基于OBE理念的电气人才培养体系改革探索

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  [摘 要]文章以 OBE 理念为基础,建立以成果为导向的逆向教学设计流程。首先,提出逆向教学流程设计中需要解决的关键问题,厘清电气工程专业人才培养体系改革思路;然后制订本校电气专业人才培养目标,分解工程教育认证中的毕业要求指标,重构课程体系;最后建立教学评价体系,实现人才培养培养方案的动态调整,确保毕业要求达成度不断提高。
  [关键词]OBE理念;电气工程教育;专业改革
  [中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2021)08-0138-03
  一、概述
  当前,新一轮科技革命的浪潮正在加速袭来,科技将在新一代信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、智能制造技术等领域取得突破,这就迫切要求我们的高等院校能培养出经济社会发展亟须的工程技术人才,以便更好地服务于产业的转型升级。电气工程及其自动化这个传统专业面临着新的机遇、新的挑战,这使得电气专业人才培养系统改革和优化成为当务之急。
  OBE理念作为一种先进的教育理念,代表着高等工程教育改革的正确方向,推动着大学教育体系的变革。它的核心在于建立以成果为导向的逆向教学设计流程,所产生的成果必须是明确而清晰的,教学实施以学生为中心。OBE理念和传统教育理念的区别在于:OBE理念的教学设计都是为了促进成果的达成,这个成果指的是学习者能成功掌握知识信息、具有的思维和使用工具的能力;而传统的教育并不是围绕所有学生所期望的结果来构建课程体系和评价系统的。
  二、基于OBE理念的教学流程设计
  (一)需要解决的关键问题
  1.培养什么样的人?学生毕业后能在哪些领域就业,预期学生毕业5年后能取得什么样的成就。
  2.毕业时应达到什么要求?明确学生毕业时应具有的知识、能力、素质,也就是详细的毕业要求。
  3.如何促进这些要求的达成?重构课程体系,明确开设哪些课程,这些课程都有什么作用。课程体系中的每门课都要对实现能力结构有确定的贡献,学生完成这些课程的学习后能具备预期的能力。
  4.怎样完成这些课程目标?在师资队伍建设上,教师数量上能满足教学需求,职称年龄结构合理,教师具有足够的教学能力、专业水平、工程背景和实践经验。教师能够采用有效的教学策略,强调最后学生学到了什么而不是教师教了什么;教师要能够进行个性化教学,及时跟踪每个学生的学习进程,了解每个学生的学习情况,保证每个学生都能有效达到课程目标。
  5.用什么来培养人才?要有满足教学需求的支撑条件,教室、实验室和实践基地在数量上和功能上要能满足教学的需求,校园环境、校园网络建设和图书馆资源能满足学生和教师的需求,教学经费也要有保证。
  6.怎样知道培养的学生能满足毕业要求?需要监督教学过程,对各教学环节有明确的质量要求,要对毕业要求达成度进行评价。
  7.社会在发展,技术在进步,怎样保证培养的人才能够一直满足社会需求?需要对已毕业的学生进行跟踪调研,让用人单位和行业内企业参与专业人才培养方案的制订和达成度的评价。
  (二)本校电气工程专业人才培养体系的改革思路
  基于OBE理念的逆向教学设计流程,首先要确定人才培养目标。培养目标要基于经济社会及高等教育发展需要、行业产业发展及本科生毕业生职场需求、大学办学定位及发展目标、学生自身的发展及家长的期望;根据专业的人才培养目标,制订毕业要求并详细分解每个指标点;在此基础上确立课程体系、课程目标、教学大纲;通过建立“教学过程质量监督机制”和“毕业生跟踪反馈机制”形成教学评价,从而实现对毕业要求指标点的动态调整,人才培养体系的持续优化[1-2]。
