基于OBE理念的工业工程专业人才培养体系论文

2024-05-21 11:45:59 来源: 作者:heting
摘要:文章首先概述了基于OBE理念的工业工程专业人才能力需求层次构建,然后分析了基于OBE理念的工业工程专业人才培养规划设计,最后论述了基于OBE理念的工业工程专业人才培养体系构建。
摘要:文章首先概述了基于OBE理念的工业工程专业人才能力需求层次构建,然后分析了基于OBE理念的工业工程专业人才培养规划设计,最后论述了基于OBE理念的工业工程专业人才培养体系构建。
关键词:人才培养体系,工业工程专业,OBE理念,层次分析法
成果导向教育(Outcomes-Based Education,OBE)理念通过“目标—措施—评价”的闭环结构促使学习效果得到持续改进。1981年,OBE理念被首次提出,作为一种有别于传统教师主导型的新教育模式,该理念很快得到教育界的认可,成为工程专业教育改革的核心思想。2016年6月,中国加入《华盛顿协议》,成为其正式成员,由此以学生为中心、产出为导向、质量持续改进的工程教育认证核心理念开始渗透我国高等教育的日常活动,这要求相关的本科教育活动应围绕设定的培养目标开展培养方案的反向设计。
随着时代的发展和社会的进步,工业工程专业在现代行业中扮演着越来越重要的角色,同时也对培养具有综合素质和专业能力的人才提出了更高的要求。传统的培养体系更多注重基础知识和理论知识的传授,因其与实际工作需求相脱节,往往不能达到预期的效果。OBE理念是以学习成果为中心,以培养学生实际能力和社会实践能力为目标,并将能力培养贯穿学生学习过程的一种教育理念,更加符合工业工程人才实际工作需求,故将OBE理念引入工业工程专业建设,对于培养具有实际能力和创新精神的工业工程人才十分重要[1]。
一、基于OBE理念的工业工程专业人才能力需求层次构建
(一)用人单位需求信息的获取
通过采用问卷调查法、当面访谈法、电话调查法及借助互联网的招聘信息对用人单位的需求进行研究可以发现,工业工程专业人才的能力需求主要聚焦在以下几点:扎实的专业知识、提出问题的能力、解决问题的能力、创新思维、相关软件的操作能力、社会责任感、职业规范、团队合作精神、组织协调能力、终身学习的能力、逻辑思维能力、实践能力、实习经验、沟通能力。能力需求层次分解如图1所示。
(二)构建工业工程人才能力需求层次
构建的层次分析指标体系如表1所示,对用人单位需求进行分类整理可以发现,基于需求的重要程度,用人单位对工业工程专业学生的要求有三个大的方面,分别是基础能力(A1)、专业能力(A2)和创新能力(A3)。
笔者通过结合用人单位需求的第二层和第三层要求的重要度,按照9个等级进行打分,并根据判断矩阵,计算本层关联元素相对于上一层元素的重要性顺序权重。之后,用层次分析法(AHP)进行量化。AHP是一种将定性与定量分析相结合的系统分析方法。它适用于那些难以完全用定量方法进行分析的决策问题的解决,是在复杂的社会经济系统实现科学决策的有力工具。主要步骤如下。
第一,构建模型。将决策的目标、考虑的因素和决策对象按他们之间的关系分为最高层、中间层和最底层。矩阵中的aij表示指标j相对指标i的重要程度,如果前者更为重要,那么aij>1,如果两者同样重要,则aij=1。
第三,层次单排序。层次单排序是指在每个层次下,将各个因素或要素两两比较,得出它们相对重要性的判断矩阵,然后通过计算得出每个因素或要素的权重向量,最终确定各个因素或要素在该层次下的权重比例。
第四,计算层次总排序权重。层次总排序需要先将每个层次下的各个因素或要素的权重向量进行加权平均,得出上一层次下每个因素或要素的综合权重,然后再将上一层次下各个因素或要素的综合权重进行加权平均,得出更高层次下每个因素或要素的综合权重,直至得出最终权重向量[2]。
通过以上过程的数据处理,可得出第三层的权重,以及第三层需求对于整个需求的重要度。需求权重汇总如表2所示。
二、基于OBE理念的工业工程专业人才培养规划设计
