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基于OBE—CDIO的电气信息类专业教学探索与实践

作者:jiaoshilw.com 更新时间:2018/6/29 9:49:50

CDIO工程教育模式倡导学生主动学习,它把产品研发到产品运行的生命周期作为载体,通过将设计、实践和课程进行有机融合的工程教育模式[1],CDI0 4个字母分别代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),此种模式是近年来全球范围工程教育改革的最新成果。在经济全球化的形势下,为了满足对创新型工程人才的巨大需求,培养大批高素质的工程人才,提高国家核心竞争力,建立先进的教学理念,改革传统的教学思路和方法,已成为高校教学改革的迫切任务。沈阳化工大学顺应工程教育改革发展的趋势,在教学改造中勇于创新,提出了“113”人才培养新体系,即一个理念-OBE,一个模式-CDIO,“三化”育人(协同化育人,家庭化培养,个性化指导)举措。实施基于CDIO的人才培养新模式,将OBE教育理念落实到人才培养的全过程,采取协同化育人、家庭化培养、个性化指导的教学改革策略,以此培养符合社会需求的高素质应用型人才。信息工程学院在探讨和实施“113”人才培养模式改革中,开展了基于OBE-CDIO的电气信息类专业教学改革研究与实践探索。
  1 反向闭环滚动优化改进设计
  反向设计是针对传统的正向设计而言的[2]。正向设计是课程导向的,而反向设计是从需求开始,由需求决定培养目标,由培养目标决定毕业要求,由毕业要求决定课程体系。每学年执行一次教学评价环节,评价毕业要求达成度、评估学生工程能力,4年为1个周期。根据学生工程能力评估结果,适当修改毕业要求,决定指标点等,实现内环滚动优化改进。同时,4年为1个周期,根据国家社会、教育、行业发展、学校定位和学生发展及家长和校友期望,修订培养目标,执行外环滚动优化改进。为对整个反向闭环滚动优化改进设计过程监督和指导,学院成立了“113”人才培养模式改革专家工作组,专业建设委员会。
  2 以成果导向确定专业培养目标
  满足内外部需求,培养目标的表述要精准是确定培养目标应遵循的两条原则[3]。成果导向教育的反向设计是从“需求”开始的。内部需求取决于教育教学规律、学校的办学思想和办学定位(包括人才培养定位)以及教学主体(学生与老师)的需要等,这些需求是传统教育教学设计的主要依据。然而,外部需求(需求主体为国家、社会和行业、用人单位等)往往是传统教育教学设计容易忽视的。国家与社会的需求为宏观需求,是制定学校层面人才培养定位与目标的主要依据;行业与用人单位的需求为微观需求,是制定专业人才培养定位与目标的主要依据。国家与社会的需求包括政治、经济、科技、文化等多方面的需求,这种需求具有多变性和多样性的特点[3]。
  如图l所示,权威调查报告的数据显示毕业生的就业意向与企业提供岗位的供求关系差异。
  面对不断上涨的劳动力成本和固定成本,自动化的步伐在中国备受关注。目前中国是全球制造业中心GDP占全球制造业的30%,现在公司一直在密集谈论工业4.0,实际上大多数企业尚未完成工业3.0自动化阶段。主要是因为缺乏大数据分析能力和分析平台,限制了企业的管理、生产向更加智能化的方向发展。
  对自动化专业过去3年( 2014-2016)就业情况调查,毕业生188人,考研40人,就业132人,就业率为91.5%。其中有一人考取政府公务员,其余人全部就业于企业。专业就业率在90%以上,可以说是比较良好的。但是在就业过程中,仍然有两个主要问题无法回避:(1)本科生入职薪酬普遍较低,应届本科生工作前两年的平均月薪在三四千元左右。(2)毕业生希望就职岗位与企业提供岗位差别较大,很多毕业生属于勉强就业或者为了就业而就业。自动化专业根据就业现状、学校定位和社会需求,制定了具体的毕业要求和新的培养目标。
