基于OBE-CDIO理念应用型人才培养模式研究

王晓锋

摘 要：为培养信息与计算科学专业应用型人才，探索将OBE教育理念和CDIO教育理念相结合，通过校企合作方式，重构专业人才培养体系，加强课程资源建设，强化实践教学，丰富考核方式，全面提高信息与计算科学专业人才应用能力和创新能力。

关键词：OBE；CDIO；校企合作；应用型人才

中图分类号：F24     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.01.035

0 引言

2015年教育部印发的《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》指出，高等院校要深化应用型人才培养方案改革，全面提升人才的应用能力。

信息与计算科学专业是数学学科下的一类应用性较强的专业。渤海大学信息与计算科学专业始建于1999年，经过20余年的建设，本专业为国家培养了大批应用型人才，取得了一些优秀成果，2021年本专业被评为辽宁省一流本科专业。为进一步提高人才培养质量，使人才培养和社会需求相符合，通过调研发现我校该专业存在一定的不足之处，急需改进。存在问题如下：课程体系不完备问题。课程结构，课程之间连贯性差的问题；课程教学内容和方法陈旧的问题；实验教学模式和实验评价方式落后问题；学生创新性不足的问题；评价体系不完善问题；学生实习实践机会少的问题；教学资源不足的问题。本专业人才培养模式已不能满足社会发展的需求，急需借鉴成功教育模式，培养适应市场需求的应用型人才。

1 OBE教育理念和CDIO教育理念

针对人才培养问题，1994年美国人Spady提出以OBE教育理念作为高等教育培养人才的途径。OBE（Outcome Based Education）指成果导向教育，它是一种逆向的教学设计，即根据现实需求，确定预期学习结果，进而确定培养目标的反向设计培养计划。OBE教育理念在我国也被广泛传播和使用。例如：王兵贤提出了信息与计算科学专业实践教学体系设计方法。王彪对信息与计算科学专业课程体系结构进行了研究。赖志茂等在OBE理念下将现代信息技术与实训教学相融合，提高了学生解决复杂问题的能力。

2001年美国麻省理工学院和瑞典皇家学院提出了CDIO工程教育理念。CDIO代表是构思、设计、实现和运作。该理念以产品研发到运行的周期为载体，通过学生全程参与项目设计到项目运行，使其能主动学习并在实践中获得知识，提高知识运用能力和实践经验。基于该理念，李永明等利用CDIO理念改革了信息与计算科学专业的教学方法，取得了较好的效果。史俊等提出了基于CDIO-CMM理念的创新创业人才培养策略。

OBE-CDIO教育理念是上述两者的结合，其目的是在成果导向的教育基础之上加强实践教学。利用OBE-CDIO理念，朱映黎将其应用到中药学课程教学中，庄宇等将OBE与CDIO的教育理念同创新人才培养目标相结合，探索了土木工程专业人才培养新途径。于泠等在CDIO-OBE理念的融合下，提出了实验教学中过程性考核的新途径。陈亮等围绕工程项目将CDIO-OBE融入到实验课程教学设计中建立了实验课程成果评价标准。

OBE-CDIO理念在人才培养方面有很多成功案例，尤其对于提高学生的应用能力方面具有显著效果。根据我校信息与计算科学专业建设中存在的问题，探索基于OBE-CDIO理念的应用型人才培养模式，使人才培养适应社会需求，是当前急需解决的问题。

2 基于OBE-CDIO理念的信息与计算科学应用型人才培养方案

2.1 基于OBE-CDIO人才培养模式以实际岗位需求，明确专业的定位

通过充分的市场调研，走访大量用人单位，明确专业人才定位，确定致力于培养拥有社会主义核心价值观，具有扎实的数学功底，严密的逻辑思维能力，掌握信息与计算科学的基本理论、方法与技能，接受科学研究的初步训练，能运用所学的理论、方法和技能解决应用领域中的实际问题，能在科技、教育等部门从事研究、教学、应用开发和管理工作的应用型高级人才。

5年之后毕业生应达目标为：拥护党的领导，具有正确的世界观、人生观和价值观，具有坚定的政治信念和思想认同，具有社会责任感和良好的职业道德；了解数学科学与信息科学领域的最新发展趋势，具有扎实的数学理论知识，掌握计算机软件开发的相关知识；能够综合运用数学基础知识和计算机的专业知识，从事信息科学与计算数学领域的教学和研究工作，具有较强的数学建模能力和软件编程能力；具备健康的身心和良好的人文科学素养，拥有团队精神，具备良好的交流、协调、合作、竞争能力；熟练掌握一门外国语，熟练使用计算机，会进行文献检索，懂科技写作；具备解决实际问题的能力，逐步成长为相关领域的行业骨干和高层次人才；养成自主学习、终身学习的习惯，了解相近专业的一般原理和知识，具有一定创新能力。

