但永平，王鳳歌，耿世勇，路向陽，方向前

（中原工學院 電子信息學院，河南鄭州 450007）

將新技術引入教學是新時代高校教育教學的“新基建”，是保證專業(yè)質量和專業(yè)技術水平的“質量革命”?；贠BE 理念的電類專業(yè)立體化工程實踐能力培養(yǎng)平臺的構建，符合新工科建設要求。

對電類專業(yè)而言，教師要對學生畢業(yè)時應達到的專業(yè)技術能力及水平有明確的認識，需要制定具體的培養(yǎng)方案，配套教育平臺，設計適宜的教學方式，保證畢業(yè)生達到預期培養(yǎng)目標。

電類專業(yè)學生的工程實踐能力是衡量其培養(yǎng)質量的重要標志，如何按照教育部全面提高人才培養(yǎng)質量的要求，基于在線開放課程，采用OBE 教學理念重塑教育平臺，制定實踐教學目標體系，改革現(xiàn)有的實踐教學模式，提高電類專業(yè)學生工程應用與創(chuàng)新實踐能力，培養(yǎng)高素質專業(yè)應用型人才，成為當前電類專業(yè)教學研究的重要課題之一。借鑒OBE 理念，改革中原工學院電類專業(yè)人才培養(yǎng)模式，形成立體化工程實踐能力培養(yǎng)模式，是一項艱巨復雜的系統(tǒng)工程[1-4]。

中原工學院一貫重視專業(yè)特色建設，開展基于OBE 理念的電類專業(yè)工程實踐能力立體化培養(yǎng)模式改革研究與實踐，為該校電類專業(yè)學生工程實踐能力培養(yǎng)搭建了全新的實踐教育平臺，將大大改善該校電類專業(yè)教育資源和信息化學習環(huán)境，優(yōu)化實踐教學方式，促進教師能力提高，對高素質工程技術人才的培養(yǎng)和該校一流本科課程的建設具有重要意義。

1 基于OBE理念的實踐培養(yǎng)模式現(xiàn)狀分析

基于OBE 理念的電類專業(yè)工程實踐能力立體化培養(yǎng)模式改革與研究，符合高等教育新發(fā)展理念，是電類專業(yè)高質量本科教育“新基建”的重要組成部分。目前的實踐培養(yǎng)體系及模式與電類專業(yè)人才應具備的工程應用能力和創(chuàng)新實踐能力仍有差距，部分畢業(yè)生缺乏工程實踐能力，難以適應現(xiàn)代企業(yè)崗位需求。

近幾年，基于成果導向的教學模式已經在眾多國家的各學科教學中應用。國內眾多高校也開始應用OBE 理念開展教學，在理論教學中取得了良好效果，但在實踐教學中應用較少。同時，基于信息化的課程建設大規(guī)模開展，目前，國家級線上一流本科課程已認定1 900 門左右，但大多數(shù)是理論課程，實踐課程較少，不利于學生工程實踐能力的培養(yǎng)。因此，迫切需要將OBE 教學理念應用于實踐教學的改革與研究，實現(xiàn)電類專業(yè)人才工程思維和工程實踐能力培養(yǎng)模式的改革[5-7]。

2 基于OBE理念的實踐培養(yǎng)模式構建

針對現(xiàn)有實踐教學體系在培養(yǎng)學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力方面存在的不足，結合現(xiàn)有的教學基礎條件，整合各種軟硬件資源，搭建“電類專業(yè)工程實踐綜合”慕課教學平臺，創(chuàng)建實驗室平臺、智慧教室平臺，采用OBE 理念，重塑實踐環(huán)節(jié)教育教學形態(tài)，探索實施智能化教育，培養(yǎng)學生在所學專業(yè)方面的創(chuàng)新實踐意識，提高其專業(yè)素質及創(chuàng)新實踐能力，鍛煉其團隊協(xié)作與交流、技術報告撰寫及作品演示等能力，從而使學生的綜合素質得到有效提升。