(一)工业工程专业人才规划
确定需求重要性后,需要对工业工程专业人才培养进行规划,确定竞争性评估。在上面的内容中已经算出用人单位需求重要度,现有的水平评估及目标质量确定是用数字1—5来表示,从1到5表示满意度依次上升,1表示非常不满意,5表示非常满意。经过讨论,得出的工业工程专业人才质量规划如表3所示。表中,水平提高率=目标质量/本校现有水平,绝对重要度=用人单位需求重要度×水平提高率×特性点系数,相对重要度=各个需求绝对重要度/绝对重要度之和。由表3可知,实习经验/专业知识、沟通能力、提出问题的能力等为用人单位对工业工程专业学生培养的需求重点[3-6]。
(二)培养方案展开图的构建
在构建培养方案展开图时,需要有针对性,对需要重点关注的能力进行配置转换。根据用人单位要求与工业工程专业学生能力的重要度和培养方案配置原则,得到的培养方案展开图如图2所示。
(三)建立能力与培养方案关系矩阵
根据专业能力需求层次图,结合培养方案展开图,建立学生能力与培养方案关系矩阵,其中的特性点系数用、o和△表示,取值分别为1.5、1.2和1.0,空格表示不考虑。通过评估需求和培养方案的匹配关系,确定培养方案改进的重点和方向,结果如表4所示
从学生能力与培养方案关系矩阵中的评分可以得出各种能力与培养方案的支撑因素,进而为工业工程专业人才培养体系改革提供了依据。
三、基于OBE理念的工业工程专业人才培养体系构建
(一)能力与培养方案的支撑关系分析
从表4的关系矩阵出发,综合工业工程专业人才的能力要求,统计培养方案中的较强相关支撑因素如下。①专业素质,专业素质主要支撑专业课、学科基础课、实验课、金工实习、毕业设计;②个人特性能力,个人特性能力的培养与社团活动、学科竞赛等第二课堂有密切关系,但更多取决于学生参与的积极性和参与机会,前者与学生的个性特点相关,后者则更多取决于学校的环境,无法在培养方案中得到体现;③实践能力,按照相关分析,实践能力所需的支撑关系最为复杂,既需要第一课堂的知识支撑,更需要各种实习、实验及各种设计类训练的支撑;④创新能力,学生创新能力培养主要得益于学科竞赛和毕业设计等,随着工业工程专业的发展,如需加强创新能力培养,除了提高学生对各种创新大赛的参与度,还有一个更重要的途径就是在人才培养体系中增加设计类课程。
(二)工业工程专业人才培养体系构建策略
根据以上四点能力(素质)需求要素分析,结合郑州航空工业管理学院(以下简称“我校”)现行培养方案,需要在核心课、实验和实习及毕业设计中提升改造。
1.核心课。我校开设了运筹学、系统工程、工程经济管理学等课程,对学生决策与优化能力的培养起到了重要的作用,同时开设了电工电子基础、机械设计基础、管理信息系统等课程,使学生可以了解企业信息管理系统的构建。具体分析结果显示出我校工业工程专业培养方案存在不足之处,需要进一步调整与优化。①公共基础课学分占比明显高于其重要程度,因此需要进一步压缩公共基础课的学分比例,增设企业与社会需求的相关课程,这对于减轻学生学习负担,提高社会对该专业人才的认可度具有积极意义。②专业课设置在满足专业基本特性的基础上,应增加与新时期需求接轨的课程,如智能制造、数据挖掘与机器学习等与企业实际相关的技术类课程,并进一步加强实践,如智能生产实践。③扩大专业选修课及跨学科选修课的范围,以发挥专业选修课及跨学科选修课对学生个性化发展的重要作用。同时,依据企业及社会需求动态调整选修课,以使学生具备系统化的工业工程知识体系,更好地适应企业及社会需求[7-8]。
