基于OBE成果导向理念的城市轨道车辆专业创新型人才培养模式改革探析

文孝霞，杜子学，崔晓璐

（重庆交通大学 机电与车辆工程学院，重庆）

一 引言

近年来，为主动应对新一轮科技革命和产业变革，支撑服务创新驱动发展，我国陆续出台“互联网+”等重大国家战略，提出把创新摆在制造业发展全局的核心位置，着力突破一批重点领域关键共性技术，促进制造业的数字化、网络化和智能化。

随着我国城镇化及经济飞速发展，轨道交通以其运量大、绿色环保、准点舒适的技术优势，已经成为解决城市拥堵问题的根本出路，随着城市轨道交通的快速发展，未来对城市轨道交通人才的需求量巨大。轨道交通装备作为战略性新兴产业，涉及机械、车辆、电气、信息化技术的多学科高度集成和交叉融合，显然在新一轮轨道交通高端装备科技革命中，要突破重点领域核心关键技术，迫切需要大批卓越的高层次创新型新工科人才，新产业不仅在专业知识结构上，对人才的对外交流能力、组织协调能力等综合素养也提出了更高要求。如何在现有教育体系下，加快创新型城市轨道车辆专业人才培养步伐，解决具有交叉学科背景专业技术人才的短缺问题是我国许多城市轨道交通发展面临的严峻问题。

二 人才培养现状与存在问题

然而，通过对高校城市轨道车辆毕业生培养质量的调研发现，高校人才培养体系还存在诸多与高等教育发展不相适应的地方。高校由于注重理论传授而使教学呈现“理科化”倾向，当前知识的理论化、能力的单一化和知识结构的片面化使得学生在解决复杂工程问题能力薄弱，对存在的复杂工程问题缺乏一定的分析和解决能力。毕业生工程能力，实践动手能力、团队协作能力、沟通交流能力及社会责任感等普遍欠缺，尤其是创新能力更为薄弱，无法满足企业对高层次创新型专业技术人才的知识、能力和素质的需求[1-2]。反映到高校人才培养机制中，当前阻碍创新型人才的症结主要表现在培养模式、教学模式和人才评价欠缺三个方面。

（一） 人才培养模式以学科为依据，缺乏基于OBE成果导向的培养模式

当前高校的课程体系基本采用递进培养模式开展，以我校城市轨道车辆专业为例，经过多年探索，城市轨道车辆专业的课程教学内容设置，采用“通识教育+学科基础+专业基础+专业课程”四段式模式，这种人才培养模式核心仍以学科为向导，分散设立各模块课程，缺少以产品为驱动，基于OBE成果导向的系统培养模式。且轨道车辆是集机械、电气、信息、智能技术高度融合的复杂机电产品，需要多学科知识交叉融合，目前的理论课程设置将机械、信息技术、智能技术相对割裂，培养的学生呈现出知识结构片面化，知识理论化、能力单一化等问题。

（二） 课程体系设计相对独立，缺乏以产品为导向的有机课程体系

在“四段式”人才培养模式下，基于学科划分和设计的课程体系必然导致理论知识间缺乏关联和交叉融合，缺乏以复杂产品为驱动的课程体系一体化设计，缺少跨专业交叉融合的课程体系。理论课程间知识相对割裂，实习实践教学环节缺乏系统性、综合性及创新性，实践性教学项目大多附属于理论教学，内容单一、设备陈旧，缺乏课程、学科、领域等方面的融合，并滞后于科技发展前沿技术，从而造成了学生理论与实践学习的积极性不高、创新能力不强的局面。

