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[摘要]當前我國安全工程人才培養以理論教學為主,不利于新工科背景下學生工程實踐與綜合素質的提高。課題組以廣東石油化工學院安全工程系為藍本,從一個執行范例、兩個關鍵目標、三個關鍵前提、四個執行原則、五個實施要點探討基于obe金字塔結構的人才培養改革模式。在理論教學、實踐教學、工程創新能力等多方面綜合作用下,改革效果顯示畢業生具有較強的自主學習、工程實踐、發現問題、分析問題和解決問題能力。這說明基于OBE金字塔結構的安全工程人才培養模式是可行的,實現了從“學校輸出理論性學生”到“學校輸出社會人才”的轉變,并為其他工程類專業人才培養模式改革提供了理論和實踐依據。
[關鍵詞]OBE金字塔結構;安全工程;校企協同育人;實踐教學
現今我國安全工程專業人才培養模式主要分為兩大類:強化行業特色培養模式和淡化行業特色培養模式。國內高校安全工程專業普遍安排的認知實習、生產實習等實踐教學效果不佳,未能真正培養學生的實踐、創新等能力,畢業生普遍不能達到用人單位的要求。隨著我國科技和經濟的快速發展,國內安全工程人才培養面臨著諸多挑戰:一是大數據、人工智能等互聯網技術的滲透導致安全工程交叉綜合性更強;二是經濟結構轉型給人類生產和生活帶來的安全問題與日俱增。理論教學模式培養出來的安全工程人才已無法滿足社會的需求,這給安全工程高等教育帶來了新的難題[1-2]。余修武等就安全工程專業教學現狀和學生的科研、應用能力,提出采用科教融合與校企合作雙翼模式提高人才培養質量[3];鄭琰等提出基于OBE理念的培養目標、社會需求、培養過程、培養效果評價機制和培養模式五個方面的應用型安全工程人才培養模式[4];朱麗華等優化安全工程課程設置,提出“雙師制”實踐教學和“跟班制”專業實習[5];郭穎杰提出構建重視基礎、懂行業知識、重視實踐的教育模式,培養滿足化工行業需求的化工安全工程人才[6];劉春結合教育和行業現狀,構建“大平臺、小模塊”課程體系,提出具有行業安全特色的應用型安全工程人才培養模式[7];馬慶春等探索具有石油特色安全工程人才的培養模式[8];李森等從把控理論課程設置、加強實驗室建設、強化實驗設備操作性三個角度探索安全工程新增院校的人才培養方案[9-10]。上述人才培養模式改革針對性較強,但學生實踐比重小,如何實現培養目標的設想不夠明確,部分課程設置缺少綜合實踐的環節。課題組在OBE金字塔結構理論的指導下改進安全工程專業人才培養模式,突出石油化工行業和區域經濟發展特色,響應新工科建設目標,在理論教學的基礎上加強工程類人才培養的實踐教學環節,以期提高應用型人才培養質量。
一、OBE教育理念及金字塔結構
OBE教育理念指的是教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果。1981年,Spady率先提出成果導向教育(Outcomes-basedEduca⁃tion,縮寫為OBE),并迅速得到美國等西方發達國家的廣泛重視和應用。盡管教育者對OBE教育理念的定義不一,但它們有一個共同性,即以產出為導向,反向設計,逐級分解,從而達到最終目標[4]。2013年6月,我國成為《華盛頓協議》簽約成員,全國工程教育認證工作正式開展,用成果導向教育理念引導工程教育改革,具有重大的現實意義[11]。OBE金字塔結構從一個執行范例、兩個關鍵目標、三個關鍵前提、四個執行原則、五個實施要點出發,以市場和行業需求為導向,結合高校知識成果的產出,除了注重培養專業型、對口型等各類人才,也注重對學生的創新創業精神、綜合素質、工程實踐能力的培養,最終培養出適應社會發展,能將專業知識應用在實際生產工作中的高素質復合型人才[12-13]。在OBE教育理念指導下,應從市場發展趨勢了解企業人才需求,明確專業人才培養定位和制訂核心能力培養目標;然后確立人才培養模式,結合OBE金字塔結構確定人才培養模式的執行范例;最后,結合各專業特點完善OBE金字塔結構人才培養模式。OBE教育理念人才培養模式設計見圖1。
