基于OBE的应用型本科教育课程体系建设
2019-03-22张运波梁春辉
张运波,郑 文,梁春辉,张 卓
(长春工程学院 电气与信息工程学院,长春130012)
引言
应用型本科教育是以培养能将科学技术转化为现实生产力的现场工程师或高级应用型人才为基本任务的专业教育,学生在校时获得工程师所必要的基本训练,毕业后主要就职于生产建设、管理和服务一线,从事科技含量高、综合性强的技术或经营管理工作[1]。工程应用型人才直接面向工程,不仅要具有较强的专业能力,而且还应具备通用能力和社会素养。
课程是人才培养的核心要素之一,加强应用型本科教育的课程体系建设,是提高应用型本科教育质量的重要保障。长期以来,应用型本科教育课程体系存在着以学科为中心、脱离社会需求和难于检测评价等问题。如何克服这些问题,OBE教育理念,提供了课程体系建设的思路和技术路线[2]。本文以我校自动化专业为例,介绍课程体系建设的依据、基本原则和关键环节。
一、课程体系建设的依据
OBE教育理念的核心是以学生学习成果为导向开展的教育,对于一个特定专业,学生的学习成果即是该专业的毕业要求,而课程是实现毕业要求的基本单元,课程能否有效支持相应的毕业要求达成是衡量课程体系质量的主要依据。同时,应用型本科教育课程体系还应符合下列要求。
第一,课程体系设计必须符合学校的办学定位和专业服务的行业与产业链。我校自动化专业具有为电力、冶金等企业培养人才的历史,毕业生主要就业于电力发电公司、钢铁公司、冶金建筑公司等电力、冶金企业,从事自动控制系统设计、安装调试、运行管理和新技术研发等工作。结合学校的应用型本科办学定位,本专业确定了面向电力、冶金等企业的发电和用电等产业链培养自动化专业应用型人才的办学定位。
第二,课程体系建设以及课程设置与开发必须符合行业企业的技术应用现状和发展趋势,因此,课程体系设置必须征求校友、用人单位和企业专家的意见和建议,保证课程体系适应行业企业技术发展与应用的需求。
二、课程体系建设的基本原则
为了保证课程体系有效支撑培养目标和毕业要求,应用型本科课程体系的建设应遵循以下原则。
全面发展的原则。依据《通用标准》12项毕业要求,注重知识、能力、素质诸方面教育有机统一、协调发展,保证人文社会科学基础、数学与自然科学基础和工程基础教育,加强学生获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的能力培养,强化实践能力、创新意识和创业能力培养,促进学生“专业能力”“通用能力”和“社会素养”全面达成[3]。
突出应用能力培养原则。按照应用型人才培养的要求,注重工程知识的综合运用,注重解决复杂工程问题能力的培养,注重引进新知识、新技术、新工艺、新标准,充分发挥实验室和校外产学研合作教育基地的作用,鼓励学生参加课外科技创新实践活动,提高应用型人才培养的效果[4]。
整体优化原则。整合课程设置和教学内容,优化课程体系,明确课程间的主次关系、层次关系以及内在联系,处理好人文社会科学基础、数学与自然科学基础、工程基础、专业基础课和专业课的相互关系;理论教学体系和实践能力培养体系的相互关系;第一课堂教育与第二课堂教育的相互关系。
统一性与多样性相结合原则。通过搭建公共基础教育平台、专业基础教育平台和专业教育平台,保证本科教育达到《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》《工程教育认证标准通用标准》《工程教育认证标准专业补充标准》的要求,保证应用型人才培养目标定位的实现;通过采取基础课拓展、跨学科选修、专业特色模块、专业提升课程的选择,增加学生的自主选择空间,促进学生个性发展。
三、课程体系设计的关键环节
(一)合理定义学生学习成果
通过走访、座谈和问卷调查等方式开展专业调研,广泛收集校友、用人单位和企业专家的意见和建议,明确所服务区域、行业的发展需求,将应用型人才培养融入区域经济社会发展中,抓住新产业、新业态和新技术发展机遇,把握好社会经济技术重大变革趋势与人才培养的关系,合理定义学生学习成果,清晰表述培养目标和毕业要求,准确分解毕业要求指标点。
(二)建立课程目标与指标点的映射关系
根据毕业要求指标点以及行业发展的实际需要,选择课程(教学环节),构建能够支撑毕业要求指标点的理论教学体系和实践教学体系。理论教学体系包括人文社会科学基础、数学与自然科学基础、工程基础与专业基础和专业课等,实践教学体系包括实验、课程设计、校内实习、企业实习和毕业设计等集中实践教学环节。以此为基础,确定课程目标,用课程目标精准支撑毕业要求指标点,形成毕业要求指标点与课程(教学环节)及其目标的清晰映射关系,保证每一个指标点都具有明确的课程目标支撑,即课程体系中的每门课程、每个课程目标都要对实现毕业要求有确定的贡献,而且这种贡献必须是能够测量和评价。
(三)编制课程(教学环节)教学大纲