（三） 教学模式相对传统、缺乏以成果产出为导向的教学模式

在当前的人才培养模式下，理论课程和实践教学采用的传统教学模式是另一个较为突出的问题，为了提高人才培养质量，高校经过多年的教学改革实践，得出以学生为中心的共识，探索建立了线下课程、线上课程及线下线上混合课程等多元教学模式，我国在疫情影响下，高校大规模被动尝试了几种教学模式，但从我校对学生的调研结果看，学生对线上教学模式的效果持保留态度，在我校线上线下教学效果调研中，超过60%的学生选择更喜欢教师线下教学。调研结果表明，当前不管是线下课程、线上课程还是线上线下混合课程，教学模式仍然采用注入式和灌输式教学方式为主，以教师讲授为主，并没有真正实现学生为中心的教学模式，学生始终处于被动附属地位，且采用线上教学模式学生的专注度更低。传统的注入式教学模式的弊端虽然在教育界达成共识，但目前并没有一种切实可行的更为优化的教学模式取代被动注入式教学模式，要切实转变这种固化的、惯性极大的教学模式，必须寻求一种新的载体，以项目与任务驱动为手段，以学生为中心，全面激发学生的自主学习能力，激发其创新灵感。

（四） 专业人才评价体系单一，缺乏以成果为导向的评价体系

高等教育教学改革过程中，对教师课堂教学质量的监控和评价力度较大，而对学生的教育产出质量关注很少，这偏离了教育的初衷。

当前对专业人才的评价指标及评价体系较为单一，理论课程的量化考试成绩所占比例权重大，对创新创业能力和实践动手能力的评价可采用竞赛获奖进行评价，但对专业人才顶端能力与普通能力范围间大量学生的创新创业能力和实践动手能力的量化评价处于空白，导致对处于顶端能力与普通能力之间的创新能力无法科学合理评价，挫伤了学生在创新创业能力与实践动手能力培养上的积极性。学生培养质量是教育产出，高校的评价应以学生为评价主体，加强以成果为导向的评价体系研究。

三 城市轨道车辆专业人才培养改革

上述问题的存在，主要源于根深蒂固的传统教育理念，当前新兴技术和新兴产业的迅猛发展，对人才的需求日益提高，为应对当前高等学校学生适应社会和创新能力不强，创新型与复合型人才紧缺的现状，迫切需要对城市轨道车辆专业的人才培养理念进行根本性逆转，在人才培养模式，教学模式及评价模式三个方面突出OBE成果导向，以创新型人才培养质量作为基础进行反向设计，以项目与任务驱动为手段，设置专业知识高度综合的创新型教学环节，积极探索轨道车辆专业创新型人才培养方式[3-4]。

（一） 基于OBE成果导向理念的轨道车辆专业人才培养模式重构

以OBE成果导向为理念，以创新型专业人才培养为宗旨， 以工程创新能力培养为核心，以项目实现为纲领，在培养模式的设计上，厘清各教学环节间的逻辑关系，构建创新型人才培养模式[5]。从高校实践教学环节入手，着力打破以学科为导向的人才培养模式固有框架，将割裂的各实践教学环节，整合为综合性轨道车辆创新实践，在创新实践环节实施过程中，与科研项目有效结合，以工程实际产品为载体，以项目实现为抓手，将产品开发设计全流程中涉及的工程知识整合到综合创新实践中，其难度接近毕业设计难度，为后续的毕业设计环节奠定坚实基础，人才培养模式架构如图1所示，通过培养模式的实施，实现人才创新能力不断提升。

图1 基于OBE成果导向理念的轨道车辆专业培养模式

（二） 基于OBE成果导向理念的轨道车辆专业人才培养课程体系重构

基于OBE成果导向理念，以市场需求为导向，通过重庆轨道交通集团、中车重庆长客制造有限公司调研该行业前沿动态，根据本行业新技术、 新产业发展对创新人才知识、能力、素质的实际需求，从轨道车辆制造和智能运维两个角度，进行理论教学与实践教学创新课程体系设计。依据课程归属，对轨道车辆专业的原课程体系进行分组，将课程体系中专业基础和专业课制定为专业课程群，在分流后建立轨道车辆结构设计课程组和智能运维设计课程组，以成果导向为理念，设计实践教学环节，实现城市轨道交通车辆专业人才培养课程体系重构，课程体系如图2所示。

