學生實踐能力的全面提升。在這種前提下，需要翻轉教學主體進一步探索新的人才培養方式。

4 OBE理念在軌道交通信號與控制專業實踐教學中的融入對策

4.1 建立協調機制，打造實踐教學特色

建議實踐主體從產業需求和人才供給或培養的供求關系角度出發，建立一個能夠促進其供需均衡的協議機制。然后，基于OBE理念采用“反向設計”原則設置相應的人才培養指標體系，打造符合該專業人才培養需求的專業課程體系。具體如下：（1）教師應從當前校企合作條件出發，一方面加強對各軌道交通企業的調查，另一方面應對設置有該專業的同類院校進行調查，了解企業需求人才、院校培育人才方面的工作崗位變化情況與畢業相關要求方面的技術指標，梳理出需要培育的人才知識、實踐能力、綜合素質。（2）高校應組建專業建設指導委員會，然后根據需求聘請相關企業專家，通過與其協同合作構建培育計劃。具體操作中，應針對該計劃設置相應的外校專家和行業專家檢驗或審核環節，確保其后續應用的有效性。（3）應根據建立的協調機制，具體設置從產業需求和人才培養出發，進一步細化培養計劃的社會評價機制和動態調整機制與畢業生跟蹤反饋機制，并根據行業變化情況進行持續優化與實踐。例如，在基礎課程建設方面可以將重點放在如下方面：（1）PLC；（2）嵌入式技術；（3）DSP技術等方面。再如，在骨干課程優化方面，可以將突出如下重點：（1）信號設備基礎；（2）列車運行控制系統；（3）計算機聯鎖系統；（4）調度集中系統；（5）軌道交通通信技術等。最終，形成一個“階梯式實踐，螺旋式上升”的實踐教學方案等。

4.2 創新教學模式，健全共享實踐平臺

首先，我國在2013年加入了《華盛頓協議》，建議教師參考該協議梳理美國工程教育認證協會（A-BET）專業認證中與成果導向教育理念相關內容（如成果導向、以學生為中心、持續改進等），采用觀念關聯方法構建一個以OBE為中心的觀念體系。然后，在OBE理念指導下創建適配的“車廂式”教學模式。具體如下：（1）先通過“反向”教學思路代替“正向”教學中的填鴨式、灌輸型、演示型模式，再從教學過程輸出方向出發依托學習成果導向中的實踐教學要求，建設類似于每節火車車廂的分階段教學模式（如圖1）。（2）在該模式下，教師先確定學習成果代表的能力結構，再清晰界定能力結構與課程體系結構關系。進而在分解出的實踐教學目標下進一步有效調整教學策略，優化具體教學方案等。

其次，成果導向教學的核心是“反向設計”，建議教師在新模式下按照確定的目標搭建與之匹配的共享實踐平臺，具體操作時，可以根據具體的實踐教學中的實際環節實施“分層梯進”構建。具體如下：（1）在校企合作的前提下，圍繞產學研基地進行協同開發與研究，然后通過企業與高校中的不同資源優勢，由前者提供技術資源，后者提供知識資源，然后將二者融合起來，培育學生的技能意識與工程認知。（2）應從實踐教學中的實驗要求出發建設不同類型的實驗室，包括針對虛擬仿真、區間ZPW-2000設備、城軌信號控制、鐵路信號聯鎖方面所需的實踐教學實驗室等。需要說明的是，實驗室的建設應與上述產學研基地和校外的實踐基地進行同步建設，確保實驗室實踐與現場場景中的實踐趨于一致。至于校外實習基地方面的實踐，教師可以結合具體課程設計相應的實訓方案，例如，當前可以根據實際情況設置“軌道交通綜合實訓課程”，并將時間控制在14d左右。具體實訓內容則可以根據所謂的“鐵路三大件”（列車監控裝置、機車自動信號、列車無線調度通訊裝置）、“信號系統四部分”（信號燈、信號機、聯鎖裝置、限速標志）進行具體實踐。

4.3 突出學生中心，實施立體培育

建議在OBE理念下突出將學生放在實踐教學中心地位，對其實施立體培育。但是，在培育之前，首先要提升教師工程實踐教學能力。例如：（1）在OBE理念下圍繞學生獲得成果開展對教師的考核，應包括學校實踐、企業實踐兩大部分。（2）設置與該專業實踐教學匹配的教師培訓制度。例如，在“雙師型”培育方向下設置一些具體的項目，激勵教師通過參與項目和參加培訓提升綜合能力等。例如，部分院校實施的訪問工程師項目就起到了較好的應用效果。教師在此類項目實踐中，既可以主持項目，也能夠參加培訓，還可以借助一些基礎的企業調查與高水平的國際技術交流會等豐富自身的見識，增強自身的能力等。（3）應根據具體的實踐教學需求組建新型師資隊伍。例如，部分院校通過設置企業兼職教師制度和企業工程師兼職制度等，使企業的人才資源與高校的教師資源之間形成了一種雙向互補，可以協同合作輔助實踐教學完成對學生實踐學習、畢業設計、答辯、職業規劃、頂崗實習等各個方面的能力培育等。

其次，在立體培育方面。（1）教師應在確定的教學目標下把教學課程劃分為若干更為實用的課程，如實驗課程、實訓課程、課堂教學、課外教學等，然后根據具體的課程設計適配的實踐教學方案，這樣做既有利于對不同實踐教學資源的整合與利用，也可以在跨學科、跨專業層面使教學內容獲得反哺與完善，開拓學生的眼界，使其從多維度掌握該專業的課程等。（2）教師應在學分制度下，設計“兩個學分的課外創新實踐課程”，滿足實踐教學、競賽教學方面的實踐教學需求。然后，在該課程下通過組建不同類型的競賽，輔助學生完成一系列競賽項目開發、設計、采購、實踐、評估、比賽、獲取學分等。必要時，可以通過創業項目的方式對其進行牽引與孵化。（3）在劃階段、分層次教學實踐中，教師應采用分段分層遞進方式，按照當前應用較多的“一貫穿、七加強、二強化”方案（一貫穿指將成果導向教學全面貫穿到學生培養計劃中，七加強是教師加強大學生創新創業訓練計劃、學科競賽、科研項目、發表學術論文、申報發明專利、畢業設計實戰化、精準幫創七方面的教學，二強化指在校企聯合培養、學生服務社會方面的強化鍛煉或實踐），指導學生在三個層面進行實踐，最終實現對學生綜合素質與勝任能力的全面培育等。

5 結語

綜上所述，成果導向教學內涵豐富，在新時期軌道交通信號與控制專業實踐教學中融入后具有十分重要的現實意義，既可以在推動該專業實踐教學改革，也能有效提升教學水平并促進對軌道交通行業所需人才的培育。由于當前實踐教學中融入OBE理念的需求集中表現在打造內容特色、創新教學模式、完善運營機制等方面，因而建議教師嚴格遵循思路決定出路的基本原則應用“具體問題，具體分析”方法追溯導致此類需求產生的原因，另一方面在因果關系邏輯下制定一些適配性較高的融入對策，進而在滿足其實踐教學需求的前提下促進其實踐教學目標的落實，為我國軌道交通行業發展提供源源不斷的人才。

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