基于OBE理念的電子科技創新實驗室建設實踐

摘 要 基于OBE理念的電子科技創新實驗室建設，注重對學生創新能力的培養，實踐過程中以賽促學定義創新實驗室產出、優化實踐教學資源配置實現產出、通過項目賦分評價產出、構建激勵機制有效使用產出等方式，加強學生創新設計能力和工程實踐能力的培養，使學生更加適應社會需求，符合創新實驗室以產出為導向的培養目標。

關鍵詞 OBE；創新實驗室；電子科學與技術

中圖分類號：G482 " """"""""""""""""""""""""" 文獻標識碼：A """ DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.24.009

Construction and Practice of Electronic Technology Innovation

Laboratory Based on OBE Concept

Abstract The construction of an electronic technology innovation laboratory based on the OBE concept focuses on cultivating students' innovative abilities. In the practical process， the output of the innovation laboratory is defined through competition to promote learning， the allocation of practical teaching resources is optimized to achieve output， the output is evaluated through project scoring， and an incentive mechanism is constructed to effectively use output. This strengthens the cultivation of students' innovative design and engineering practice abilities， making them more adaptable to social needs and in line with the output oriented training objectives of the innovation laboratory.

Keywords Outcome-Based Education; innovation laboratory; electronic science and technology

基于產出導向的教育（Outcome-Based Education，簡稱OBE）認為教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果，強調“教育是一種能力培養、能力訓練的過程”[1-2]。用OBE理念來提升學生的工程實踐能力，具有重要的現實意義，是目前我國高等工程教育發展的重要指導思想[3]。

筆者所在學校為了更有效地開展大學生創新創業能力的培養，依托山東省省級電工電子實驗教學中心組建了電子科技創新實驗室，全面開展大學生創新設計能力和工程實踐能力培養工作[4]。為了更好地培養大學生的自我學習能力、創新創業能力，基于OBE理念對電子科技創新實驗室建設進行了一系列積極探索。

1" 基于OBE理念建設電子科技創新實驗室的思路

基于OBE理念的課程建設與課程改革研究較多，可以在建設電子科技創新實驗室時借鑒相關的研究方法與結論[5]。為了有效地基于OBE理念進行建設，首先明確了以下四個方面的內容：定義產出、實現產出、評價產出、使用產出。結合電子科技創新的特點，定義產出指的是在創新實驗室能達到目標并完成任務，具體表現為提交能夠實現既定功能的作品；實現產出指的是依托軟硬件資源根據產出的目標來完成任務的過程；評價產出指的是基于實驗室內部的評價機制與“產出”競賽獲獎情況相結合的評價體系，以形成對任務達成的評估；使用產出指的是利用創新實驗室建設成果激勵教師積極參與指導并吸引更多優秀學生參加創新活動以產出更優秀的成果。

2" 基于OBE理念的電子科技創新實驗室的建設過程

2.1" 以賽促學，合理“定義產出”

科技創新實驗室具有比較穩定的項目支撐，包括全國大學生電子設計競賽、全國大學生節能減排社會實踐與科技大賽、全國電子專業人才設計與技能大賽、全國大學生創新創業訓練項目、SRTP項目、教師科研項目等。創新實驗室通過比較分析上述項目的研究內容，并結合相關企業標準，把共性的基本技能、基本素養定義為創新產出，與中國工程教育專業認證中采納的 《華盛頓協議》提出的12條畢業要求中規定的畢業生的工程知識、工程能力等基本技能相契合[6-7]。上述產出的具體體現是學生提交的作品，包括發表的論文、專利、參賽作品等。通過完成該產出，可以有效促進應用型人才綜合素質的培養，使學生能夠更加適應社會需求。

2.2" 優優化配置資源，注重團隊協作，保障“實現產出”的軟硬件條件

為了更有效地培養大學生創新創業能力，學校依托省級電工電子實驗教學中心成立了“電子科技創新實驗室”。實驗室包括智能電子綜合實訓室、2個全開放及1個半開放的創新實驗室、元器件庫，實驗室用房600余平方米。同時，為了有效開展學生創新實踐活動，實驗室配備了PCB雕刻機、3D打印機、激光切割機、示波器等各種儀器設備100余件，每年投入經費10萬余元，為創新實驗室建設提供了硬件保障。實驗室與德州儀器、凌陽科技、華興集團等公司共建實驗室和協同開展產學研協同育人項目，實現了實驗室資源共享，確保了科技創新實驗室“實現產出”的硬件條件。

電子科技創新實驗室面向全校理工科學生開放，各個專業的學生經過申請和選拔后均可進入實驗室進行學習。由于課程安排及學生學習精力的限制，學生沒有充足的時間和精力獨立掌握完成項目所需的所有知識點，因此，指導教師需根據各專業學生的特長及學生的學習興趣將學生分組。進而通過團隊協作進行項目方案的討論、構思、設計與實施，小組內成員在軟件編寫、硬件調試、平臺搭建方面發揮自己的專長，既可實現小組內的優勢互補，又可使不同專業的學生相互學習擴展知識面。指導教師定期對每組的實訓項目進行驗收，要求小組成員對所做項目從設計思路、設計方法、存在問題、解決方案等幾個方面向實驗室所有成員進行交流匯報，有效提高了學生的自主學習能力和實踐協作能力，保障了“實現產出”的軟件條件。