二、基于OBE金字塔結構的人才培養模式
根據OBE教育理念人才培養改革模式,結合安全工程專業石油化工過程安全與應急管理的建設背景,從一個執行范例、兩個關鍵目標、三個關鍵前提、四個執行原則、五個實施要點出發,提出基于OBE金字塔結構的安全工程人才培養模式改革范例,突出工程實踐與創新能力培養。OBE金字塔結構培養模式范例見圖2。
(一)一個執行范例圍繞應用型高級工程技術人才這一個培養目標,結合區域經濟發展特色和市場需求,安全工程專業聯合中國石化茂名分公司及部分石油化工中下游特色企業,共建廣油安全工程校企協同育人實驗區,以“教師為引導、學生為中心”的教學形式,優化人才培養方案,改進人才培養模式,培養學生的自主創新、工程實踐能力。
(二)兩個關鍵目標在OBE金字塔結構人才培養模式中,教師不僅需要明確教學目標,更需要引導學生自發地、清楚地認識所要達到的關鍵目標。第一關鍵目標是成果藍圖,通過協同育人教學改革模式引導學生認識到專業知識和實踐技能的重要性,引導學生培養自主學習能力、創新意識、工程實踐能力和勇于擔當的主人翁思維。第二關鍵目標是成功機會,通過校企共建廣油安全工程協同育人實驗區,提高學生實踐質量和創新創業環境,深化學生綜合素質培養,創造所有學生的成功機會。
(三)三個關鍵前提OBE金字塔結構教學改革模式三個關鍵前提的核心內容即是所有學生都能成功,結合協同育人執行范例特色,確定三個關鍵前提為:1.集體成功機會前提。在校企協同育人培養模式下,所有學生皆可在學校理論教學與實驗教學平臺、企業工程實踐平臺進行理論學習、實驗、課程設計和工程實踐,由專業和企業雙導師引導、落實、考核學生實踐任務,并加強過程管理,以提高學生主動思考和設計能力,為所有學生成功提供機會。2.成功經驗前提。在校企協同育人培養模式推廣之前,已有導師項目式教學、工程實踐能力培養的先例個體或群體,引導學生進行工程創新與實踐,打造協同育人的成功經驗和模板,為協同育人推廣提供理論基礎和時間經驗。3.資源保障前提。在校企協同育人平臺,構建專業國標要求的理論課程體系、實驗課程體系、創新創業平臺和工程實踐基地,引導學生參與到教學、工程實踐、科技競賽中,并在此過程中培養其專業技能和工程實踐能力,多方資源協同保障所有學生成功學習。
(四)四個執行原則OBE金字塔結構人才培養模式在以下四個執行原則下構建校企協同育人平臺。1.體系科學原則。層次性地融合理論與實踐教學,深入貫徹市場融合大局觀,根據區域經濟特色和社會需求,從石化特色、生產安全、應急管理、教育培訓等方向培養出綜合素質能力強,既能勝任石油化工行業特色崗位,又能滿足社會用人單位要求的應用型高級工程技術人才。2.實踐可行原則。在OBE金字塔結構人才培養模式下,要求校企協同建立良好的導師隊伍、課程建設和改革體系、實驗教學與平臺、校企協同育人平臺,來保證學生的培養資源和空間,實現創新性人才培養模式實踐的可行性。3.市場導向原則。OBE金字塔結構人才培養模式的實質性內容必須是在市場導向下不斷修改和持續改進的,首先應滿足社會經濟發展趨勢,將應急管理納入體系中來;其次是培養模式必須符合專業發展的需求;最后是培養模式必須符合區域石化產業鏈發展特色,滿足市場需求的導向性。4.主動學習原則。利用校企平臺、學校資源等優勢與事業單位、其他高校、企業進行交流合作,鼓勵教師帶領學生參與教學工作、科研工作、工程實踐,以科技成果激發成就感和自我價值實現,提高學生培養質量的內在驅動力。