2.实验和实习。现行培养方案突出了实践教学环节的重要性,加大了集中性实践教学环节的学分比例,较好地体现了工业工程专业实践性强、应用性强的特点,为满足企业及社会对工业工程专业学生动手实践与创新能力的需求也提供了强有力的支撑。但要想让培养方案在执行过程中真实反映实验和实习培养的效果,需要借助教学大纲进一步规范。①对于实验课的规范应体现在实验目的和实验要求层面,将实验的成果评价作为提高实验效果的重要措施,如设计类实验以产品进行评分,验证性实验以过程和结论进行评价,基于此,以鼓励各课程实验与课程设计相结合,确保课程设计以实验数据为起点,成为实验的延伸。②实习课程方面,应坚持工业工程专业学生金工实习在本校工厂,认识实习进制造企业,专业实习进航空工业各大企业的优良传统,如此既可以让学生见世面,又能使其熟悉本校赖以生存的行业背景,并提前做好航空报国的思想准备。另外,需要提升的是实习过程控制,即要改变过去实习安排粗糙,带队指导教师对企业了解不深入的弊端,且实习指导教师要率先进厂学习,将专业知识与企业实际相结合,编制实习大纲,并将三周实习任务细化到日,以便对学生的指导做到有的放矢[9-10]。
3.毕业设计。毕业设计是专业培养的最后一个教学环节,选题必须符合工业工程专业培养目标,尽量与工程实际及教师的科研课题和科研方向相结合,同时考虑工业工程的应用性,加大设计类和改善类题目的比例,要求学生深入企业生产采集数据信息,识别生产系统存在的问题,并选择恰当的工业工程技术和方法进行分析,提出切实可行的改进措施和方案。对已有实习单位的学生,可采用校内指导教师与校外导师联合指导毕业设计的模式,根据实习单位生产实际需要开展选题;对无实习单位的学生可提供临时实习单位,或者与专业实习相结合。拟定题目之后,要填写毕业设计题目申报表,以专业为单位,组织聘请校内、校外专家进行评审,如此可确保毕业设计的选题质量。另外,毕业设计选题确定后,要组织学生撰写开题报告并进行开题,同时对学生查阅中外参考文献的篇数、研究的主要内容、研究的技术路线及最终目标或成果形式做出明确要求。此外,强化指导教师撰写指导记录的制度,做好进度管理,避免学生出现最后突击赶工毕业设计的行为。毕业设计过程中,学生必须阶段性深入企业生产实际和现场,通过多种途径、多种形式了解和掌握本专业基本的实践知识,获得对企业及生产过程的感性认识,从而为今后正式工作打下基础。
四、结语
本文按照OBE理念,结合企业及社会需求,从能力需求出发,配置工业工程专业培养方案,在突出核心专业课的基础上,充分加强了对实操性课程和实验课程等实践类课程的要求,且在培养方案中着重对这类课程进行了配置。这对高校工业工程及相关专业有针对性地优化培养方案,提高人才培养质量,进而强化本科教学的核心地位具有一定的借鉴与指导意义。同时,笔者将根据以上结论重构培养目标及培养要求,构建工业工程专业培养体系,并在今后的教学实践中进一步搜集用人单位的需求,以便持续进行完善。
参考文献:
[1]黄沈权.地方高校工业工程智造人才培养模式探索[J].高教学刊,2023,9(1):159-162.
[2]周炳海.适应创新人才培养的工业工程专业本科课程体系与教学改革研究[J].机械制造,2020,58(3):4-7.
[3]刘丙雯.基于OBE理念的思政课教学问题及策略研究[J].重庆电力高等专科学校学报,2022,27(6):45-48,78.
[4]孟丽丽,刘伟民.新发展理念背景下工业工程专业建设规划研究[J].华北理工大学学报(社会科学版),2022,22(3):148-154.
[5]张建桃,曾莉.基于市场需求的工业工程专业课程设置[J].高等工程教育研究,2022(3):67-73.
[6]郭志国.基于OBE理念安全工程专业人才培养体系构建[J].教育教学论坛,2021(43):13-16.
[7]刘志,龚本刚,唐娟.基于TOPSIS的工业工程专业实践教学综合评价研究[J].安庆师范大学学报,2023,29(1):111-116.
[8]张洪亮,常建国,郜振华.基于QFD方法的工业工程专业培养方案优化[J].高教论坛,2019(3):58-61.
[9]黄沈权,陈亚绒,张祥雷,等.地方高校工业工程智造人才培养模式探索[J].高教学刊,2023,9(1):159-162,167.
[10]颜伟,孙佳旭,李美燕.新工科背景下项目型课程体系重构:以工业工程专业为例[J].高教学刊,2023,9(6):89-92.
