基于OBE理念的自动化专业生产及毕业实习改革与实践

潘俊涛　张巍巍　张白　范亚静

摘  要  生产及毕业实习是北方民族大学自动化专业人才培养的重要实践教学环节之一。针对当前自动化专业生产及毕业实习课程教学环节中存在的实习内容单一、不适应社会需求、学生实践动手少、课程评价体系不完善等问题，立足工程教育认证的OBE理念，提出一种基于校企合作的“反向”生产及毕业实习新模式。该实习模式以企业数字化生产线为出发点“反向”设计实习内容，有效解决当前实习教学环节中存在的问题，提高北方民族大学自动化专业人才培养的质量。

关键词  生产及毕业实习；工程教育认证；实践教学

中图分类号：G642.44    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2024）08-0142-03

0  引言

党的二十大报告指出将开启全面建设社会主义现代化国家的新征程。作为关系到现代化发展的重要课题，自动化技术受到了广泛的关注。当前，自动化技术已在航空航天、导弹制导、工业制造等现代化科学技术的诸多领域发挥着越来越重要的作用。不仅如此，在医疗卫生、生态环境、经济管理等社会生活领域，自动化技术也扮演着不可或缺的角色，特别是“中国制造2025”宏伟计划的提出，全社会对自动化工程技术人才的需求十分迫切。

高等院校自动化专业是国家自动化工程技术人才培养的主阵地，将责无旁贷承担起在工业自动化、仪器仪表、电力电子、计算机控制等领域为国家输送大批高素质自动化工程技术人才的重要任务。据《中国大学及学科专业评价报告（2020—2021）》数据显示，全国已有494所本科高等院校开设自动化专业，充分说明自动化专业已成为中国高等教育工科门类中不可或缺的一部分，其发展程度对我国的科技和经济进步起着举足轻重的作用。然而，近年来，微电子技术和信息处理技术不断突破使得自动化技术日新月异的发展速度远远超过高等院校自动化专业的发展速度，这直接导致了中国高等院校传统的以知识教学为基础建立起来的自动化专业人才培养体系与教育部倡导的以真实应用为基础实现与社会需求无缝对接的人才培养要求极不适应。特别是近几年来，“工程教育認证”理念的全面推广，更是对我国的自动化工程教育提出了新的要求[1-2]。面对新的时代变革，高等院校自动化专业的工程教育怎样抓住机遇，培养适应社会发展的工程技术人才，是高等院校迫切需要解决的问题。

工程实践能力的培养是高等院校自动化工程技术人才培养的重要内容之一。2016年6月2日，在吉隆坡召开的国际工程联盟大会上，中国正式成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的会员，这标志着中国工程教育登上了一个全新的国际舞台。“工程教育认证”至此成为中国高等院校工程教育的核心理念。为更好地适应新形势下社会对自动化工程技术人才实践工程能力的要求，我国已有部分高等院校的自动化专业围绕“工程教育认证”的规范要求，结合自身实际及办学特色，进一步完善了自动化专业人才培养体系，包括上海交通大学、北京科技大学、西安理工大学等。北方民族大学自动化专业也于2019年在自治区教育厅“一流”本科专业建设项目和卓越工程师培养班的支持下，迈出了工程教育认证的第一步。“工程教育认证”的核心是对学生工程素养的培训[3-4]。学校通过开展多种形式的教学环节强化学生工程伦理、工程知识、专业技能的培养。其中，生产及毕业实习是整个自动化专业人才培养方案的重要一环，也是学生工程素养培训的关键所在[5-8]。然而，从对北方民族大学17～19级自动化专业学生的问卷调查结果看，生产及毕业实习存在的问题最为突出，只有不到10%的学生认为教学效果较好，近60%的学生认为教学效果不太好。外出实习花费巨大但其教学效果却远未达到教学环节设立的初衷。

有鉴于此，本文在现有生产及毕业实习模式难以满足新形势下自动化工程技术人才培养要求的情况下，为提高生产及毕业实习教学效果，落实自治区高等教育教学改革“知行并重”的人才培养要求，立足“工程教育认证”背景，提出一种基于OBE理念的“反向”生产及毕业实习模式改革方案，有效提升生产及毕业实习教学环节的教学质量。