图2 基于OBE成果导向理念的轨道车辆课程体系

（三） 基于OBE成果导向理念的轨道车辆专业教学模式优化

以OBE成果导向为理念的课程体系中，包含两类课程，一类是学科基础理论课程，这类课程的教学模式以课堂教学为主，采用线上线下混合模式开展，在理论课程的教学过程中，贯穿OBE成果导向理念，在课后作业环节，以关键零部件及分总成为载体，开展总成部件项目训练，为后续的综合性实践教学环节奠定坚实基础。如图3所示，教学模式的转变，主要将课堂知识进行分解，线上部分知识以学生为主体，开展学习。线下教学以重难点为主线，解决关键问题，最后以课后大作业为终端输出，检验学生课堂学习成果，新型教学模式如图3所示。

图3 基于OBE成果导向理念的课程教学模式

课程体系中实践教学模式是实现人才创新能力培养的重要教学环节，实践教学模式以工程产品为载体，以团队分工合作模式，以OBE成果导向为理念，开展项目分组，项目方案设计、项目方案论证、项目实施及最终的系统集成，以小组提交的成果为最终评价依据，实现以学生为中心，以成果为导向，面向产出的实践教学模式转变。通过这种项目实践模式，积极发挥学生的主体地位，挖掘学生的创新意识和主观能动性，形成理论课程教学和工程实验实践有效结合，实现注入式实践教学方式向任务和项目驱动式教学方式的转变，达到轨道车辆专业实践教学模式优化目的，如图4所示。

图4 基于OBE成果导向理念的实践教学模式

（四） 基于OBE成果导向理念的轨道车辆专业人才评价体系重构

以OBE成果为导向的培养模式，其核心是紧密围绕专业人才的产出效果开展各个教学环节培养，因此构建面向产出的评价体系尤为重要，这是控制人才培养质量的关键环节。该评价体系主要针对专业人才处于顶端能力与普通能力范围间的大量学生，主要分为理论课程的评价与实践教学环节的评价，理论课程由于是综合大实践课程的基础，因此主要以零部件及总成系统为对象进行评价，评价方式为理论考试+零部件或总成系统作品，理论考试侧重考查学生的纯理论知识，零部件或总成系统作品侧重于考查学生的专业知识运用能力。

实践课程主要针对集成化产品，以组为单位进行考核，主要评价模式采用三段式评价，即设计说明书+仿真产品+答辩。其中设计说明书主要内容为设计方案合理性、可行性分析，结构创新设计说明。仿真产品包括虚拟样机，虚拟模型及分析结果。如图5所示。

图5 基于OBE成果导向理念的循环评价体系

通过评价体系的改革，实现轨道车辆专业人才培养质量评价体系重构，扭转目前主要以考试成绩评价学生的单一指标体系，切实解决创新能力和实践动手能力难以量化评价问题，对专业人才的创新能力和实践能力开展客观合理评价，从保障学生的学习成果达成出发，建立面向产出的教学持续改进机制，满足我国认证协会对工科专业认证标准要求[6]，使该人才培养质量自适应调节机制。

四 结语

以成果导向为理念的教育模式，实现了从学科导向到产出为导向的教育理念的转变，实现了以教师为中心向学生为中心的转变，解决了教育供需双方角色调换问题，以OBE成果导向为理念的教育思想是提升高校人才培养质量，提高人才创新能力的切实可行措施。本文以城市轨道车辆专业人才培养为例，针对专业人才存在的工程能力，创新能力不强问题，从人才培养模式，教学模式及人才评价模式三个方面突出OBE成果导向，提出了基于OBE成果导向理念的轨道车辆专业人才培养模式架构，基于OBE成果导向理念开展轨道车辆专业人才培养课程体系优化和轨道车辆专业教学模式革新，建立了以OBE成果导向的轨道车辆专业人才评价体系。但也应该看到，以OBE为理念的教育教学改革是个复杂的系统工程，涉及到高校教育教学制度，人才培养模式、课程教学模式及人才评价等综合性改革，这决定了以OBE成果导向为理念的教育教学过程的实施必然是个长期的循序渐进的过程，只要持续不断开展以OBE成果导向为理念的教育教学改革，经历一定周期人才创新能力将取得预期效果。