  对于地方本科院校电气工程专业而言,需要我们紧跟产业发展潮流,基于OBE理念对人才培养体系进行改革。按照该理念逆向进行流程设计,对专业的人才培养方案、课程体系、课程教学目标和教学评价体系等进行全面改革,这样才能使得我们培养的专业人能更好地满足社会经济发展的需求。
  三、基于OBE理念的电气专业人才培养体系
  (一)制订本校电气专业人才培养目标
  地方高等工科院校是以区域经济为导向的人才产出输出平台。若要满足现代化工业发展的需要,就需要培养一大批现代化工程应用型人才,这种人才既需要具备先进的专业理论知识,又需要具备一定的专业操作技能。电气专业一直都是热门专业,社会对电气工程师的需求量很大。在《中国制造2025》和工业4.0的背景下,电气工程和控制技术、信息技术、电子技术更加深入融合,呈现出更深层次的网络化和智能化特性,在自动化控制领域向智能化控制发展,特别是机器人、智能制造和智慧工厂等方向将具有巨大的发展前景[3]。
  按照OBE的逆向设计原则,以实现教师和学生的愿望和需求、行业的发展和社会的需求、专业特色和人才培养定位为依据制订培养目标,明确本校电气专业培养的人才对接智能制造产业:以电气工程为基础,以智能控制技术应用为延伸,注重知识、能力、素質全面协调发展,培养的应用型人才能系统掌握智能化、无人化控制技术方面的基础理论与专业知识,具备较强的专业技术应用能力与工程实践能力。
  (二)工程教育认证标准里的毕业要求及各指标分解
  按照新的人才培养目标,重新修订电气工程人才培养标准,需要全面覆盖工程教育认证标准中的12条毕业要求。认真解读每一条指标点,对其进行一一分解,制订多个详细的毕业要求指标点,为后续重构课程体系指出方向。
  例如,工程教育认证标准中毕业要求(一级指标)的第一条工程知识:能将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。我们根据本专业的人才培养目标将其分解为以下几条二级指标。
  1.掌握高等数学和工程数学的基本数学知识;掌握力学、光学及电磁学等基本物理知识。   2.系统地掌握本专业领域必需的学科基础理论知识,主要包括电工技术、控制理论、电子技术、计算机软硬件基本原理与应用等,并能用于解决电气工程领域复杂工程问题。
  3.掌握电气工程基础知识和智能控制知识,能够将相关知识和模型用于推演、分析和解决智能控制领域复杂工程问题。
  (三)重构课程体系
  学习成果代表了一种能力结构,这种能力是通过课程教学来实现的。这就需要对所有课程的课程目标、课程大纲和课程内容进行梳理,让培养出来的学生最终达到毕业要求。综合考虑详细的毕业要求指标点,我们以解决智能控制领域复杂工程问题为根本落脚点,重构课程体系,明确每一门课程对毕业要求的支撑,保证所有毕业要求都有一定数量的课程支撑。为了让课程对毕业要求指标点的支撑作用落到实处,需要根据课程特点将所需支撑的毕业要求具体化;确定每一门课的课程目标,明确它和毕业要求指标点的对应支撑关系[4]。
  1.课程目标对毕业要求指标点的支撑关系
  这里以PLC技术为例,它是电气专业的一门实践性很强的专业技术课程。电气专业毕业要求中的1、2、3、4四个一级指标点对应的1-3、2-3、3-1、4-2四个二级指标点,由该课程支撑,然后再转换成该课程的课程目标。根据课程对毕业要求指标点的支撑,我們确定了5个课程目标,如表1所示。
  从表1可以看出,通过明确毕业要求一级、二级指标点与课程目标之间的联系,将毕业要求达成度评价与课程达成度评价有效联系起来。
  2.确定课程教学要求
  学生在完成该课程后将具备以下能力:具备电气控制领域的基本知识,可编程序控制器的程序设计方法;具有独立完成自动控制系统设计、编写系统程序并进行联机调试的能力;具有工程绘图绘制和书面报告编写的能力;具有团队分工协作和有效沟通的能力;具有项目工程管理和经济决策的能力。
  3.设计教学内容
  课程的教学内容要能够实现课程目标,达到课程教学要求,从而实现对毕业要求指标点的支撑。本专业PLC技术课程共3.5个学分,56个学时,其中理论有32个学时,实验24个学时。课程教学内容对课程目标的支撑关系如表2所示。