1   存在的问题

1.1  企业参与的积极性不高

北方民族大学自动化专业生产及毕业实习安排于大四上半学期，由学校统一集中组织安排至行业相关企业开展，实习周期为5周。出于对学生安全及企业生产效率等方面的考虑，实习企业难以安排学生直接上岗实训，实习过程中，更多地采取理论说教的方式，无法有效锻炼学生的专业技能培训。此外，我国社会经济环境的不断变化，特别是疫情防控期间，实习企业的生产压力较大，在接受学生实习上普遍积极性不高。

1.2  学生参与的积极性不高

相比理论课程学习，生产及毕业实习考核评价方式过于宽泛，学生仅需填写实习日志即可通过考核。考核评价中缺少对学生实践动手能力进行考核，这与课程培养目标及人才培养目标不相适应。再加上学生所学课程知识与工厂实际生产过程存在一定程度的脱节，在生产及毕业实习中，学生无法深入了解工程实际，无法有针对性地开展实践动手能力的训练，实习实践变成了纸上谈兵。此外，实习内容较为单一、简单也是学生对参与生产及毕业实习积极性不高的主要原因。特别是在为期5周的“长时间”实习过程中，学生很难对生产毕业实习产生浓厚的学习兴趣，学习主动性差。因此，从各个年级的问卷调查结果中可以看出越来越多的学生对生产及毕业实习教学环节产生排斥情绪。

1.3  实习指导教师工程实践能力薄弱

生产及毕业实习的教学指导由北方民族大学专任教师承担。由于这些教师长期工作于高校教学一线，其自身的知识储备与企业的工程实际生产存在差异。多数实习教师缺乏实际工程经验，难以在生产及毕业实习的教学工作中开展有效的教学指导，一定程度影响了生产及毕业实习的教学效果。

1.4  缺少规范的监督管理机制

由于生产及毕业实习教学环节是在校外开展，相较于校内开展的教学环节，其监督管理机制较弱，缺乏有效的教学管理监督，造成了实习指导教师放松了对实习教学的要求，以致生产及毕业实习演变成了“走过场”，从而使学生轻视生产及毕业实习，对待实习态度不够端正。

1.5  课程评价体系不够完善

北方民族大学生产及毕业实习的考核评价主要以学生的实习日志为主，其评价体系过于单一，缺少对学生参与实习实践动手能力的考核。此外，实习单位的意见也没有纳入课程评价体系，造成现有评价体系不够全面，无法客观反映学生在实习期间的学习情况。

2  改革方案

工程教育认证以“成果导向教育”（Outcome Based Education，简称OBE）为核心理念。不同于传统教学模式，工程教育认证遵循“反向”教学模式，即以企业需求为出发点，由需求决定培养目标，由培养目标决定毕业要求，再由毕业要求设计教学环节。本文针对以往自动化专业生产及毕业实习存在的问题，以自动化卓越工程师培养班为试点，围绕新形势下自动控制技术人才的培养要求，开展基于OBE 的“反向”生产及毕业实习改革。

2.1  基于“OBE”反向设计教学内容

鉴于以往北方民族大学自动化专业生产及毕业实习教学模式对国家、社会、行业、用人单位的人才需求只能“适应”，很难做到“满足”的现状，我们以企业数字化生产过程所需的人才标准为实习内容重新制定生产及毕业实习内容。在本次生产及毕业实习改革中，依托企业数字化生产线，对其生产线关键技术和流程进行了梳理，围绕工业互联网技术、大数据技术、人工智能技术三个方面设置实习内容，包括生产线设备互联、底层数据采集和处理，工业云平台，机器智能检测等专题实训内容。这些更新后的实习内容可以有针对性地为社会培养具备数字化工厂视野及相关技能的自动化专业技术人才，从而可最大限度地保证实习教学目标与当前企业对人才需求的一致性，同时因为实习内容贴近工程实际，也可以提升学生参与实习的积极性。

2.2  创新“认识实习+校内实训+企业实操”的教学模式

鉴于生产及毕业实习过程中学生动手能力锻炼受限的客观事实，我们首先采取“企业认识实习”的形式，让学生进驻企业，全方面认识企业先进的数字化生产过程，对企业数字化生产线设备的互联技术原理、底层数据的采集和处理机制、工业云的作用、人工智能技术有直观初步的认识。然后，结合学校现有柔性一体化生产过程的实际，将这些数字化的工业技术进行梳理，并在校内现有实验平台上予以实现，这样学生就可以在校内实训室对数字化工厂生产技术的基本技能进行实践锻炼，不仅充分锻炼学生的实践动手能力和专业综合技能，还无缝衔接了现有企业数字化生产线，实现了企业和学生在毕业及生产实习环节上需求的双赢。随后，在通过企业和学校双重考核后，进入企业数字化生产线开展实操训练。学生不仅可以在企业生产线感受先进自动化技术的应用，而且可以在学校综合实验室锻炼相关的专业技能。

