OBE理念下基于“双核驱动”的工程训练教学模式创新

闫晓玲

（北京工商大学，北京 102488）

工程训练是教育部规定的一门实践性技术基础课，是培养大学生实践能力、综合素质以及创新意识的重要教学环节[1]。目前，工程训练课程教学理念相对滞后，仍较多地以机械加工技能训练为主，各工种之间缺乏工艺关联性，未能结合工程实践和工程问题[2]，将创新意识、价值引领融会贯通在教学过程中。此外，没有建立内容全面、程序合理的评价体系和多元多层评价指标。课程考核主要是对理论知识和产品成果的考核，对于创新能力、团队合作、工匠精神等职业素养，未进行深度剖析并内化成具体评价指标融入课程评价机制。成果导向（Out-Based Education，OBE）[3]是工程教育专业认证遵循的基本理念之一，OBE教育模式是以预期的学习产出为中心，学习产出是整个教学活动的核心和驱动力。在工程训练教学中加强课程思政教育，实质就是践行OBE教育中“以学生为中心、以培养目标为导向”教育理念，增强知识传授与价值引领的有机融合，更好地立德树人。

1 建立基于“双核驱动”的工程训练教学体系

近年来，在国家创新驱动发展战略、中国制造2025、新工科以及工程教育专业认证等新形势与背景下[4-5]，更加注重大学生实践能力、综合素质及创新能力的培养。工程训练课程作为高等院校本科教学工作中的重要环节之一，在传授专业技术的同时，需要着力培养全面发展，具备良好的专业素养、职业道德、高度的社会责任感的时代新人。因此，以OBE理念为指导，将工程教育专业认证指标点与课程思政指标点进行融会贯通，形成基于“双核驱动”的工程训练课程教学体系，对于改善工程训练教学质量、有效达成高等教育立德树人的根本目标具有重要现实意义。

2 工程训练教学实施过程

2.1 采用任务驱动法开展工程训练课程教学

改变以机械加工技能训练为主的教学模式，以工程实践问题为导引[6]，采用任务驱动法发开展工程训练课程教学。以大学生工程训练综合能力竞赛“无碳小车”、全国大学生机械创新设计大赛主题产品以及应用范围较为广泛的工业产品（手机外壳、医疗器械、食品机械等）作为工程训练实践案例。根据任务驱动案例各模块的教学内容，将工程教育专业认证与课程思政教学目标指标点进行分解与细化，提高了学生工程实践动手能力、创新能力、团队协作能力以及专业素养，在工程训练中潜移默化地树立正确的人生观和价值观。表1为无碳小车任务驱动案例各模块教学目标指标分解内容。

表1 无碳小车任务驱动案例各模块教学目标指标分解内容

2.2 运用TRIZ理论构建创新型实践教学模式

TRIZ是俄文中发明问题解决理论，是面向人的解决发明问题的系统化方法学体系。TRIZ理论认为，产品的创新标志是解决设计中所产生的冲突，从而获得新的有竞争力的解。图1所示为TRIZ理论解决工程领域问题的一般过程：

图1 TRIZ理论解决工程领域问题的一般过程

针对工程训练教学中出现的诸多问题，应用TRIZ理论在课程建设、教学模式、教学内容等方面进行不断地改革、创新。例如，对于工程训练学时有限，专业知识与课程思政教学冲突问题，利用TRIZ理论的多用性原理，选取兼具专业知识和课程思政功能的教学案例（介绍铸造产品，可列举与国防、国家航空航天事业发展密切相关的精密铸件取代普通的工业产品铸件）。参与工程训练的学生通常来自不同的专业，其知识储备及培养目标也不同，利用TRIZ理论中的局部质量原理区别对待，选择复杂程度不同的任务驱动案例（如机械专业选择无碳小车、高分子材料专业选择手机外壳、计算机专业选择鼠标、机箱等电脑配件产品案例），有针对性地对某些教学模块进行强化训练，从而达到因材施教的目的。针对实习条件限制以及工程训练教学不能与先进制造技术紧密结合等问题，通过TRIZ理论冲突矩阵获得通用解，即第28条发明原理机械系统的代替，工科实践中心性能优越的计算机仿真、创新设计、先进制造技术、无损检测实验室可为工程训练教学提供有力的保障。

2.3 建立科学、全面的课程考核及评价体系

课程的考核、评价及反馈是教学过程的闭环，也是实现教学内容与教学资源合理调配与调度、持续改进教育教学质量的前提和基础。针对工程训练课程的特点，建立包含理论知识、产品成果、劳动态度、创新能力、团队合作、工匠精神等多元评价指标，并具体量化每个指标的权重值，具体见表2。其次，把工程训练课程专业认证毕业要求指标点、课程思政指标点的达成情况和绩效改进纳入“双一流”建设、教学审核评估、学科评估等刚性评价体系，强化督导考核，让评价指标切实解决约束力不强的问题。最后，通过向学生发放专业认证毕业要求指标点、课程思政指标点达成情况问卷调查，根据调查统计结果实现教学内容与教学资源的合理调配与调度，最大程度释放育人活力。

表2 工程训练课程考核方法

3 工程训练教学改革实施效果

项目研究针综合性大学办学特点，就工程训练实践教学体系、教学内容、方法和手段进行理论和实践探索。本着“边建设、边实践、边修订”的原则，遵循着“理论-实践-再理论-再实践”的研究思路，于2019年首次进行了对改革内容的试用，至今共在4届学生，4000余人次中进行了应用。问卷调查表明，90%以上学生认为工程实训对培养他们的实践能力、创新能力以及团队协作能力起到了很大的作用。近4年，参与工程训练的本科生一百多人次在北京市机械创新设计大赛、大学生工程训练综合能力竞赛、包装设计大赛、全国大学生智能车竞赛中获得奖项。学生创新作品获国家授权发明专利5项，实用新型专利8项。

搭建了思政资源与信息共享平台，利用现代信息技术手段分享优秀的典型思政案例。充分发挥党员教师的先锋模范作用，将教师党支部活动与教学研讨紧密结合，推动形成课程思政育人的整体体系。面向教学需求，自主建设了特色明显、内容丰富的教学资源库。自主开发的多媒体课件获得第九届全国多媒体课件大赛高校工科组二等奖以及第二届北京市教育软件大奖赛一等奖。近年来，项目成果在全国多个高校中进行了广泛交流，得到了同行专家的好评。

4 结语

在新工科以及工程教育专业认证等新形势与背景下，贯彻落实“以学生为中心、以培养目标为导向”的教育理念，与我国当前工程教育专业认证的培养目标相吻合。因此，在工程训练课程教学过程中，将工程教育专业认证指标点与课程思政指标点进行融会贯通，是我国高等教育的育人要素和责任。教学实践结果表明，以OBE理念为指导，基于“双核驱动”的工程训练课程教学模式，对于改善工程训练教学质量、促进学生全面发展具有重要的指导意义。