OBE理念指导下机械类人才培养体系的研究与实践

关跃奇 魏克湘 关汗青 陈乐尧

[摘 要] 为适应国家战略需求和地方区域经济发展的需要，适应当前工程教育专业认证及新工科建设要求的趋势，针对机械行业特点，在OBE理念指导下，按照湖南工程学院“厚基础、宽口径、有专长、强应用”的人才培养宗旨，以学生为中心，以专业培养目标为导向，结合工程教育认证要求等课程建设内涵，积极探索，从顶层设计入手，紧扣应用型人才培养定位，结合新工科及智能制造，大胆创新，形成了适应地方经济社会发展需要，反映湖南工程学院地方应用型大学办学特色的本科人才培养体系。

[关键词] OBE理念；机械设计制造及其自动化；人才培养；课程体系

[基金项目] 2019年度湖南省教改项目“‘新工科’背景下机械类应用型人才培养的改革与实践”（湘教通〔2019〕291号）

[作者简介] 关跃奇（1964—），男，湖南湘潭人，硕士，湖南工程学院机械工程学院教授，主要从事复杂轨迹加工及机械类专业理论与教学研究。

[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）06-0085-04 [收稿日期] 2021-09-01

引言

工程教育认证实施的目的是促进工程教育创新与改革，提高我国工程教育人才培养质量，重构我国现代高等工程教育体系架构，进而促进我国向工程教育强国迈进[1]。2016年6月，教育部有关专家第一次提出“新工科”这一新的概念，新理念、新结构、新模式、新质量、新体系是我们解读《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》（以下简称《通知》）里所说的新工科内容的“五新”[2]。《通知》要求不同类别高校根据自身特点开展新工科建设，结合新兴产业与新经济的需求，引领新兴产业与新经济的未来发展。教育部于2018年6月21日召开的新时代全国高等学校本科教育工作会议上提出了“四个回归”的办学宗旨。

一、应用型机械类人才培养体系建设背景

目前湖南省提出实施“三高四新”战略。湖南工程学院作为一所培养应用型工程技术人才的地方本科院校，如何主动适应经济社会发展的新形势和人才培养的新要求，研究和创新实践应用型工程师人才培养新模式，培养符合区域产业和行业需求、具有较强工程实践能力的高素质应用型工程师，是当前亟待解决的重要课题。湖南工程学院机械设计制造及其自动化专业（以下简称机械设计专业）2020年第二次通过了工程教育认证。依照工程教育专业认证理念，我校机械设计专业人才培养方案中的课程设置均以“成果导向、以学生为中心、持续改进”为主线进行总体设计[3]，对学生毕业时在人文、社会及科学素养、社会责任感等方面提出了明确的要求。所开设的专业课程既要解决复杂工程问题，同时也要在课程中体现人文素养。引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观，帮助学生掌握学习方法，建立正确的职业观[4]，实现立德树人。机械设计专业基于OBE理念，以培养具有创新意识和解决复杂工程问题能力的人才为目标，在人才培养体系重构、专业行业特色、工程实践教学、创新意识培养等环节展开积极的探索和实践，取得了良好的效果。

二、应用型机械类人才培养体系建设思路

机械设计专业的人才培养目标应根据国家制造强国建设战略的新要求和各高校的办学定位，以社会需求为导向，培养具有系统的基础理论知识、机械设计制造领域专业知识，具有良好的职业道德、社会责任和创新精神，能在机械工程及相关领域从事机械产品的设计制造、工程应用和运维管理等方面工作的德智体美劳全面发展工程技术人才。毕业后通过五年的工程实践，达到工程师任职水平。

1.针对区域经济发展和产业转型升级对人才的需求，依据毕业生的跟踪调查和市场反馈信息，确立了“重基础、适口径、有专长、强应用”的人才培養规格和“应用型工程师”培养的专业办学定位，结合工程教育专业认证学生毕业能力和机械行业要求，构建“一条主线、两根支柱、四个模块、五种素质、六块基石、十二种能力”的湖南工程学院机械设计专业的知识能力素质结构（见图1）。“一条主线”指的是紧紧抓住学生解决复杂机械工程问题的工程应用能力及产业转型升级所需具备的创新意识这一主线；“两根支柱”是指课程体系设置以学生需具有机械、电气方面的基础知识、专业知识及能力培养为根基；“四个模块”是指将课程体系设置成机械设计、机械制造、电工电子、产品检测与控制四大课程模块；“五种素质”是指人才培养从工程职业道德、工程技术、工程应用能力、人文素养、身心健康五方面全面提升学生的素质；“六块基石”是指筑牢学生数学物理、工程力学、人文思政、经济管理、计算机科学、外语方面的基础知识；“十二种能力”是指学生毕业时需具备机械类工程知识、问题分析、设计开发等十二种能力方能满足专业人才培养要求。