組建有工程背景的師資隊伍，開展立體化的“金字塔”人才培養(yǎng)模式改革與研究，逐步建立以學生為主體、以提升學生的實踐能力和增強學生創(chuàng)新意識為目的、以慕課平臺和開放實驗室為主線，形成基于OBE理念的實踐人才培養(yǎng)模式，如圖1 所示。

圖1 OBE 理念實踐培養(yǎng)模式

2.1 重塑OBE 理念的工程化實踐目標體系

大學教育以人為本，教師是教育的重要引導者和參與者，首先要在教育目標上提高認識，教育理念上達到統(tǒng)一，進而主動學習和踐行OBE 理念，為教育新目標實施奠定人才基礎。

重塑實踐課程目標體系，制定實踐教學環(huán)節(jié)的工程化規(guī)范和標準。建立相應的專業(yè)課程教學大綱，制定實踐環(huán)節(jié)規(guī)范和標準。完善現(xiàn)有課程實驗及工程化指導書，錄制實踐教學視頻，搭建慕課平臺，細化實踐能力評價體系。

一系列目標體系的建立將服務于工程實踐人才的培養(yǎng)，促進教師著眼現(xiàn)代教學模式和教學手段，從形式到內容適應新時代教學目標，將學生培養(yǎng)成為電子信息行業(yè)的優(yōu)秀人才。

2.2 創(chuàng)建多功能工程化實驗室

創(chuàng)建工程化培養(yǎng)的實驗室和實訓基地，配套完成電子電氣信息基礎實驗中心、電氣信息專業(yè)實驗中心、自動控制實踐基地、PLC 實踐基地、嵌入式CDIO共建實驗室、大學生創(chuàng)新實踐基地、飛行器協(xié)會實踐基地及電子大賽協(xié)會實踐基地。加大力度，配置儀器設備及課程設計項目資源，開設畢業(yè)設計工作室，對接對口企業(yè)資源，搭建作品展示室，建設創(chuàng)新活動基地，推動競賽培訓營工程化運轉。將現(xiàn)有實驗室進行工程化改進，滿足實時仿真、實時交流、實時實踐的需要。

2.3 構建工程思維實踐教學平臺

中原工學院電類專業(yè)相關專業(yè)基礎課程電路原理、模擬電子技術及數(shù)字電子技術慕課已建立完成，且在超星泛雅平臺和中國大學MOOC 平臺正常運行，均已被認定為河南省一流本科專業(yè)課程，其中模擬電子技術課程被認定為國家級線上一流本科課程。傳感器原理、信號與系統(tǒng)、通信原理及電氣工程基礎等專業(yè)課慕課也已建立完成，在泛雅平臺、中國大學MOOC 平臺上線，并逐步完善，這為教學改革奠定了良好的基礎，也為實踐教學資源的共享提供了實施平臺。結合中原工學院優(yōu)質的教育資源和現(xiàn)有的教學體系，創(chuàng)建“電類專業(yè)工程實踐綜合”教學平臺，充實平臺資源、多角度形象直觀展示教學內容，既可激發(fā)學生學習新知識的興趣和動力，也可增強其創(chuàng)新意識?！半婎悓I(yè)工程實踐綜合”教學平臺資源設計如圖2 所示。剛進入創(chuàng)新實踐中心的新生可以通過實踐教學平臺提供的實踐教學資源：器件資源庫、實驗儀器使用、優(yōu)秀作品展示及競賽作品展示，對實踐環(huán)節(jié)產生濃厚興趣，從而進一步增強實踐的信心[8-9]。

圖2 “電類專業(yè)工程實踐綜合”教學平臺

2.4 制定工程化實驗教學分級管理體系

制定工程化實驗教學分級管理體系，如圖3 所示。這一階段面向本科二年級、三年級理工科相關專業(yè)學生，課程實驗和課程教學同步進行，實驗采用單人單臺設備的運行方式，主要以專業(yè)基礎課實驗、專業(yè)課實驗、方向課實驗為實踐教學體系改革對象。教師采用以學生為主體的教學方法，改變以驗證性實驗為主的傳統(tǒng)模式，增大設計性和綜合應用性實驗的比例，強調工程設計思維和工程實踐能力培養(yǎng)，并在教學手段上實現(xiàn)分級管理[10]。

