基于OBE理念的机械工程应用型人才培养模式研究

李文霞，杨汉嵩，杨 敏，谭 飞

(无锡太湖学院，江苏 无锡 214000)

0 引言

随着我国“创新驱动发展”“中国制造 2025”等战略的深入推进，不仅需要以科学研究为主的研究型人才，也需要理论知识与实践能力并重的应用型人才[1]。应用型本科院校是我国近年来快速发展的普通高校，其人才培养目标一般都是面向行业，为经济社会生产一线培养工程应用型人才[2]。研究表明，当前的工程应用型人才培养还存在一些问题，如应用型人才培养目标定位模糊、教育教学改革不深入、专业师资力量不足、协同育人机制不健全、产教融合不深入、教学质量评价与持续改进体系缺失等[3]。

OBE(Outcomes-Based Education)即成果导向教育，由Spady在1981年率先提出，是国际上普遍认可的一种教育理念，被认为是追求卓越教育的正确方向，其核心为“以学生为中心”“产出为导向”和“持续改进”，这些理念对引导和促进专业建设与教学改革、保障和提高工程教育人才培养质量至关重要。无锡太湖学院机械工程专业抓住工程教育创新发展的契机，以OBE理念为引领，以机制创新为动力，以培养模式改革为重点，协同校内外资源，破解当前制约工程应用型人才培养的关键难题，立足无锡区域、面向江苏需求，建立符合应用型本科高校办学规律、具有区域特色的工程应用型人才培养体系，全面提高工程应用型人才培养能力，不仅能满足工程教育专业认证的核心要求以及工业界对于创新型人才的需求，还能进一步推动高等工程教育教学的改革。

1 基于OBE理念的机械工程应用型人才培养模式构建

无锡太湖学院机械工程专业基于OBE教育理念，以坚持服务无锡及苏南地方经济社会发展和人才需求为导向，以工程教育专业认证为抓手，积极探讨合理的专业人才培养模式，推进专业教学改革，具体流程如图1所示。制定了面向产出的人才培养方案，主要包括：制定符合需求和定位的产出目标——培养目标；明晰支撑培养目标的产出标准——毕业要求；落实毕业要求的课程支撑任务——课程体系，并建立面向产出的达成评价机制与持续改进机制。

图1 人才培养模式构建流程

1.1 明确人才培养目标

培养目标的定制应坚持3个原则：面向需求、找准定位、明确预期。通过对教师、在校生、学生家长、校友、用人单位、行业部门及其他利益相关者进行调研分析，定制符合国家社会教育发展需要、行业产业发展及职场需求、学校定位及发展目标、学生发展及家长校友期望的专业培养目标。

无锡太湖学院的办学定位为：应用型、地方性、特色化。人才培养总目标为：培养德智体美劳全面发展，专业基础扎实、实践能力突出、创新能力强、富有社会责任感、具有“本科水平、一专多能”，面向生产、经营、管理一线的工程师、会计师、设计师等应用型人才。紧密围绕学校办学定位与人才培养总目标，借助国家一流专业建设的机会，面向区域经济、社会发展需求，结合专业特色，制定了机械工程专业的培养目标，具体包含6大方面：基本知识、工程技能、品质与修养、团队合作、学习创新、服务社会。

机械工程专业的培养目标具体是：培养德智体美劳全面发展的，适应长江三角洲经济建设与社会发展所需要的，具有良好的科学文化素养和社会责任感，在新工科、跨文化和多学科背景下，掌握机械工程专业所需要的自然科学基本理论知识和专业理论知识，能综合考虑社会、安全、法律、文化、环境及健康等因素，具备良好的学习能力、实践能力和解决机械工程专业领域中复杂工程问题的能力，毕业5年后能够从事机械工程专业领域内的产品设计、制造、技术开发、生产管理、技术服务等工作的，在机械工程专业某一方面有优势的，在专业其他方面有特长的，具有一定创新能力的应用型高级工程技术专门人才。

1.2 制定人才培养标准

人才培养标准即毕业要求，应配合本专业的培养目标制定，要能够支撑培养目标的实现。毕业要求的制定应该是多方参与的过程，其对教师、教育管理者、学生、用人单位及社会公众具有重要的作用，如图2所示。

