校企联合培养机制下基于OBE的卓越工程师课程体系设计
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作者:朱江 余艳英 唐宏 曹建玲
摘 要 卓越工程師计划的目的是全面提高我国工程教育人才培养质量，其关键之一是通过构建校企联合培养机制来促进高等教育面向社会和行业需求。在联合培养机制的实施过程中，如何更好地对课程体系进行设计，提高学生的实践和创新能力非常重要。为此，本文基于产出导向教育（OBE）理念，从课程建设、解决复杂工程问题能力培养两个方面探讨了校企联合培养机制下，卓越工程师的课程体系设计。
关键词 校企联合培养机制 工程硕士培养机制 团队合作模式
中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.01.025
The Design of Excellent Engineer Curriculum System Based on OBE
under the Mechanism of School Enterprise Joint Training
ZHU Jiang， YU Yanying， TANG Hong， CAO Jianling
（School of Communication and Information Engineering， Chongqing University of Posts
and Telecommunications， Chongqing 400065）
Abstract The purpose of the excellent engineer program is to improve the quality of engineering education personnel training in China. One of the key points is to promote higher education to meet the needs of society and industry through the construction of school enterprise joint training mechanism. In the process of the implementation of the joint training mechanism， how to better design the curriculum system and improve the students' practice and innovation ability is very important. Therefore， based on the concept of output oriented Education （OBE）， this paper discusses the curriculum system design of excellent engineers under the joint training mechanism of school and enterprise from two aspects of curriculum construction and ability training of solving complex engineering problems.
Keywords school enterprise joint training mechanism; training mechanism of master of engineering; team cooperation mode
卓越计划实施的关键之一就是通过构建校企联合培养机制来促进高等教育面向社会、行业的需求。[1]在该机制下，学校实现了开门办学，使得高等教育能够及时把握行业发展的态势和学科发展的前沿，使得工科专业培养目标符合社会、行业需求的准确定位，使得学生的实践和创新能力能够得到更好的培养。关于卓越工程师计划的校企联合培养机制，各个高校都进行了积极的探索、研究和实践，但目前依然有一些问题需要解决。
首先，要进一步构建高校与企业一体化的课程体系，以及该体系下的教学内容和教学方法。在现有的卓越工程师计划课程体系的基础上，需要进一步与合作企业沟通，了解企业诉求，共同制定课程体系，在满足企业用人需求的同时，遵从高等教育的基本原则，确保本科学生打下扎实基础、全面培养工程素质、提升发展潜力。