圖3 實驗教學分級管理體系

2.5 課程設計加強工程實踐能力培養(yǎng)

在理論教學和實驗教學結束后，學生分層次開展課程設計，包含：專業(yè)基礎課程設計、專業(yè)課程設計及專業(yè)方向課程設計。教師借助實踐教學平臺，通過信息化教學手段，使實踐課程“虛實結合、軟硬結合、線上線下結合”。課程設計真正做到選題自由化、設計自主化、仿真驗證信息化、驗收標準國際化、結果真實化、設計報告標準化、考核嚴謹化，努力使學生在各個層次的設計中都能從中獲益。課程設計環(huán)節(jié)教學設計如圖4 所示[11-12]。

圖4 課程設計環(huán)節(jié)教學設計

2.6 學科競賽培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力

鼓勵學生參加國家及行業(yè)舉辦的各類學科競賽，以全國大學生電子設計大賽、“互聯(lián)網+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學生“恩智浦杯”智能汽車競賽、機器人競賽、“西門子杯”中國智能制造競賽等一系列競賽為依托，強化訓練，提高學生的專業(yè)興趣和科學精神，促進學生實踐能力的提升，并將競賽內容融入日常實踐教學環(huán)節(jié)的改革中，實現(xiàn)全體學生實踐創(chuàng)新能力的提 高[13-14]。

以賽促學、以賽促能，以賽促就業(yè)，借助實踐教學平臺和開放性實踐基地，為學生舉辦競賽培訓班和強化訓練營，并通過實踐教學平臺實現(xiàn)競賽資源共享。由高年級學生輔助指導低年級學生進行基礎實踐的訓練，形成“導生制”和“導師制”實踐教學模式。通過近幾年的不斷探索，總結出一套“3+3+4”三位一體的“管理+選拔＋競賽”的實踐創(chuàng)新基地管理模式和運行機制，如圖5 所示。新的實踐創(chuàng)新模式能夠讓更多的學生接受大學生創(chuàng)新基地的培訓和實踐指導。

圖5 學科競賽培訓管理模式

2.7 畢業(yè)設計實現(xiàn)綜合素質培養(yǎng)

大學生的工程實踐能力和實踐創(chuàng)新能力是衡量其綜合素質的重要標志。用人單位對大學生綜合素質能力有著明確要求，獨立工作能力和敢為人先的創(chuàng)新意識是大學生應具備的素質。畢業(yè)設計是完成本科培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)，是對學生綜合素質與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗。優(yōu)化畢業(yè)設計指標達成度，豐富畢業(yè)設計項目庫，使畢業(yè)設計緊密結合工程實際，設計內容緊扣最新的科技成果和國家鼓勵推廣的新技術，實現(xiàn)學生從學習者到從業(yè)者的順利過渡[15]。

3 基于OBE理念的實踐培養(yǎng)模式實施成效

基于OBE 理念的電類專業(yè)工程實踐能力立體化培養(yǎng)模式改革研究與實踐已在中原工學院電子信息學院全面推廣應用，學生參加學科競賽的積極性明顯提高（見表1），參與人數(shù)增長顯著，學科競賽屢創(chuàng)佳績。

表1 2021—2022 年學科競賽獲獎情況

4 結語

基于OBE 理念的電類專業(yè)工程實踐能力立體化培養(yǎng)模式，實現(xiàn)以興趣為導向，以問題為引領，以階段化的實踐教學體系為主干，以立體化的教學手段為實施方案，以工程實踐評價標準貫穿始終，使各年級、各專業(yè)學生均實現(xiàn)不同階段的工程實踐能力培養(yǎng)目標，有利于提高本科學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力，為新工科實踐教學探索出一條新的路徑。