基于OBE理念的纺织工程专业课程体系建设

吴 薇

(内蒙古工业大学 轻工与纺织学院,内蒙古 呼和浩特 010080)

OBE(Outcome based education,成果导向教育)理念于1981年由Spady率先提出,被认为是追求卓越教育的正确方向,《华盛顿协议》全面接受了OBE理念[1]。OBE是指教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果[2],OBE理念的三个关键内容为成果导向的教学设计、成果导向的教学实施和成果导向的教学评价。本文结合我校(内蒙古工业大学)纺织工程专业培养目标及毕业要求,从课程体系的设计、课程设置对毕业要求的支撑作用、课程体系的修订、课程目标的达成等方面,对纺织工程专业课程体系的建设进行探讨,以期为我国纺织类专业人才培养方案的建设提供借鉴。

一、课程设置与课程体系设计

纺织工程专业课程体系设计依据学校关于修订本科专业人才培养方案的指导意见,遵循《工程教育认证标准》中的12条通用毕业标准、专业类补充标准和纺织工程专业本科教学质量国家标准,围绕立德树人根本任务,基于OBE的“反向设计,正向实施”原则,按照培养目标—毕业要求—课程体系—课程大纲—教学活动,强调学生在知识、能力、素质方面的协调发展和综合提高,基于模块化分类、必修与选修交叉、理论与实践结合的通识教育课程群和专业教育课程群,构建培养以学生为中心的课程体系。纺织工程专业课程体系的设置及修订与人才培养方案制定同步开展,课程体系制定流程如图1所示。

图1 课程体系制定流程

专业课程体系的整体架构围绕“解决复杂工程问题”能力培养,构建完全支撑毕业要求的所有指标点,以支持毕业要求的全部达成。课程体系设置中对不同类型课程赋予相应的承担任务,课程目标与毕业要求指标点挂钩,课程内容与课程目标对接,教学过程和考核方式围绕所有课程目标而设计,即每门课程都对毕业要求的达成具有明确的贡献度,建立各个教学环节与专业毕业要求的映射关系。课程的先后修读关系如图2所示。

图2 教学计划中课程的先后修读关系

课程是达成毕业要求的基本单元,课程体系能否有效支持相应毕业要求的达成,是衡量课程体系是否满足工程认证标准要求的主要判断依据。纺织工程专业按照工程教育认证标准构建了符合要求的课程体系,将学生毕业时应具备的12条毕业要求转化成通识教育内容和专业教育内容,符合认证通用标准的数学与自然科学类、工程及专业相关课程、工程实践与毕业设计(论文)和人文社会科学类通识教育四类课程,分别培养学生解决复杂工程问题的方法、技能及素质等。各类课程占比与通用标准对标情况见表1。

表1 教学计划各类课程比例与通用标准对标情况

二、课程设置对毕业要求的支撑作用

纺织工程专业培养方案中课程体系设置参照工程教育认证要求,明确毕业要求指标点与课程的对应关系,课程体系强调“以学生为中心、产出为导向、持续改进”的教育理念。课程体系中,每条毕业要求细化为2～4项分解指标点,共32项,每项分解指标点通过2～5门课程培养达成毕业要求,并具有明确的专业能力培养导向权重分配。

1.基础课程培养学生识别、表达和分析复杂工程问题能力

通过开设数学与自然科学类课程(“高等数学B ”“线性代数”“概率论”“大学物理B”“普通化学”等)、工程基础类课程(“工程制图A”“工程力学”“电工电子概论”等)、专业基础类课程(“纺织材料学”“纺织化学”“纺织工程导论”等),为学生打下坚实的工程知识基础,同时保证学生利用这几类课程知识对复杂工程问题进行建模与分析,从而在工程应用中能够应用科学理论和原理来规范表达、分析和解决纺织品设计、纺织生产工艺优化等复杂工程问题。

2.专业核心课程培养学生分析、设计和研究能力

通过开设专业核心课程使学生具备将数学、自然科学和工程科学的语言工具用于纺织工程问题的表述、分析和设计的基础能力。“纺纱原理”“机织学”等专业核心课程使学生能针对具体对象建立纺织工程问题数学模型、求解并分析。“针织工艺学”“织物组织设计”“机织产品设计及CAD”“染整工艺学”等课程培养学生将纺织工程领域相关知识和数学模型方法用于分析纺织品设计加工过程关键工艺与参数,形成多种方案比较,具备解决纺织复杂工程问题的能力,并能够分析对环境及可持续发展的影响因素。

3.实践类课程培养学生综合运用知识解决纺织工程复杂问题能力

通过开设“工程训练C”“纺纱工艺设计”“机织产品设计与工艺实践”“针织产品设计及工艺实践”“生产实习”“毕业设计(论文)”等实践类课程,培养学生设计、开发解决方案以及对现代工具使用的能力。同时培养学生职业素养、团队意识、沟通表达与交流、工程项目管理及终身学习能力。实践类课程的设置与理论类课程教学相对应,培养学生综合解决问题的能力。

4.人文社会科学类课程培养学生职业素养等非技术能力

通过开设“思想道德修养与法律基础”“形势与政策”“中国近现代史纲要”“民族理论与政策”“大学生心理健康教育”及社会科学类通识课程,培养学生人文社会科学素养、社会责任感和良好的工程职业道德,学生在纺织类产品设计、实习、毕业设计以及今后的工作中能够综合考虑社会、经济、环境、法律、安全、健康、文化与伦理等制约因素。