其次，要突出培养学生的实践和创新能力。实践和创新能力培养的核心是培养学生解决复杂工程问题的能力。[2]在校企联合培养机制下，复杂工程问题要来源于当前行业的具体工程问题。因此有必要充分和企业合作，把这些问题提炼出来，结合课程教学，让学生掌握解决这些问题的知识，形成解决问题的思路和方法。
为此，本文以产出导向教育（Outcomes-based Education，OBE）理念[3]为基础，从课程建设、解决复杂工程问题能力培养两个方面探讨了卓越工程师校企联合培养的课程体系设计，以提高卓越工程师班学生的创新和实践能力为目标，为促进校企联合培养机制的完善与改进探索出一种新的思路。
1课程建设
OBE是工程专业认证标准推荐的基于学习结果的工程教育模式。[3]OBE是一种聚焦于学生学习课程后获得什么能力和掌握什么知识的培养模式，OBE要求一切教学活动、教学过程和课程设计都是围绕实现预期的毕业要求来开展。OBE的设计是针对学生能力的培养而展开的，如何评价课程教学是否能够支持和满足学生能力的培养就非常关键。图1显示了，在校企联合培养机制的框架下，如何基于OBE理念来进行课程建设。 1.1 课程目标的确定
如图1所示，课程目标的最根本依据是卓越工程师班培养方案中的培养目标，由培养目标生成本专业的毕业要求，而课程目标是毕业要求的对应支撑。因此，课程目标的制定需要三个组要环节：
（1）培养目标的确定：培养目标是卓越工程师班培养方案的重要组成部分。因此，在校企联合培养的机制下，基于校企共建的产学研合作平台，建立校企联合的专家指导委员会，来指导本专业的培养方案制定。培养方案要有符合学校定位的、公开的、适应行业和社会发展需要的培养目标，同时培养目标能反映学生毕业后 5年左右在社会与行业预期取得的成就。总之，要保证培养方案是兼顾学校、企业各自理念和目标的纲领性文件。
（2）毕业要求的确定：毕业要求指标的分解要满足企业对本专业人才的需求，制定出学生毕业时所具备的能力和掌握的知识体系。毕业要求要能够体现出学生对数学知识、工程知识、专业知识的掌握，并且能够运用这些知识和现代工具进行工程项目的开发、维护，能够解决复杂工程问题，能够理解工程与社会的关系、工程与环境以及可持续发展的关系，能够体现出良好的团队意识、交流沟通同能力、职业规范，并且具有国际化视野。
（3）课程目标的分解是在企业参与课程内容制定和企业导师授课的基础上，制定出学生学习课程后能够获得哪些能力和知识。课程目标要分条列出，各条能够覆盖课程的知识点和能力点要求。课程目标制定要科学合理，易于评价，内容清晰，能支撑分配到该课程的毕业要求指标点。
1.2 教学内容与方法
在制定好课程目标以后，要围绕目标确定好教学内容以及教学方法。教学内容要能够支撑教学目标，换句话说就是教学内容要对课程目标全覆盖，凡是不能支撑课程目标的教学内容都可以舍去。在校企合作的背景下，教学内容的制定要遵循如下原则：（1）教学内容的制定要符合行业和技术发展的趋势，做到与时俱进，每个年度可以根据情况调整教学内容，不能闭门造车。因此，课程组必须和企业结合，深入调研。（2）鼓励授课教师到企业交流、挂职，力争引入更多双师型教师。通过这样的方式，让跟多贴近产业一线的教师进入课堂。
教学内容制定后，让学生更好掌握知识、获得能力，最终还是要落实到教学活动中，因此教学方法就很重要。结合我们的实践经验，总结如下：（1）结合案例教学：教学中，可以把课程所涉及的基本原理、概念纳入案例场景，通过案例讨论或者研讨来对学生进行教学。以通信系统的教学为例，信道建模在各类无线通信系统中都有涉及，但如何分析，共性和差异在哪里，都可以结合案例分析。这种教学方法不但可以让枯燥的理论落于实处，便于学生理解，也可以让学生通过对案例的理解来拓宽自己的视野，从而丰富自己的知识。（2）启发式、讨论式教学：要培养学生具有较强的分析、解决实际问题的能力，抽象、枯燥的基础知识仅靠教师“满堂灌”，很难达到课程目标。我们的经验是提高讲座式授课的比例，在学生所在专业聘请一线科研教师，对课程领域内的新技术或者正在从事的科研项目内容进行讲授，以解决科研项目问题的视角向学生传授课程领域的知识，不但能够更好地实现启发式、讨论式教学，还能确保教学的实时性与前沿性。
1.3 课程目标评价
课程目标评价即课程目标达成度评价，其意义在于能够判断和分析出通过课程的学习，学生对知识和能力的掌握情况。需要强调的是课程目标评价不是单纯的以课本知识为对象，而是以发展学生能力为主要参考。因此，评价环节不能仅仅包含考试结果。具体环节包括：
（1）任课教师每学期总结学生成绩分布、课程目标达成度、教学方法、教学内容、考核分析、学生学习情况。根据学生成绩、课程目标达成度结果，持续改进课堂教学方法、完善教学内容、督促学生学习。相关过程记录在每门课程每年度的课程教学总结文档中。