2.以知识能力素质培养为导向，整合教学内容，重构课程体系，建设模块化课程，实施“四平台多模块”的课程教学体系（见图2）。在理论教学体系中，坚持人文教育与工程教育相结合，对通识基础教育、学科基础教育及工程技术教育，采用“四平台+多模块+课程群”的方式。“四平台”课程按学科大类培养人才的教育思想，强调专业间的交叉与融合。专业模块课程依托行业，贴近企业，凸显行业特色。在课程设置中，宽基础、强应用，注重创新意识，突出工程实践能力的培养。

3.以强化培养学生综合应用和解决复杂工程问题的能力为目标，专业构建了培养学生工程技术应用能力为核心的“一核两线四层面十环节”的实践教学体系（见图3），实施从校内到校外两条线，包括基本操作技能训练、专业综合技能训练、工程综合训练及工程素质训练的四层面递进式实践教学体系；由浅入深，分层次、分模块地推进工程实践教学。形成了“理论-实践-再理论-再实践”的螺旋式推进的实践教学模式[5]。

4.构建课程质量评价机制并实施是保证和持续改进课程质量的关键[6]。OBE理念下课程质量评价机制的建立与课程目标导向的实施，涉及课程目标考核评价制度、课程资源、课程教学大纲制定与课程教学的组织实施等多个方面。

机械设计专业坚持以教学为中心，牢固树立本科教学质量是学校生命线的理念，构建了由校（院）本科教学委员会、校（院）教学督导团、教务处及高教研究与教学评估中心组成的多元、立体的质量监控组织体系。各组织严格按照各自的职责，共同对全校教学工作全过程实施监控，使本科教学工作中的困难和问题能够及时得到解决，确保本科教学质量监控常态化、机制长效化。校（院）本科教学委员会是对校（院）教学工作进行研究、审议、指导、评估的专家机构。教学工作督导团是对学校本科教育教学工作进行检查、评价、监督、指导、咨询服务的专家组织。学校建立学生教学信息工作组，充分发挥学生参与教学管理和自我管理、自我教育的主体作用。教务处负责学校的日常教学管理，高教研究与教学评估中心为学校直属机构，负责对本科教育教学质量进行监控，组织做好本科教学工作的审核评估。同时专业还制订了一系列教学过程质量管理文件，包括教学研究与改革、教学质量监控与评价、教务管理、学籍管理、实践教学管理五个方面，涵盖了各个教学环节，以及涉及教与学两方面的激励与约束相结合的制度体系，成为教师教学、学生学习和学校教学管理的依据，对规范教学过程、完善教学管理起到了重要作用。

专业构建了以理论教学环节为基础，以集中实践环节为特色，辅以科技制作和学科竞赛的育人思路，全方位保障其持续性、完整性、系统性和实践性。依据用人单位、毕业校友及家长对本专业培养人才评价的反馈，不断改进专业人才培养目标，进而调整毕业要求、优化课程体系并修改课程大纲。以工程能力培养、解决复杂工程问题和精益求精工匠精神培养为抓手，突出应用型专业人才培养目标。

专业在教学质量监控体系中提出对课程教学目标、课程设置合理性进行评价与改进，依据用人单位、毕业校友及家长对机械设计专业人才的评价，不断改进人才培养目标，从而构建和改进毕业要求、培养计划、课程大纲（含课程目标）、教学过程、教学效果。从培养目标到课程目标达成情况（教学效果），再回到培养目标，构成社会评价（专业人才培养评价）循环；从毕业要求、培养计划到课程目标达成情况（教学效果），再到毕业要求、培养计划，构成校内评价（毕业达成评价）循环；从课程大纲、教学过程到课程目标达成情况（教学效果），再到课程大纲，构成课程目标评价循环。以产出为导向，建立“三位一体”的人才培养质量评价与反馈机制（见图4）。通过对三个循环系统的达成评价，提出进一步改进措施。