為了滿足各類比賽的需要，學生們在掌握專業知識的同時必須具有學科之間交叉、融合、創新的知識儲備[8]。為了更有力地促進學生創新能力的培養，本實驗室與校內的機電創新實驗室、計算機創新實驗室、無人機創新實驗室定期進行協作交流，對交叉學科中存在的問題進行深入交流探討，取長補短，有效提高學生的創新能力，從而進一步保障了“實現產出”的軟件條件。

2.3" 采用項目賦分模式，合理“評價產出”

創新實驗室采用項目化管理模式，創新實驗室學生必須具備綜合運用多門課程、交叉學科的相關知識解決實際工程問題的能力，小組成員需在規定時間內完成作品，包括方案制定、程序編寫、硬件電路設計、組裝調試、答辯匯報等環節，各環節都有相應的分值，指導教師會根據各環節完成情況進行打分，給出作品合理評價，并根據評價情況指導學生參加各類電子設計競賽，發表論文，申請專利。

近三年來，依托電子創新實驗室，學生獲得授權實用新型專利19項，發表論文12篇，申請國家級大學生創新創業項目28項；參加全國各類電子設計競賽獲全國一等獎5項、二等獎16項、三等獎21項、省一等獎41項、二、三等獎若干項，獲獎質量和數量均居省內同等院校前列；學生作品“全自動文件存儲控制柜”“展覽館智能語音解說系統”已在二級學院辦公室和展室投入使用，獲得學校教師的高度認可與好評。

創新實驗室基于OBE理念的培養模式，已經取得了明顯成效，如學生考取碩士研究生后，由于創新能力強受到所在院校導師的較高認可；學生走上工作崗位后，許多企業對創新實驗室學生的操作技能給予了充分肯定。

2.4" 構建激勵機制，有效“使用產出”

良好的激勵機制是推動大學生創新活動開展的重要保證，為此學校構建了雙向激勵機制，不僅要激勵學生，也要激勵教師，以充分調動師生的積極性和主動性[9]。針對學生，將創新創業實訓課程納入專業人才培養方案，參加各類大學生學科競賽及創新創業項目可獲得2個創新學分，并可大幅提高學生獲得各類獎學金的幾率。同時，校企合作企業專門針對創新實驗室成績突出的學生設置創新創業獎學金，并對創新實驗室的學生實施優先推薦工作的政策。2022年度學校表彰在創新創業中取得優異成績的創新創業拔尖人才107名，先進個人313名，頒發“創新創業獎學金”21.6萬元。

針對教師，學校不斷修訂和完善指導教師工作量計算辦法，將指導學生參加各類學科競賽及創新創業類項目的獲獎成績與教師基本教科研工作量掛鉤，對達不到基本工作量的教師年終考核只能評定為基本合格，超出工作量的部分學校給予獎勵；在專業技術職稱評聘方面面向指導教師傾斜，例如，在副教授職稱評審中，將作為首位指導教師指導學生獲“互聯網+”“科技創新”“挑戰杯”大賽省級二等獎1 項，或指導學科競賽獲國家級二等獎1 項或三等獎2 項或省級一等獎3 項作為任選條件之一。

學校層面逐漸建立針對學生和教師開展創新活動的激勵機制，為大學生電子創新實驗室工作的有效開展提供了制度保障[10]。基于“評價產出”，可提高學生參加創新實驗室的主動性和教師參加創新創業教育的積極性，這對加快創新實驗室建設與改革步伐具有重要意義。

3" 創新實驗室建設持續改進

學生實踐的主要場所是高校實驗室，高校實踐設備的先進程度與實踐環境無法代替學生在企業工作時的真實生產環境，實驗室教學標準與企業標準、生產一線實際有差距[11] ，導致學生畢業走上工作崗位后不能直接投入工作， 需要對企業使用的儀器設備經過較長時間的適應后才能上崗[12]。為此，高校應加強企業與實驗室之間的實踐教學合作，通過產學研合作、校企共建等方式，創立校企聯合人才培養平臺，進一步加強學生工程實踐能力的培養[13]。

OBE教育理念更加注重學生工程實踐能力的培養，使學生畢業后能盡快適應企業及社會環境的需求，因此教師是否具有良好的工程實踐背景是影響學生工程實踐能力培養的重要因素之一。針對教師個體知識結構相對單一，工程實踐能力參差不齊的現狀，在今后的實驗室建設中，學校將通過加大師資培訓力度，提高 “雙師型”教師比例，引進企業有工程實踐經驗的教師到校交流指導等措施，進一步提高實驗室指導教師的工程實踐能力，以持續提高創新指導教師的指導水平[14]。

4" 結語

本文總結了基于OBE教育理念進行電子科技創新實驗室的建設與探索。建設過程通過定義產出、實現產出、評價產出、使用產出評價方式來實現。建設效果表明，將OBE教育理念應用于創新實驗室建設中能較好地增強學生學習的主動性，培養學生的自主學習能力、創新設計能力和工程實踐能力。由于該建設還處于探索階段，我們將繼續研究并持續改進，使創新實驗室培養出來的學生能更加適應企業與社會的需求。

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