（2）对课程教学进行监督、记录，如果发现问题及时做出反馈性信息，并商讨提出具体的改进措施。评价的内容包括教师指导是否适时、适度、适当;课程实施状况;教学过程中的反馈信息以及需要调整和改进的措施。
（3）课程对加快学生掌握研究方向基础知识、教师教学水平成效评价的重点。评价的内容包括学生、教师对课程教学和课程内容的优缺点做出的结论;课程教学是否达到预期的目标;与其它课程相比，本课程有哪些需要借鉴完善之处。
2解决复杂工程问题能力培养
复杂工程问题是指涉及多方面的技术、工程和其它因素，并可能相互有一定冲突，具有较高的综合性，必须运用深入的工程原理，经过分析才可能得到解决。复杂工程问题不仅涉及理论问题、技术问题，还涉及经济、人文、社会等多方面的因素，是一个高度综合性的问题。对于校企联合培养机制下基于OBE的卓越工程师课程体系设计，解决复杂工程问题能力的培养尤为重要。从知识获取和能力培养方面，遵循循序渐进的学习规律，从简单到复杂，从单一知识掌握到多门类知识的综合运用，逐步培养出学生解决复杂工程问题的能力。
如图2所示，在校企联合机制下，结合企业对人才所具备能力的要求，把复杂工程问题解决能力培养分为基础分析能力培养、综合应用能力培养、工程能力培养三个层次：
（1）基础分析能力培养层次：主要培养学生的归纳、建模、分析问题能力：通过数学类、电子基础类课程培养学生的基本分析能力，学习从基本原理出发进行建模、分析，并得出结论的能力，具备某一类知识、某一个方面或者局部的分析能力，以培养学生解决复杂工程问题的基本能力素养。相关的课程有基础通识课程、基础实践课程，例如数理課程、计算机课程。这些课程都比较侧重于对基础知识和基本原理的深入理解，并能运用所学知识，对工程问题进行归纳，具备建立相应的工程模型，并加以分析的能力。
（2）综合能力培养层次：主要培养学生的系统性分析问题能力：这个层次开始关注系统多模块之间、多指标之间的关系，强调系统层面、全局分析的能力。需要将各部分知识、技术的进行综合运用，从而在系统层面解决问题。培养学生综合应用知识和技术的能力。相关的课程有学科基础课程、专业实训类课程，例如专业基础课程、随课实验课程。这些课程侧重于对本专业所属学科相关的基础知识和原理有比较深入的了解。通过学习，学生能够对本专业所属学科相关领域的复杂工程问题进行建模、分析，得到结论以及解决问题的方案。
（3）工程能力培养层次：主要培养学生的工程决策能力。这个层次除了技术问题之外，还涉及成本、安全、能耗、工程伦理等多个相互冲突的因素，需要学生平衡多个相关方的利益，尽量做到与实际工程项目一致，在多个冲突中进行决策，培养学生实际工程应用和工程决策的能力。相关的课程有专业课程、综合实训类课程，例如毕业设计、毕业实习课程。这些课程主要是综合知识的学习和应用，除了培养学生综合运用知识的能力外，在解决问题的过程中要体现出涉及经济、人文、社会等多方面因素的考虑。
由此可见，对于上述能力的培养，贯穿于课程体系设计的始终，从理论教学到实践教学，从基础知识的熟悉掌握到多门类知识的综合运用，最后到实际工程应用案例的综合决策，潜移默化地对学生解决复杂工程问题能力进行培养和训练。值得注意的是，在校企联合机制下，卓越工程师班学生的实训实践类课程贯穿四年，每年都有在企业开展的实践课程。从低年级的认知实习到高年级的毕业设计、毕业实习，都由企业导师进行课程设计，并由企业导师从企业项目中提炼出具体工程问题，用于培养学生解决复杂工程问题的能力。
3结束语
我国正经历调整经济结构、转变经济增长方式，依靠技术创新、实现产业转型升级的过程，这对卓越工程师校企联合培养提出了新的挑战。本文提出的课程体系设计是在这个大背景下，力求通过从课程建设、培养解决复杂工程问题能力两个方面的改革，以提卓越工程师班学生的创新和实践能力为出发点，借助OBE理念，充分整合学校和企业的积极要素，为推动卓越工程师校企联合培养的改革提供一条新思路。
重庆邮电大学教育教学改革项目（XJG1606）资助
参考文献
[1] 雷芳，陈前斌，李强.基于“卓越计划”的青年教师工程实践能力培养的探索与实践.价值工程，2013（32）：249-250.
[2] 周萍，孙跃东，郑岳久.以提升解决“复杂工程问题”能力为目标的教学体系改进研究.科教导刊（下旬），2019 （2）：39-40，60.
[3] 田君，钟守炎，孙振忠，李西睿.基于卓越工程师培养目标和“学习产出”（OBE）教学模式的机械设计课程群的建设与改革.教育教学论坛，2015（8）：118-120.
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