基于OBE理念依托科研平台的实践教学探索

2022-10-31章义来

教育教学论坛 2022年31期

聂宇，李娟，章义来

（景德镇陶瓷大学 a.信息工程学院；b.江西省陶瓷企业信息化工程技术研究中心，江西景德镇 333403）

引言

随着各地方“十四五”规划政策的不断出炉，对高校的人才培养和产学研融合提出了新的要求，高校要为地方培养更多应用技能型人才，并将更多的创新科研成果落地，服务于地方经济发展。这将会是今后高等教育优化调整的一个重点工作，也意味着我国高等教育进入了积极推进协同创新、产教融合、全面提高高等教育质量的新时期。

如今，实践教学是现行高校教学活动中的一个重要组成部分，实验教学是工程技术人才培养的重要教学环节，是培养学生实验技能、分析问题和解决问题能力、实践创新能力的主要方式，在培养学生的实践操作、创新意识及团队协作方面，均可以起到良好的作用。因此，对于地方性本科高校而言，如何更好更快地完成这一调整，将普通本科的人才培养方向朝着应用型人才培养进行调整，实践教学环节的改革是非常重要的一项工作。

一、当前实践教学存在的问题

在当前许多地方本科高校在向应用型本科人才培养方向进行转变和调整的过程中，就必须要先意识到应用型人才的工程属性，因为工程师不同于科学家，科学家发现已有的世界，工程师创造从未有过的世界。

在应用型人才的培养过程中，实践教学则是测试学生理论掌握程度、检测学生实际动手能力的重要教学环节。对于工科类专业的学生而言，需要让他们通过实践教学充分的掌握理论知识，提升动手实践能力，从而在面临实际工作任务的时候，能够熟练地运用工程思维去解决实际问题。

在当前许多地方高校在实践教学的开展过程中，大多数存在以下几类问题。（1）知识验证性内容过多，实践教学内容过于陈旧。在当前的高校教学活动中，虽然很多课程安排了课程内的实践教学，但实验课时安排仍然以知识验证性的教学内容为主，综合知识应用的实验课时比例不高。甚至有的实践技能课程还存在教学内容多年没有更新的情况，学生仍然用着陈旧的实验方法在进行实践技能课程的学习。（2）实践教学体系没有形成，造成专业课程之间的知识应用脱节。应用型人才的培养，很重要一个点就是培养他们的工程思维，通过工程思维去解决实际问题，这需要多门课程甚至是多门学科的知识进行相互交叉完成。目前，在高校实践教学活动中，在同一学科内，还没有完全统一的标准去构建实践教学体系，各门课程的实践教学各自为战，没有相互的交叉应用，没有知识点的跨课程串联，让学生形成了许多“课程孤岛”，以至于很难将课程知识组合使用。（3）实践教学考核偏重结果，没有客观的过程评价。在当前的实践教学考核中，许多教师过多的偏重最终的结果，这就造成了许多学生为了实验结果而实验，甚至出现抄袭他人成果的学术不端行为。因此，在实践教学过程中，既要强调实践动手过程中的知识应用和对学生自我能力的提升，又要注重过程性评价，应该摒弃只重结果的考核，要客观地去评价学生在实践过程中解决问题的能力，以及积极引导和鼓励学生利用跨课程和跨学科的交叉知识去解决复杂工程问题。

二、基于OBE理念的科研实践教学改革

20世纪80年代到90年代初期，一种基于学习产出的教育模式OBE（Outcome-based Education）最早出现于美国和澳大利亚的基础教育改革。OBE成果导向理念亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育，是美国、英国、加拿大等国家教育改革的主流理念，也被国内高校开展新工科改革所借鉴。

OBE强调基于实现学生特定学习产出的教育过程，以产出为导向的OBE理念对工科专业学生的要求除了分析和解决问题的能力及创新外，还特别强调了建模、仿真和项目团队管理等能力。因此，以学生为中心，依托科研平台的科研项目为导向，进行实践教学的设计和教学的实施。从创新和服务社会的角度以解决实际问题的能力要求出发，按照反向设计原则进行实践教学的课程设计，将是一种全新的基于OBE理念的实践教学模式，基于这个模式我们探索、制定了科研实践教学的几点目标。

（一）引入项目，面向任务开展实践教学

在高校中，教师所承担的科研课题项目大多数都是以解决实际问题出发而开展研究的前沿性课题项目。以此类项目作为教学内容，进行项目分解，设计出多种待完成的任务，组建学生团队开展实践教学。将“知识点教学”为中心的传统理念转变为“项目制多任务”教学的理念，把学科前沿的知识传授给学生，在开阔学生视野的同时，也有效提高了学生的科研素养和团队协作能力。

（二）转变角色，化被动学习为主动学习

结合OBE理念，在教学过程中明确教师为主导和学生为主体的教学思想，教师从传统的“教育者”的角色转变成“引导者”，不再是进行传统的“灌输式”教学，而是通过科研项目的需求作为入口，引导学生进行学习，将知识的讲解分散到项目的任务中，培养学生的需求分析能力、解决问题的能力，以及创新应用能力。从而把学生从被动的知识接受者转变成知识学习的渴望者，让学生从学习的被动者变成学习的主动者。

