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基于OBE理念的工程训练形成性考核多元评价体系的建设初探

2020-07-04李疆杨秋萍金开军成刚石文昌

高教学刊 2020年19期
关键词:工程能力工程训练新工科

李疆 杨秋萍 金开军 成刚 石文昌

摘  要:由于传统工程训练体系采用封闭式校内教育,其训练内容和方式与企业需求脱节,评价方式单一,评价结果指导性不强,不能客观、准确地反映学生的工程能力及其变化。针对存在的问题,以贵阳学院智能制造工程能力提升班为依托,探索建立了基于OBE理念的工程训练体系,并着重介绍了数字化工程训练形成性考核多元评价体系的构建,力图通过科学的评价体系加强教学管理、教学指导、学生工程实践三个环节的信息互通,保障教学方法持续改进和教学质量提高,同时让学生了解自身工程能力的不足,也为企业选人用人提供客观依据。

关键词:工程训练;OBE;新工科;校企合作;工程能力

中图分类号:G640       文献标志码:A         文章编号:2096-000X(2020)19-0075-04

Abstract: Due to the closed school education of traditional engineering training system, the training content and methods are disconnected from the needs of the enterprise. Meanwhile, the evaluation method is single, and the results are not instructive, which can not reflect the students' engineering capabilities and changes objectively and accurately. Aiming at the existing problems, combined with Guiyang University's intelligent manufacturing engineering ability improvement class, an engineering training system based on the OBE concept was explored and established, which focused on the construction of a digital engineering training formative assessment multi-evaluation system. Through scientific evaluation system, this paper is supposed to strengthen the information exchange in the three links of teaching management, teaching guidance and student engineering practice, so that the continuous improvement of teaching methods and the understanding of shortcomings of students' engineering ability could be ensured and the teaching quality could be improved as well. Additionally, this system could provide an objective basis for the selection and employment of employees for enterprises.

Keywords: engineering training; OBE; new engineering; school-enterprise cooperation; engineering ability

一、概述

基于產出的教学理念OBE(Outcomes-based Education),是上世纪80年代在北美基础教育改革运动的背景下提出的,实施OBE包括定义学习产出(Defining)、实现学习产出(Realizing)、评价学习产出(Assessing)、使用学习产出(Using)四个步骤,其中评价学习产出要求在明确的目标驱动下,不仅要了解学生学到了什么、还有什么不足,还要有效地衡量学生能做什么,其能力与社会的需求是否匹配。“新工科”建设复旦共识也要求“地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用,要培养大批具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发展需求的应用型和技术技能型人才”[1]。如何建立科学、高效的考核评价体系,推进应用型工程人才的培养,使教师掌握学生在工程实践中的优势和不足,从而有的放矢地持续改进教学方式和教学内容;使学生在工程实践的过程中了解自己与社会需求的差距,在进入岗位之前查漏补缺,目标明确地提高工程能力;使用人单位通过工程能力多元评价系统快速匹配到所需的工程技术人才,这成为应用型本科高校探索的重要课题。

工程训练是培养学生工程素养、参与工程实践、培养工程能力的重要实践环节,但长期以来工程训练内容与企业需求、技术发展严重脱节、指导教师知识老化、评价方式单一等问题一直困绕着工程训练教学工作[2]。

随着“新工科”建设的逐步推进和工程教育认证的开展,工程训练的作用也日益突显,如何充分利用工程训练提升学生的创新能力、设计能力、沟通能力以及自主学习能力,如何建立科学、有效、指导性强的形成性考核多元评价体系,建立工程人才培养的“新模式”,各高校都在进行积极的探索和尝试。

贵阳学院综合工程训练中心2018年起与相关企业联合开设了智能制造新工科工程能力提升班,将工程训练与行业发展相结合、新技术与自主学习平台相结合、指导教师与企业工程师相结合、工程项目与毕业设计相结合,建立了线上自主学习-线下创新实践-项目式工程应用的综合工程实践模式,并建立了与之相匹配的形成性考核多元评价体系,旨在通过工程训练最大限度地提高学生工程能力,为适应相关工作岗位奠定基础。