5.開展课堂教学多元化、现代化，拓宽教学的新路径。专业课教师不能只局限于讲解理论知识，而要站在历史等角度对机械工程学科的发展进程进行介绍，引导学生思考并理解。通过讲解行业标准、相关的安全法规、法律知识和专业知识，培养学生具备分析和解决机电产品全生命周期中的复杂工程问题的能力。

在机械设计专业课程各教学环节中，紧扣课程培养目标，倡导在各类课程教学过程中使用新技术、新手段，如采用慕课、问题导向、案例式等教学方式，形成线上线下教学互动的局面，帮助学生更好地理解新时代机械专业人才所肩负的使命，提升学习效果。

6.积极参与各类学科竞赛，探寻育人的新方向。机械设计专业是对实践要求很高的专业，引导学生积极参加专业学科竞赛。学生通过参加全国大学生机械创新大赛及“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛等活动，将理论知识与实践活动相融合，达到以赛促教、以赛促学的目的。通过参赛，拓宽知识视野，提高实践动手能力，全面提升学生的整体素质。

结语

人才培养质量的不断提高是高校教育教学永恒的主题，而高校人才培养质量的高低在很大程度上受到人才培养体系的制约。为适应当前工程教育专业认证及新工科建设要求的趋势，针对机械行业的特点，在OBE理念指导下，以学生为中心、以专业培养目标为导向，结合工程教育认证要求等课程建设内涵，积极探索，从顶层设计入手，结合学校定位、紧扣专业人才培养目标、调整毕业要求，结合新工科及智能制造，大胆创新，形成了适应地方经济社会发展需要，反映湖南工程学院地方应用型大学办学特色的本科人才培养课程体系，并进行了相应的专业改革实践，取得了良好的效果。

参考文献

[1]周定文，谢明元，何晋.实施专业综合改革 探索工程人才培养新模式[J].中国高等教育，2013（22）：17-19.

[2]中华人民共和国教育部高等教育司.关于开展新工科研究与实践的通知：教高司函〔2017〕6号[A/OL].（2017-02-20）.[2021-08-05].http：//www.moe.gov.cn/ s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297158.html.

[3]何南.遵循工程认证理念实现课程教学改革[J].大学教育，2020（10）：59-63.

[4]刘小明，俞硕，张爱清.工科专业课堂思政教育的内涵探讨与实践[J].教育现代化，2019，6（59）：274-276.

[5]刘国荣，秦祖泽，黄俊伟，等.工程应用型本科教育特性及其创新人才培养体系的研究与实践[J].中国大学教学，2004（12）：39-41.

[6]陈海燕，刘伟韬，周刚，等.专业认证背景下课程质量评价研究[J].教育现代化，2020，7（54）：98-101.

Research and Practice of Mechanical Talent Training System under the Guidance of OBE Concept： Taking the Major of Mechanical Design， Manufacturing and Automation as an Example

GUAN Yue-qi， WEI Ke-xiang， GUAN Han-qing， CHEN Le-yao

（Department of Mechanical Engineering， Hunan Institute of Engineering， Xiangtan， Hunan 411101， China）

Abstract： In order to meet the needs of national strategy and local economic development， and to adapt to the current trend of engineering education professional certification and the requirements of “emerging engineering education” construction， and according to the characteristics of the machinery industry， this paper explores the talent training system under the guidance of OBE concept and in accordance with the talent training objectives of of Hunan Institute of Engineering that qualified talents should have “solid foundation， extensive adaptability， the quality of expertise and strong application”. Combined with the curriculum construction connotation such as the construction requirements of engineering education certification， the study also follows the student-centered concept and the guidance of professional training goals. It started with the top-level design， focusing on the training of application-oriented talents. Combined with “emerging engineering education” and intelligent manufacturing， we have made bold innovation to form an undergraduate talent training system that meets the needs of local economic and social development and reflects the school running characteristics of Hunan Institute of Engineering as a local application-oriented university.

Key words： OBE concept； mechanical design， manufacturing and automation； talent training； curriculum system

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