图2 毕业要求的重要作用

制定毕业要求坚持SMART原则，即：Specific(明确、清晰)；Measurable(可测量、可评价)；Achievable(可行性、能实现)；Realistic(真实的)；Time bound(有时效的)。要以学习者为中心，明确说明学生毕业时能够获得哪些知识、技能和素质，而非学习过哪些课程，经历过哪些教学环节；更强调综合应用知识解决实际问题的能力，不再停留在对知识单纯、碎片化的记忆与理解；明确说明解决问题能力和通用能力的背景，通常是综合多学科、经济、社会、自然等多重因素的复杂环境与背景。

机械工程专业紧紧围绕工程教育认证的要求，从专业能力(工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具)、发展能力(个人和团队、沟通、终身学习)、工程素养(工程与社会、环境与可持续发展、职业规范、项目管理)三大维度12个方面全面准确地构建了机械工程本科专业毕业要求，每个方面又根据内涵进一步做了较为精细的分解。

1.3 全面构建课程体系，改革课程教学设计

成果导向教育带来的教育理念核心变化是彻底摒弃以往以教师为中心的课程体系构建方法，需面向毕业要求，围绕学生毕业知识、能力、素质需达到的指标全面构建课程体系，并根据教学大纲设定的教学目标进行教学设计。

机械工程专业根据OBE教学理念进行顶层设计，形成健全而独具特色的课程体系，能够完美支撑毕业要求。课程体系由通识课程、专业基础课、专业课(包括专业核心课)、集中实践环节、自主学习(即课外培养计划)组成。在此基础上构建了由单个课程、课程群、科研与实践创新项目为主导的“三层次”教学模式[4]，通过不断实践，切实提高了学生的工程应用能力，如图3所示。

图3 “三层次”教学模式

OBE教学理念下的教学质量监控与评价是以学生学习结果为唯一标准，要求课程设置、教学、考核评价都要依据培养目标，并与培养目标具有一致性。OBE理念强调反向设计原则，以最终目标为起点，反向进行课程的教学内容设计，开展教学活动。课程教学应树立学生中心、产出导向、持续改进的理念，提升课程的“两性一度”。第一，加强课程体系整体设计，促进知识、能力、素质有机融合，培养学生解决复杂工程问题的综合能力和高级思维，从而提升课程的“高阶性”；第二，教学内容体现前沿性和时代性，教学方法体现先进性和互动性，知识结构体现学科交叉融合，从而突出课程“创新性”；第三，加大研究性、创新性、综合性内容所占比重，建立完善过程性考核与结果性考核有机结合的课程考评制度，从而增加课程挑战度。

1.4 建立面向产出的达成评价机制

建立面向产出的达成评价机制具有以下优势：第一，明晰学生学习要求和学习状况，变被动学习为主动学习；第二，明确教师责任，推动教师认可、落实承担的毕业要求；第三，推动各项工作持续改进，最终确保毕业要求达标。

课程质量评价是教学质量监控的核心，也是毕业要求达成评价的依据。制定面向产出的教学评价体系，体现“两个转向，三个结合”，即：从评价教师转向评价学生，从评价资源投入转向评价产出结果，终结性评价与形成性评价相结合，内部评价与外部评价相结合，定量评价与定性评价相结合。机械工程专业于2016年6月开始建立课程质量评价机制，对专业核心课程的课程目标达成情况进行了分析评价试点；2017年开始对2017级及后面年级培养方案内课程体系支撑毕业要求的主干课程进行跟踪评价。

在课程质量评价的基础上，采用定性和定量相结合的方法对毕业要求的达成情况进行评价。机械工程专业采用的评价方式包括直接评价和间接评价：直接评价是以课程考核材料作为主要评价依据，对毕业要求的达成情况进行评价；间接评价是以毕业生、用人单位、课程教师为调查对象，直接了解毕业生的工作学习情况，征求毕业生、用人单位、在校教师对毕业生知识、能力和素质评价与改进等方面的意见和建议。从课程视角对学生的学习效果进行评价，评价课程目标是否达成，客观判定课程对毕业要求指标点贡献是否达成，根据评价结果，查找教学环节存在的问题，发现教学短板，对课程教学内容、教学方式、考核环节提出改进措施，持续改进课程质量。

1.5 形成持续改进机制

质量持续改进机制应贯穿于应用型人才培养的全过程，建立“评价—反馈—改进”的闭环，持续跟踪改进效果并用于推动专业人才培养质量的不断提升。专业建立了基于OBE理念的持续改进机制，即基于“成果产出”的对培养目标、毕业要求、课程体系等部分的持续改进，如图4所示。