三、课程目标的达成

本专业依据《轻工与纺织学院纺织工程专业毕业要求及课程达成评价实施办法》,建立“面向产出”的课程评价体系,课程教学大纲明确课程目标和教学内容及其程度要求必须符合相应的毕业要求指标点。在教学活动过程中课程评价体系对课程目标及毕业要求指标点形成有效的支撑,成绩评定体现课程目标的形成性评价和达成评价的有效性,为毕业要求的达成评价提供依据。

1.课程目标设定

课程组针对每门课程支撑的毕业要求指标点,设定可考核、可衡量的课程目标,并在课程教学大纲中体现。

2.课程目标达成评价责任人及评价过程

课程目标达成情况的分析、评价及改进措施由任课教师和课程组开展,专业建设委员会审核并反馈意见。任课教师在完成课程教学环节后,填写“课程评价依据合理性确认表”,专业建设委员会依据课程大纲,对课程试卷、参考答案、评分标准、课程考核内容是否匹配课程教学目标等方面进行合理性确认与审核。课程考核结束后,任课教师根据课程教学大纲中规定的考核方式中各环节(如课堂讨论、阶段性考试、实验、作业、期末考试等)所支撑的课程教学目标,收集并汇总所有教学数据。课程组采用直接评价法和间接评价法对课程目标达成情况进行基于学习过程的形成性评价和终结性评价。直接评价法,即课程采用考核成绩分析法评价;间接评价法,即课程结束前,针对课程目标的实现及学生学习效果,由修读该课程的全体学生完成“学生自我评价表”。课程组通过评价学生学习成果及能力达成,分析教学过程各环节的不足,提出改进措施,撰写课程质量分析报告。专业建设委员会审核课程质量分析报告,将意见反馈给课程组及任课教师,并在下一轮课程教学中监督教学质量持续改进措施的实施情况。

四、课程体系的修订

按照我校关于修订本科专业人才培养方案的指导意见,根据学生培养质量内部评价和外部评价结果,基于“产出导向”的原则,在教学实践过程中修订纺织工程专业课程体系。课程体系修订力求与培养目标、毕业要求等培养计划的变更或调整相协调,并经过充分论证。修订一般为两年一小修、四年一大修。

在纺织工程专业课程体系修订过程中,重视行业、企业专家的意见,及时跟进了解行业、企业发展方向和需求,并将行业、企业专家意见具体落实到课程体系修订工作中。行业、企业专家参与课程体系设计与修订主要通过教学研讨会、调查访问等形式,邀请行业、企业专家与学院教学工作委员会成员集中评审、研讨培养方案和课程体系的合理性与改进措施,最终形成符合教学规律、满足学生发展和社会需要、提高学生工程应用能力和实践能力、提升专业方向特色、体现学校学科专业特色的课程体系。

五、解决复杂工程问题能力在课程体系中的体现

对应解决复杂纺织工程问题能力和素质要求,纺织工程专业课程不仅需要培养学生问题描述与建模、问题分析与求解、方案设计、比较与验证、结论获取与分析等能力,还需要培养学生的工程素质。在解决纺织类工程问题的过程中,学生应该注意并考虑社会、健康、安全、法律、环境、文化、经济等非技术因素的影响,具备职业道德、团队意识、责任意识等。

按照工程教育专业认证标准要求,在培养学生具备良好的数学与自然科学基础理论知识和专业知识的基础上,着重培养学生具有解决复杂纺织工程问题的能力。在课程体系设置和教学环节的实施过程中,以工程能力培养为主线,专业从理论课程和实践课程两方面分层递进,各有侧重地针对具体能力进行系统设计,从理论与实践环节共同提高学生解决复杂纺织工程问题的能力[3]。

课程体系设置中,支撑毕业要求的核心课程以培养学生解决复杂工程问题的能力为指导,构建“全局规划、循序渐进”的阶段教学计划。第一阶段以数学与自然科学类课程和人文社会科学类课程中的具体内容为基础,讲授数学与自然科学和人文社会科学基础知识;第二阶段以工程基础课程中的内容为载体,运用数学与自然科学知识描述、解释工程知识,为解决复杂纺织工程问题的分析、建模与仿真、研究等打下基础,培养学生在纺织工程问题中识别、表达和分析复杂工程问题的基础能力;第三阶段以专业基础类课程中的内容为载体,以第一、二阶段的知识为支撑,培养学生运用纺织专业基础理论知识的能力,系统分析、设计、研究纺织工程问题的能力[4];第四阶段以专业类课程中的内容为载体,以前三个阶段的能力为支撑,培养学生针对复杂纺织工程问题的系统分析、设计、研究的专业核心能力;第五阶段通过实习、课程设计和毕业设计(论文)环节,培养学生综合运用专业知识解决实际问题的能力,完成纺织产品全流程设计或项目设计与实施,实现学生解决复杂工程问题能力的培养[5]。

六、结语

我校纺织工程专业基于OBE教育理念,构建以知识、能力和素质培养为主线,符合工程教育专业认证标准的课程体系,各类课程学分比例合理。课程设置以提高学生解决复杂工程问题的能力为核心,采用能力培养目标贯穿、分阶段式完成方式,保证学生能力目标的达成。制定了“面向产出”的课程目标达成情况评价机制,建立了科学合理的评价方法体系。通过课程体系的建设能够有效支撑毕业要求及达成培养目标,以满足新形势下对高级应用型人才培养的要求。