为了实现毕业要求指标点的支撑,每门课程每个课程目标必须合理配置教学内容和设计课程目标达成途径(包括教学条件、教学方法和教学手段等),保证课程目标的实现;合理选择考核方式和考核标准,保证课程考核能够反映课程目标的实现。对每个教学环节必须制订科学合理的考核办法和考核标准,平时考核和期终考试,均要按照课程目标开展,便于课程目标达成情况分析和有针对性的持续改进。对于“非试卷考核”,要科学合理设计“量规表”。上述内容均需固化成教学大纲,便于教学实施。
(四)培养学生“解决复杂工程问题能力”的教学设计
在《通用标准》的毕业要求中特别强调培养学生“解决复杂工程问题的能力”,这一要求必须在课程体系及其各门课程(教学环节)中得到落实。因此,在课程体系设计中,首先要结合专业特点,明晰行业技术领域“复杂工程问题”的特征,明确课程(教学环节)所承担的任务,在教学大纲中具体设计并得以落实。
根据教育教学规律,“解决复杂工程问题的能力”培养应是分层次、分阶段开展。基础课注重知识的掌握和解决问题方法的训练,重点加强识别、表达和分析“复杂工程问题能力”的培养;专业核心课程根据本专业复杂工程问题的特征,结合理论教学精心设计专题大作业、综合性与设计性实验等有针对性的训练项目,重点加强分析、设计、研究复杂工程问题能力的培养;综合性实践课程体现综合运用知识解决实际工程问题的能力培养。例如:
在《电力电子技术》课程中,设置了综合性大作业。以直流电动机为控制对象,通过给出几组不同的指标要求,让学生设计整流电路拓扑结构、建立控制系统数学模型、计算电路参数并选择元器件、绘制电路图以及计算机仿真模拟等,培养学生综合运用专业知识解决控制工程复杂问题的能力。
在集中实践教学环节中,按照模块设计教学内容。通过整合相关技术,按照“复杂工程问题”的特征设计综合性训练项目,培养学生“解决复杂工程问题”的能力。例如在《电路与电磁场》模块中,设计了“电子产品设计与制作”训练项目,涵盖了电路、模拟电子技术、数字电子技术等多门课程的内容,包含了市场调研、经济决策、可行性分析、设计、制作、调试和编写报告等环节;在“控制技术”模块中设置了“过程控制系统设计与调试”项目,涵盖了自动控制原理、自动检测技术、过程控制工程、计算机控制技术等课程的内容,包含了项目调研、经济决策、可行性分析、安全评估、工程设计、制作、调试和编写报告等环节,培养学生解决“复杂工程问题”的能力。
(五)课程体系的评价与完善
课程体系设计完成后必须经过严格的审查,方可投入运行。一般情况下要经过专业所在系或教研室研讨、学院教学指导委员会与企业专家评价、学校教务处审核与主管教学副校长审批。
系或教研室研讨。专业负责人组织课程负责人和任课教师,从课程目标及其相应的教学内容、教学方式和考核方式入手,认真研讨课程及其目标对毕业要求指标点的支撑强度,形成课程支撑指标点的合理解释。
企业专家评价与学院审核。学院组织教学指导委员会和企业专家召开论证和评价会议,对课程体系进行评价和意见反馈,其中企业专家重点评价课程体系与行业发展的适应性、课程内容更新与企业应用技术现状的适应性等。
课程体系完善与报批。专业负责人组织骨干教师,根据反馈意见,对课程体系进行修改、完善,经学院教学副院长、院长审核后,报教务处审核、主管教学副校长审批,形成新的课程体系。
四、课程体系建设与实施的效果
课程体系建设是人才培养的重要环节。在课程体系设计中,必须综合考虑工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理和终身学习等毕业要求。基于OBE理念的课程体系不仅能清晰地表述人才培养的各个环节,而且能更好地满足企业对人才培养的需求,同时,也能推动高校课程建设和实践教学条件建设,实现学生预期的学习成果,促进培养目标和毕业要求的达成。
第一,课程体系满足了企业和毕业生的需求。经过校、企共同研讨、评价的课程体系满足了用人单位的需求,满足了毕业生职业发展的需求,得到了用人单位和校友的高度认可。例如,在对自动化专业课程体系的问卷调查中,用人单位的认同度达到0.956,毕业校友的认同度达到0.962。
第二,课程体系建设与实施,推动了实践教学条件建设,保障了毕业要求的达成。本专业针对达成毕业要求的实际需求,有针对性地开展校内、校外实践教学基地建设,校内实验室、实习基地和校外产学研教育基地不仅覆盖了本专业课程体系的需求,而且体现了技术和设备的先进性、真实性、开放性和可开发性,为学生开展设计性、综合性、创新性和研究型性实验以及课外自主实验提供了良好的平台,有效培养了学生现代工具使用能力和利用实验开展工程研究的能力。
第三,课程体系建设提升了人才培养的针对性。本专业毕业生主要就业于电力、冶金等企业,从事工程设计、研究开发、生产运行和调试检修等企业一线工作,毕业生安心基层,适应岗位周期短,上手快,职业发展趋势良好,深受电力、冶金等企业欢迎。近三年,本专业就业率达到了95%,其中90%的毕业生就业于电力、冶金企业,体现了本专业的定位和人才培养的特色。