图4 持续改进机制

2 深入挖掘，打造人才培养模式特色

2.1 强调工程实践能力培养的“3+1”教学模式

为实现高级应用型机械工程人才培养目标，无锡太湖学院自2011年起试行“3+1”教学模式，即学生通过前3年的学习完成基础理论课程、课程设计、课程实验和综合实习等内容；最后1年主要进行专业实践，包括综合实训、工程综合性技术见习、毕业设计和社会实践环节，从而实现理论知识和实践训练的有机结合[5]。通过整合、优化专业课程体系强化“3”的基础作用，通过增加专业实践活动加强“1”的综合实践作用。通过转变学生观念、“双师型”教师的培养、实习单位和实习内容的审核、实行合理的管理制度等措施不断进行“3+1”教学模式运行体系的完善。基于上述教学模式，学生不仅能够掌握分析和解决实际工程问题的基本思路和基本方法，而且工程实践能力得到很大提升，同时，增强了学生的职业技能、职业素质和工程意识，就业竞争力明显提升，企业对毕业生认可度普遍较高。

2.2 “双因施教、分类培养”的个性化人才培养模式

个性化教学，即以学生成长目标为导向，根据学生的个性、兴趣及发展目标进行个性化培养，真正形成“以学生为中心”的教育教学模式[6]。社会需要各类不同的人才，学生具有不同的特质，这两者的结合就是在“因需施教”理念下的“因材施教”，即打破传统教学模式中的完全统一教学，针对学生进行个性化培养，是一种更符合华盛顿协议精神的新的应用型人才培养理念。

基于此，无锡太湖学院于2018年起实行人才“分类培养”的模式，积极贯彻学校“本科水平、一专多能”的培养目标。无锡太湖学院在充分调研与分析的基础上，列出了11类人才培养方案，主要包括3D数据人才、装备管理人才、生产技术管理人才、研发人才、创新人才、创业人才、考研人才、国际化技术人才等。实行分类培养“导师制”，即为每类人才配备导师团队，根据学生的特长、个性和志向为学生量身定制个性化培养方案，指导学生选择模块课程和选修课的学习，指导学生展开课外科技活动，进行学生就业指导工作，负责学生的诊断性评价和过程性评价等。当前，机械工程专业学生的就业率、考研及留学深造率、学科竞赛获奖率、发表论文及申请专利数量等都有了显著提升，人才分类培养效果显著。

2.3 “产教融合、以学生为主体”的创新实践能力培养模式

为加大学生创新实践能力的培养，更好地服务于区域经济建设和社会发展的需要，学校先后投入大量的建设经费，围绕智能制造与先进制造技术，建成一系列先进的专业实验室和实践教学基地；并积极落实产教融合、校企协同育人培养模式，与“无锡交大增智增材制造技术研究院”“华中科技大学无锡研究院”以及多家企业签约共建大学生社会实践基地。另外，在集中实践环节增加机电综合设计与创新实训、机械创新设计实训等综合性的创新训练项目，同时减少课内的验证性实验课时，增加设计性实验，调动学生的主动性与创造性，激发学生的创新思维，培养学生的科研创新能力，使学生在实践过程中能够更系统地理解与掌握所学知识。

无锡太湖学院设立创新实验室，依托3D空间协会、智能创新协会，实行由学生自主管理、专业教师指导的模式，定期组织学生进行各类培训、科技活动、学科竞赛及创新创业项目训练等，并通过制度化营造鼓励学生创新的氛围，使创新活动成为学生的一种思维习惯，提高了解决复杂工程实践问题的能力和创新设计能力，也培养了学生的团队合作能力、领导能力、人际沟通能力以及终身学习能力。

在此基础上积极落实“以赛促学”，当前参加的学科竞赛包括全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国三维数字化创新设计大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、“互联网+”创新创业大赛、华东区大学生CAD应用技能竞赛、中国工程机器人大赛等。近年来，机械工程专业学生在上述多项比赛中取得了很好的成绩，并且获奖率逐年提升，科技创新氛围浓厚，学生创新意识和创新能力显著提升。

3 结语

无锡太湖学院机械工程专业将OBE教育理念引入人才培养模式的构建，从明确人才培养目标、制定人才培养标准、全面构建课程体系，改革课程教学设计、建立面向产出的达成评价机制、形成持续改进机制等几方面入手，取得了一定的成效。在实践过程中不断总结、提高与完善，打造了人才培养模式特色，包括：强调工程实践能力培养的“3+1”教学模式，“双因施教、分类培养”的个性化人才培养模式，“产教融合、以学生为主体”的创新实践能力培养模式，为学校工程应用创新型人才培养提供了有力支撑。