  本专业组织资深行业专家、高校教授进行多次讨论,把本专业所有课程都梳理一遍,使每门课程的教学目标和教学内容都更加清晰明确,从而让教师能根据课程要求采用更加合适的教学手段,避免不同的课程出现重复的教学内容,使本专业的课程体系得到重构。
  (四)建立教学评价体系
  按照OBE的逆向设计原则,通过建立“教学过程质量监督机制”和“毕业生跟踪反馈机制”对培养方案及教学环节形成反馈并进行动态调整,以确保培养的人才能够满足毕业要求,人才培养目标最终能实现,从而形成人才培养方案设计流程的闭环,人才培养体系得到持续优化。
  教学过程质量监督机制,对每个教学环节的过程进行监督,对课程达成度进行评价,最终目的是对教学活动、课程大纲、师资队伍等进行持续地改善。
  在教学过程中,在课堂教学组织与实施过程中,我们对课堂进行教学检查,一方面是让教师自查,另一方面是组织督学组专家听课。通过这样的方式了解学生的知识掌握情况、作业完成情况、课堂教学参与度、教师满意度,了解授课教师课堂教学方法、多媒体手段应用和课堂教学设计方案,以确保课程预定教学目标的实现。在课程结束后,分析每一个学生的课程目标达成度评价。每门课程都有几个课程目标,每个课程目标均有几个考核环节,例如学生课堂表现、课外作业和期末考试试卷。针对各个达成度数值进行分析,提出教学过程的改进措施和意见。同时,将以上评价数据和分析结果作为课程大纲、教学内容修订的依据,通过课程不断完善对学生的培养,使课程目标能够更好地实现,以实现对毕业要求指标点更好地支撑[5]。
  毕业生跟踪反馈机制,联系用人单位和毕业生填写调查问卷表,调查用人单位对毕业生的满意程度和毕业生自身的职业发展状况,特别是学生毕业5年后在社专业领域是否取得预期成绩,是否达成智能控制领域工程师的水平,是否具备足够的综合素质和解决复杂工程问题的能力。根据调查后的信息,形成统计分析报告,用来评价培养目标和毕业要求的达成度。成立人才培养方案评审委员会,委员会成员由专业教师代表、同专业外学院教授代表、企事业用人单位专家和杰出校友代表共同组成,定期召开评审会,详细论证培养方案与社会对人才培养要求的吻合度,提出有效建议,考核人才培养方案的运行情况,从而进一步修订人才培养目标、培养方案、毕业要求指标点和课程体系[6]。
  四、总结
  深入学习OBE理念,并且基于该OBE理念对我校的电气工程专业人才培养体系进行改革,对人才培养方案、课程体系和教学评价体系等进行全面改革,详细分解工程教育认证标准里的毕业要求指标,从而实现以教师为中心向以学生为中心、从以知识为中心向以能力为中心的转变,使得我校专业内涵式发展进一步深化,电气专业人才培养质量进一步提高。
  [ 参 考 文 献 ]
  [1] 何致远,郑玉珍,周克宁.基于OBE理念与FH模式的电气工程人才培养探索[J].浙江科技学院学报,2015(5):355-359.
  [2] 陈丹江,樊慧丽,杨亚萍.基于OBE理念的电气工程专业改革思路[J].电气电子教学学报,2019(6):37-40.
  [3] 陈江璋.基于“OBE”理念的电气工程及其自动化专业课程体系的研究与实践[J].电脑知识与技术,2017(23):135-136+144.
  [4] 侯红玲,任志贵,王长乾.基于OBE理念的机电传动控制课程目标达成度评价策略[J].大学教育,2020(1):31-33.
  [5] 罗平,杭丽君,尹克,等.基于OBE理念的电力系统分析课程教学模式改革[J].教育教学论坛,2020(9):127-128.
  [6] 李洪珠,彭继慎,荣德生. 基于OBE理念的电气类创新创业人才培养研究[J].教育教学论坛,2020(7):285-287.
  [责任编辑:陈 明]
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