2.3  构建校企双赢的教学形式

利用学校自身在科研及人才方面的优势，采取“走出去，请进来”的方式，借助生产及毕业实习，进一步加强企业与高校在人才培养，科技创新等领域的合作，创建高校与企业之间“双赢”的合作模式。在本次生产及毕业实习改革过程中，学院积极聘请企业一线工程师，进驻校内实训室，辅助北方民族大学实习指导教师开展校内实训教学环节，有效提升了学校实习指导教师的工程实践指导能力，同时，对校内实训环节存在的问题进行有针对地指导，从企业实习角度不断完善校内实训环节的教学质量，确保校内实训教学环节与企业数字化生产紧密衔接。不仅提升了实习指导教师的工程素养，更激发企业参与实习教学的积极性。此外，学校实习指导教师在与企业一线工程师合作指导过程中，对企业数字化生产过程的科技短板问题有了更深入的了解，这为校企的科技合作奠定了基础。学校教师通过合作可以将自身科研优势用于企业发展，提高高校教师服务社会的能力。企业通过交流合作，将创新智力注入企业，提升企业科技创新能力。

2.4  完善实习监督管理机制

进一步规范监督管理机制，将有利于提升实习环节教学效果，确保“高质量”地完成实习教学环节的各项内容。鉴于学校尚未有完善的生产及毕业实习监督管理机制，在本次生产及毕业实习的改革中对教学环节进行任务分解，并对每个任务明确责任人，避免生产及毕业实习教学环节因考核管理机制不完善而导致的“走过场”情形，从制度上确保教学目标不打折扣。

2.5  完善课程评价体系

根据生产及毕业实习的课程教学目标和专业人才培养要求，对生产及毕业实习课程评价体系进行改革，将学生实践动手能力的考核纳入课程评价体系，由实习指导教师负责学生“校内实训”环节动手能力的考核，企业指导教师负责“企业实操”环节的动手能力考核。建立以“实习日志+实践动手能力考核”的课程评价体系，进一步强调课程对学生实践动手能力培养的要求。

3  结束语

为培养适应社会发展需要的自动化工程技术人才，提出基于OBE理念的自动化专业生产及毕业实习改革模式。新的教学模式以校企合作为基础，根据企业数字化生产的工程技术人才需求“反向”制定实习内容，同時利用校内现有实训场地，通过“认识实习+校内实训+企业实操”的教学模式，有针对性地解决以往生产及毕业实习中存在的问题，有效提升了生产及毕业实习的教学质量和教学效果。

4  参考文献

[1] 孟祥虎，孔庆凯，李飞，等.工程教育认证下的自动化专业课程体系建设方案研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2022，38（3）：111-113.

[2] 杨靖，王霄，覃涛，等.工程教育认证背景下的自动化卓越工程师培养方案优化：以贵州大学自动化专业为例[J].科教导刊，2020（32）：26-28.

[3] 曹荣敏，吴迎年，付兴建，等.基于工程教育认证的自动化专业核心课程教学质量评价[J].教育教学论坛，

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[4] 鲜龙，李恒杰，曾贤强.基于工程教育专业认证的电气工程专业毕业实习改革[J].教育教学论坛，2020（5）：

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[5] 李新君，伍铁斌.地方院校自动化专业实习模式的改革与实践[J].电脑知识与技术，2019，15（27）：139-140.

[6] 刘永姜，苗苗，郭孝敏，等.工科专业生产/毕业实习报告规范化改革与实践[J].科教导刊，2018（11）：43-45.

[7] 龚勇镇，钟承甫，王夫营，等.基于OBE模式的机械设计制造及其自动化专业生产实习改革探索[J].高教学刊，2020（22）：48-50，54.

[8] 杨学昭，王瑷珲，温盛军.自动化专业学生生产实习改革与实践[J].中国电力教育，2017（10）：67-70.

*项目来源：2021年北方民族大学教育教学改革项目“基于OBE理念的‘反向生产及毕业实习模式改革研究”（2021JY024）。

作者简介：潘俊涛，通信作者，博士，副教授；张巍巍，博士，高级工程师；张白、范亚静，博士，副教授。