二、现行工程训练及其评价体系存在的问题

工程教育强调工程实践能力培养,但现阶段高校工程训练大多是让学生了解制造加工技术,锻炼学动手能力,教学体系是采用顺向设计法,是以学校现有软硬件条件、师资为主进行训练项目设计和教学设计,在设计过程中并不考虑社会、企业需求,使工程训练成为一种封闭的校内教育,这种方式导致学生学习目标不明确,教学方式及内容老化,未形成有效的教学持续改进[3];在教学过程中对学生评价方式单一(见图1),大多采用阶段性考试+作品评价+实习总结的总结性评价考核方式,有的学校将阶段性考试调整为标准化网上答题,这种方式的优点是易于量化、执行简单,其缺点是每一个评价点成绩是离散的、相互之间关联度不够,无法在教学过程中适时反映学生的学习成效和教师的教学效果,因此评价结果在学生的学习进程中无法帮助学生了解自己在知识、技能与学习目标之间的差距;也无法适时帮助教师引导学生采取有效行动,缩小差距,最终实现学习目标。

三、基于OBE理念的工程训练过程性评价体系的构建

OBE是基于预期学习产出为核心来组织、实施和评价教学的结构模式[4],而评估学习产出是OBE教育模式中尤为重要的环节。《基于产出的教育模式:争议与答案》一书中把OBE定义为“清晰地聚焦和组织教育系统,使之围绕确保学生获得在未来生活中获得实质性成功的经验”,对于地方应用型高校,工科学生在毕业后大部分将进入企业工作,而工程训练是学生在校内第一次接触和了解工程及工程文化,因此不同专业的工程训练,必须将相关专业的技术发展趋势、对技术人员的素质要求与人才培养方案相结合,转化为有专业针对性的工程训练教学大纲和工程训练项目,这样才能让学生真正获得“实质性成功的经验”,这就是工程训练的产出,学生是否获得这些“经验”,需要系统、严谨、高效、准确的评价标准和评价体系作出准确的判断。

在工程训练过程中,不仅要让学生获得成功的经验,更要由于学生自身知识、能力与未来职业的差距,因此工程训练评价应具有以下重要作用:

1. 实时向学生提供能力评估报告:包括动手能力、应用所就知识解决问题能力、协作能力、自主学习能力、创新能力的形成性评价及评价报告。通过能力评价报告让学生了解自己的行长和不足,以利于学生在今后的学习中查漏补缺,缩小与未来职业要求的差距。

2. 向教师提供每一阶段教学效果(产出),以利于教师持续改进教学内容和教学方法;向教师提供每一位学生的能力评价报告,以利于教师因材施教,帮助学生提高学习产出。

3. 向教学管理部门提供教学产出报告,在利于管理者实时了解学生是否达到了各阶段教学目标和人才培养方案要求,根据产出结果及时调整资源配置、加强师资培训、加强校企合作。

4. 通过能力评估报告为企业选人、用人提供第一手资料,以利于校企之间的深度融合。

从图1可以看出,传统工程训练评价方式无法实现以上要求。要实现工程训练学习产出评价可操作性和有效性,需要在工程训练中加大校企合作育人的力度,将训练内容工程化、教学方式企业化、评价方式数字化、评价人员多元化。

1. 训练内容工程化:“新工科”建设行动路线(天大行动 )指出“将产业和技术的最新发展、行业对人才培养的最新要求引入教学过程”,因此工程训练的内容要根据受训学生专业的不同,聚焦相关产业和行业技术的发展动向,聚焦企业对人才的需要,通过邀请行业专家参与工程训练项目的制定,加大校企合作力度,将行业和企业需求转化为相关的训练内容和训练项目,并按工程实施的过程和方式评价学生学习成效,这样才能真正打通学校与企业的“最后一学里”。

2. 训练项目实战化:传统工程训练将训练项目按工种进行分类,按工种进行教学,偏重操作技能训练。但是随着工程教育改革的深入,要培养学生“大工程观”、养成学生自主学习习惯、提升学生创新能力,仅仅进行技能训练是远远不够的。OBE工程教育模式要求在实施过程中预期学习产出要明确,同时要将其分解为可以操作的细化目标。因此在工程训练教学过程中,按工程实施方式设立工程目标、系统目标、分类目标、单项目标,学生分组后在指导教师的帮助下,分解目标任务进行生产组织,进行知识点学习进行工程设计,开展技能训练完成加工,最终完成既定的工程目标(表1为我校智能制造工程能力提升班“七巧板自动分拣装盒设备”小组的工程任务分解表)。并以工程目标为基础,制订相应的工程能力评价标准,以确保提供给学生准确的学习目标导向,使工程训练更具针对性和适应性。