2.2 基于OBE-CDIO人才培养模式重构课程体系

为使学生所学知识与社会需要紧密结合。在充分市场调研基础上，与企业联合制定培养方案，重构课程体系。将专业课程分为两个类课程：数学类课程和计算机软件类课程。

数学类课程包括：数学分析、数值分析、概率论、常微分方程、高等代数、解析几何、数理统计、信息论基础、离散数学、运筹学基础。

计算机软件类课程包括：C语言程序设计、Python语言基础、数据结构、C++程序语言设计、数据分析、Java程序设计、数据库应用与技术。每门课程制定OBE教学大纲，充分支撑培养方案的毕业要求，从而实现人才培养目标。针对软件类课程通过CDIO项目与之对应，使学生在“做中学”，提高学生的實践能力。通过课程学习使学生能够形成职业定向，胜任软件开发领域的工作。通过课程设置，使学生既具有牢固的数学基础，同时具备程序设计，软件开发的能力。从而实现学生培养的多样化，拓宽学生的就业出路。

2.3 基于OBE-CDIO人才培养模式加强课程资源建设、改革教学内容与教学方法

根据学生的基础和人才培养目标确定教材内容，挖掘课程之间的内在联系，改变陈旧教学内容，加强课程之间的交叉和融合，帮助学生建立良好的知识体系。根据课程建设与教学改革同步进行的原则，以一流课程建设为突破口，丰富教学资源，不断更新教学内容和改革教学方法。目前本专业具有省一流课程5门，包括：C语言程序设计、数据结构、数值分析、高等代数、近世代数。编写教材4部，辅助教材4部。《数据结构（C语言版）》和《C语言程序设计》获得省优秀教材奖并入选省“十二五”规划教材。教学模式按照构思-设计-实现-运行4个步骤组织教学。在教学过程中充分运用多媒体进行辅助教学，增加教学内容的直观性，培养学生的学习兴趣，提升教学效果。课堂中突出学生的主导地位，以学生为中心，教师引导。

2.4 基于OBE-CDIO理念强化实践教学，提高学生创新能力与实践能力

为提高学生的实践能力，设置不同类型的实践教学环节。针对软件类课程，设置相应的实验课，采用案例教学法，进行实验设计。另外，开设实践类课程包括：社会实践、创新创业创造、专业见习、专业实训、毕业实习、毕业论文（设计）等。在专业见习和专业实训课程中增加人工智能和大数据领域的知识理论的传授，使实践内容和社会需求相结合，提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生创新能力，提高学生综合素质。

2.5 建立校企合作的人才培养模式

将应用型人才培养的素质教育的教学、研究与服务地方经济文化建设相结合。发挥地方院校的科研优势，走产学研相结合的道路。与生产企业合作，共同构建育人机制，培养企业发展需要的应用型的专业人才。本专业与达内集团签订了校企合作协议，建立实习基地。校企双方共同参与培养方案制定、课程设置等全方位的人才培养过程。2019年数学科学学院与达内教育集团签订校企合作协议，成立达内人工智能产业学院。建成人工智能实验室1个、机房2个。校企双方共建教学资源，目前与达内集团共同开设的课程有Python语言基础、Java程序设计、数据库应用与技术和Spark大数据快速运算。本专业教师与达内集团人员实现双聘任，由双方共同负责实习基地建设，人才培养和教师培训方面的工作。

2.6 基于OBE-CDIO人才培养模式建立多元化考核体系

通过调查问卷进行调研和需求分析，预设课程能力和目标，根据教学目标进行考核模式研究，制定和实施考核方案；最后依据实施结果进行分析和反思，并修正考核模式。考核方式采用多元化考核，注重过程性考核，注重学生能力的考核。改革以闭卷笔试为主的传统形式，依据课程特点，形成闭卷笔试、开卷笔试、口试、实验报告、撰写论文等多种考核方式，激发学生的创新热情，合作意识，促进学生创新能力的发展。

参考文献

[1]Spady W G.Outcome-based education：critical issues and answers[M].Arlington：American Association of School Administrators，1994：110.

[2]王彪.OBE理念下信息与计算科学专业课程体系结构研究[J].现代商贸工业，2022，43（20）：172173.

[3]孙迎兵，汪飞雪，翟富刚，等.基于OBE-CDIO理念的机械设计专业项目课程群教学改革[J].教育现代化，2019，6（51）：5457.

[4]王兵贤.基于OBE理念的信息与计算科学专业实践教学体系设计[J].内江科技，2021，11：4344.

[5]赖志茂，廖广军，钟怡媚，等.OBE理念下出入境管理专业实训课程高阶性建设路径[J].中国人民警察大学学报，2023，39（4）：7781.

[6]李永明，吴金霞，佟绍成，等.人工智能背景下信息与计算科学专业的教学改革[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2023，25（2）：118120.

[7]史俊，张楠，毕达宇，等.基于CDIO-CMM理念的创新创业人才培养[J].西部素质教育，2023，9（08）：8891.

[8]朱映黎，张晓朦，刘欣，等.基于“OBE-CDIO”模式教学设计的中药学教学效果评价[J/OL].中医教育.https：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.1349.R.20230314.1519.016.html.

[9]庄宇，张忠武.OBE与CDIO理念下土木工程专业创新人才培养途径研究[J].佳木斯大学社会科学学报，2022，40（6）：163165.

[10]于泠，陈波.基于CDIO-OBE的实验教学过程性考核模式[J].计算机教育，2022，（2）：168173.

[11]陳亮，张正学，王宏一，等.CDIO-OBE理念下焊装工艺规划宇仿真实验教学设计[J].中国现代教育装备，2023，（407）：8183.