  3 根据毕业要求设计课程体系
  根据毕业要求,执行理论教学与实践融合模式,根据“认知一实践一创新一创业”4个阶段实验教学体系,将实践教学细分为阶梯状的5个不同层次,构建了如图2所示的实验教学体系。
  3.1 理论教学
  理论教学的基础是教学内容和课程体系,教学内容和课程体系决定着学生的知识和能力结构,决定学校输出的人才质量。为此,学院依托学校“大化工”优势资源,根据毕业要求设置各专业的课程体系,不断优化课程结构,更新教学内容,加强课程之间逻辑衔接。基于OBE-CDIO教育体系,制定教学大纲,撰写教案
  3.2 实践教学
  沈阳化工大学信息工程学院电气信息类的7个本科专业属于工程类专业,工程类专业对实践教学要求颇高,通过实践教学这个环节使学生的动手能力、实践能力和解决问题的能力得到锻炼和提高。为保证学生们的综合实践能力不断提高,学院实践教学质量和效果得到有效保障,遵循跨学科整合、理论实践融合、资源优化共享的实践教学理念,将实践教学体系分为“认知一实践一创新一创业”4个阶段,并进一步根据学科要求将实践教学细分为阶梯状的5个不同层次,分别是:认知阶段,这一阶段是第一层次,这一阶段学习让学生认识到实验的重要性并且引起学生的兴趣。第二层次是实践阶段,也是验证专业基础理论的实验。第三、第四层次是学生的创新阶段,是在第一、第二阶段基础上进行的小项目综合实验。第五层次是系统性的实验,也是创业的准备阶段,主要是由多个小项目组合的综合实验及设计,主要是由前面阶段训练后,进一步培养学生的设计能力和综合能力。
  4 “三化”育人的培养举措
  学院自动化专业为学校的特色专业,以自动化专业为示范,采取“学中做”和“做中学”相融合的方式,首先开展了“三化”育人举措的实践工作。自动化2016级学生,3~4名同学组成家庭,由自动化专业老师和选出的其他专业部分老师担任家长,每个家庭随机选择1名老师为家长。由于家长跟了解自己的孩子,对孩子的身心发展和技术需求能很好地跟踪和把握,因此家长也是家庭中所有孩子的导师。导师要在业务学习上进行指导,要适时安排专题报告,在孩子的实验的5个层次中给孩子指导,尤其在项目和系统设计中发挥关键引领作用。
  在协同化育人方面,应用型本科院校加强校企合作式育人机制建设尤为重要。具体采取的方式为:(1)聘请企业专家为专业建设顾问,负责专业定位,培养目标和毕业要求制定的指导。(2)聘请企业专家为兼职教授.指导毕业论文,讲授企业和行业技术知识,进行岗位技能培训和专业理论培训,以及职业规划培训。(3)在企业建立生产实习、实训基地,使学生深入到企业现场,了解和实践工程技术。制度在企业中力量是强大的,制度的变革能促进企业的发展,企业的发展能促使人才的进步,要想不断完善校企合作模式、提高制度的发展,必须做到大胆创新,敢于突破。
  5 结语
  能否有效实现OBE教育,关键是如何执行CDIO教学模式,如何有效落实三化育人举措。一个完善的基于OBE-CDIO的教学改革与实践,不仅要“形似”,更重要的是要“神似”。“形似”靠技术,“神似”靠理念和态度。一定要避免教条化和功利化,要弃糟粕吸精华。
  [参考文献]
  [1]顾佩华,胡文龙.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J]高等工程教育研究,2014 (1):27-37.
  [2]龚晓林.CDIO模式下工程教育加强人文素质培养的思考[J].中国成人教育,2011 (10):9-10
  [3]李志义.成果导向的教学设计[J]中国大学教学,2015(3):32-39.