（三）过程考核，建立全面评价体系

在科研实践教学过程中，更多的应该侧重评价学生解决问题的能力。定期组织讨论交流，鼓励学生通过讨论交流来巩固知识和未来的学习目标，以达到反馈和自我管理的目的。相比传统的只重结果的考核方式，在过程考核中，师生交流、讨论及定期的课题组会议汇报都将作为考核点，占据一定的评价比重，这样可以更加客观的评价学生在参与实践教学过程中的综合能力。

三、基于OBE理念的科研实践教学探索

江西省陶瓷企业信息化工程技术研究中心（下文简称中心）是经江西省科技厅批准立项建设的省级工程技术研究中心。中心作为一个高校内的省级科研平台，多年来组织本科生和研究生开展科研实践活动，指导学生通过完成科研项目任务将理论知识进行强化应用；以团队协作的模式开展创新应用研究和社会服务实践，有效地提高了学生的学习热情和创新实践能力。

在中心的多年建设和发展过程中，积累下了丰富的科研项目资源，科研团队的教师都有相对稳定的科研领域和科研方向，学生可以根据自己的兴趣和特长，自主选择团队教师来开展科研实践活动。在中心的科研实践教学过程中，主要包括以下几个主要环节。

（一）学生选拔

中心发起成立了一个学术科技型学生社团组织——景德镇陶瓷大学移动互联协会。该协会是在景德镇陶瓷大学注册备案成立的正规学生社团组织，中心委派教师担任该协会的指导教师，管理和指导协会的日常工作开展。与以往的教师通过个人宣传和招揽吸纳学生开展科研实践活动不同，中心依托移动互联协会开展宣传和学生选拔工作，通过学生社团的工作和活动去发现和吸纳社团的骨干成员进入科研团队。

对于选拔进入科研团队的学生，按照中心所制定的《本科生参与科研实践活动管理办法》（以下简称《管理办法》），中心会为其指派指导教师，提供固定的科研实践活动场所，并配备钥匙、计算机及其相关设备，经过考核后发放一定的生活补贴。

（二）学生培养管理

通过科研社团吸纳的学生主要以本科生为主，学生在进入科研团队后，按照《管理办法》，指导教师会结合自身的科研方向和学生兴趣、专长，为学生制定学习计划，确保所指导的学生有明确的学期目标，并在学生参与科研实践过程中帮助其解决学科、专业等有关方面的问题和困难。

指导教师还会依据学生的学习进度、知识掌握情况和项目完成情况进行记录，以形成学生的《培养手册》。教师在指导学生开展科研实践的过程中，还会指导学生申报大学生创新创业训练计划项目、申请软件著作权或专利、参加各类学科竞赛等，在培养过程中提高学生的科研素养、知识产权保护意识和创新应用能力。

（三）科研实践项目管理

在开展科研实践过程中，指导教师主要依托自有的科研项目进行项目制管理，通过码云平台（高校版）开展项目任务划分和进度管理。码云平台（高校版）可以便捷高效的划分不同学生的任务、设定进度时间要求、管理任务进度等工作，该平台还提供了便捷的统计功能，可以直观地看到学生参与项目的各类情况，包括代码提交次数、任务完成数、代码行、完成率、实际完成任务、延期任务等数据。

通过实践项目任务的布置，让学生的学习变被动为主动，在科研实践任务的完成过程中，不仅巩固了所学的理论知识，接触到了前沿性的科研项目，而且让学生在分析问题、解决问题和实际动手等能力方面有着显著的提升。在实践项目任务中，要求学生之间进行交互协作，包括前端和后端的协作、数据和业务的协作、算法和应用的协作等。通过任务的完成，把许多课程中零散的知识点进行了组合应用，将不同课程的知识也进行了交叉应用，从而有效地解决了“课程孤岛”问题。

（四）基于过程的评价

学生在参与科研实践的活动中，指导教师依据《培养手册》的记录和码云平台（高校版）的统计数据为依据，对学生培养全过程进行评价，该评价每月进行1次。

依据学生的月度考核情况，由指导教师按基本合格、合格、良好、优秀和特别优秀5个级别进行认定，并按照学校的相关科研劳务制度和《管理办法》，给学生发放科研实践生活补贴。在一个学期的考核内，对于有2次认定基本合格的学生，将被强制退出科研实践活动，停发生活补贴，收回配备的活动场所钥匙、计算机及其相关设备。

四、基于OBE理念的科研实践教学成果

近3年通过选拔考核，在中心参加科研实践活动学生多达70人次，通过中心教师指导参加各类竞赛获奖95项，其中国家级一等奖1项，国家级二等奖1项，国家级三等奖6项，省级一等奖28项，省级二等奖27项，省级三等奖32项，指导学生研发软件获批软件著作权10余项。

参加过科研实践的学生毕业后大部分就职于北上广深杭等一线城市，在企业项目研发过程中发挥日益重要作用，他们就职的企业包括：360、腾讯、爱奇艺、中国软件检测中心等中国IT一线企业。同时，也有多名课题组学生考取硕士研究生继续深造。

不仅如此，中心的教师指导学生研发“指尖上的陶艺”项目，于2015年参加首届中国大学生“互联网+”创新创业大赛，荣获国家金奖和全国最佳创意奖。以此为契机，中心为项目团队提供了创业孵化办公场地和技术指导，从2016年开始完成该项目的核心技术研发并实施落地，2017年成立景德镇陶大联创网络科技有限责任公司实体对该项目进行生产运营。至今该项目为适应市场需求更名为“陶大定制”，并多次参加国家各类数字科技展，获得行业高度关注和好评。