3. 评价方式数字化

OBE教学模式要求在实施过程中以多样化的教学评价方法,动态地把握学生在知识、能力和态度的变化情况,并以此为依据为学生设置个性化的发展方案,真正做到因材施教;在新工科建设行动路线(天大行动)中也明确要求“落实以学生为中心的理念,增强师生互动,改革教学方法和考核方式,形成以学习者为中心的工程教育模式”。以此为依据,贵阳学院智能制造工程能力提升班在实施过程中建立了以工程任务为基础的工程训练形成性考核多元评价体系(见图2),该评价体系以2018版工程教育认证通用标准为依据,结合工程训练实际情况,建立了自主学习能力、沟通表达协调能力、创新设计能力、工程技能四个评价目标,在评价过程中,无论是线上软件评价、指导教师评价、企业工程师评价都是以评价点进行客观评价,最后由综合分析系统根据工程教育相关要求将这些评价点进行关联,形成学生自主學习能力、沟通表达协调能力、创新设计能力、工程技能四个报告,适时反馈给教师,以便教师掌握学生学习进度和学习成效,确保能力一般的学生能完成既定的目标,让能力较强的学生有更多发挥的空间进行创新和创造;四个报告同时也反馈给学生,以利于学生主动调整学习重心,对存在的不足进行改进和完善;综合分析系统还会形成线上学习资源报告和线下条件状况报告反馈给教学管理部门,以便于教学管理部门更新线上学习资源和改状况线下实践条件;综合分析系统还会根据学生对教师的评价反馈以及反馈学生的四个报告,形成教师教学情况报告,反馈给教学管理部门和教师本人,以促进教师更新知识、改进教学方式,形成了有效的工程训练教学闭环反馈系统和教学持续改进机制[5]。

4. 评价主体多元化

传统工程训练评价主体主要是指导教师,这种单一评价主体评价方式主观性较强,不能最大限度地发现学生的优势和特长,提醒学生存在的不足;同时评价对象为学生的单向评价方式也不利于教學的持续改进和提高。从图2中可以看出,为减轻指导教师工作量,一些可以用线上标准命题进行在线作业和测试的部分(如安全教育等),由软件自行打分;常规训练内容及总结性报告由指导教师评价;工程实践部分(如技术方案、成品评价等)由企业工程师参与评价;对于线下操作的规范性、学生日常行为习惯、学习态度等由指导教师通过观察用指导教师终端APP随时随地进行评价。

工程训练形成性考核多元评价体系其评价主体由软件系统、指导教师、企业工程师按评价点在线下、线下综合进行评价,其评价结果更加客观地反映了学生在各阶段的学习状况,更加清晰地提示学生的长处和不足;评价对象不仅评价学生,也对指导教师、线上教学资源、线下工程训练条件进行多维度评价,有利于教学工作的持续改进,促进教学质量的提高。

四、结束语

工程训练形成性考核多元评价体系通过对学生在整个工程训练过程中的学习行为、工程能力、工作态度和沟通协调能力等进行的持续性评价,是一种基于对学生训练全过程的持续观察、记录、反思而做出的发展性评价。形成性评价相比于总结性评价,能有效激励学生主动学习,帮助学生调控自己的学习和训练过程,使学生获得成就感,增强其自信心,培养其合作精神,提高其自主学习的能力;也帮助教师掌握学生学习动态,有的放矢地开展教学工作,为实现“因材施教”打下基础。评价结果以评价报告的形式反馈到教学管理部门、指导教师、学生APP终端,极大地提高了评价的实效性,其评价报告以数据、图表和建议对阶段性结果进行描述,评价效果更加直观;通过评价体系实现了评价主体的多元化、评价内容的多样化、评价方式数字化,有效地提高了教学管理、教学指导、学生工程实践三个环节的信息互通,保障了教学方法持续改进和教学质量提高,也为企业选人用人提供了客观依据。

工程训练是工程教育的一个重要环节,按照OBE理念和工程教育认证要求建立的考核评价体系需要进一步做实证分析,尤其是地方应用型高校,更需要充分考虑地方社会经济发展对工程人才的需求,不断强化工程能力评价的准确性、有效性和针对性,为学生学习成果导向、教师教学持续改时、企业选人用人提供直观、详尽、准确的评价结果。

参考文献:

[1]“新工科研究与实践”项目组.“新工科”建设复旦共识[J].高等工程教育研究,2017(01):11.

[2]“新工科”建设行动路线项目组.“新工科”建设行动路线(“天大行动”)[J].高等工程教育研究,2017(02):29-30.

[3]华尔天.地方工科院校产出导向的工程类专业创新人才培养研究与实践[M].杭州:浙江大学出版社,2018.

[4]任建莉,徐璋,等.基于OBE理念的生产实习双阶段多目标模式的研究[J].高等工程教育研究,2019(S1):25-27.

[5]顾佩华,胡文龙,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式[J].高等工程教育研究,2014(1):27-37.

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