(五)五個實施要點1.明確學習目標與成果。針對石油化工安全與應急領域內的工程問題能提出合理、有效的解決方案,掌握安全與事故的分析、預測、評價、預防和控制方法,培養系統表達、建立模型、分析求解和論證的能力,分析與解決復雜工程問題的能力等。2.構建特色鮮明的創新人才培養課程體系。根據協同育人目標和企業需求,構建符合區域經濟發展特色的課程體系,既要滿足石化安全與應急專業的能力要求,又要培養學生解決實際問題的工程實踐能力。課程體系主要包括:培養新工科基礎能力的通識教育和工程基礎課程群、培養石化安全與應急能力的專業理論課程群、培養工程實踐和創新能力的綜合實踐與創新創業課程群等。3.明晰教學策略。引導學生的思維從課本發散到實際工程,結合實際案例進行講解,以達到自我學習的目標;以校企協同育人資源為平臺,構建校企合作的現場教學課堂、裝備實物操作課堂、VR/AR虛擬事故仿真課堂;以企業實際為導向,引導學生發現問題、分析問題與解決問題,著力培養學生的工程創新與實踐能力。4.科學的考核機制。考核機制是檢驗教學成果的最佳途徑,實踐教學傳統的實踐報告不能真實地體現學生的工程實踐能力。創新型工程技術人才培養應從學生實踐技能的掌握程度上來深化考核機制,應考核實踐過程中的動手能力、發現和解決問題能力、隨機答題能力等,結合校企雙方導師意見構建科學的考核機制,并在此過程中激發學生對工程實踐、動手操作的興趣,培養其發現問題、分析問題和解決問題的能力,體現創新型工程技術人才的特點。5.逐級遞進的進階過程。根據學生不同的學習進度,設計出不同階段的不同學習目標,從初級的學習目標到高級的學習目標,逐層遞進。學生完成各階段學習目標,累積成功目標,最后達到創新型工程技術人才的培養目標。
三、安全工程
OBE金字塔結構人才培養模式應用效果安全工程作為一個綜合性的學科交叉專業,在保證理論教學質量的前提下,需要特別加強學生工程創新實踐能力的培養,在OBE理念指導下,改革人才培養模式,優化資源配置,建設特色鮮明的創新人才培養課程體系,切實提高安全工程創新型工程技術人才培養質量。
(一)理論教學培養效果通過特色鮮明的創新課程體系建設,采用翻轉課堂、藍墨云班課、慕課等新型教學改革方式,明確培養目標,培育學生的工程思維和安全思維,著力提高學生工程實踐能力,夯實石化安全與應急理論基礎。
(二)實踐教學培養效果建成安全人機、基礎燃燒、電氣安全、爆炸與氣體監測和虛擬仿真等實驗室;與茂名石化、湛江石化、廣州石化共建成立了三個國家級工程實踐教育中心,還建立了國家危險化學品應急救援惠州基地,茂名重力、茂名石化、湖北東駿等十幾個實習實踐基地。教師的實踐教學方式多元化,使學生工程實踐能力得到了較大提高。
(三)工程創新能力培養效果協同育人模式的實施使大部分學生能獨立完成學術論文、專利的撰寫和科學實驗設計,對專業領域的學術前沿有了一定的了解和認識,具備獨立自主的學習能力。學生對石化安全、安全技術與咨詢、應急管理等方面有了更明確的認識,其工程實踐能力和創新創業能力得到了大大的提高,對今后職業生涯有了更明確的規劃。學生畢業后在具備石油化工特色的專業能力前提下,兼具各行業安全生產、安全評價、職業衛生、應急救援、安全培訓與教育等多個方向的基本能力,能夠獨立從事安全工程技術與管理工作。
四、結語
本文在OBE教育理念的指導下,建立基于OBE金字塔結構的安全工程專業人才培養模式,并得出以下結論:首先,提出基于校企協同育人的OBE金字塔結構人才培養模式。明確辦學定位與目標,深化協同育人教學體系與教學條件建設,培養學生的安全工程專業石油化工過程及應急管理專業素質,突出學生工程實踐與創新能力的培養。其次,對基于校企協同育人的OBE金字塔結構人才培養模式進行了實施與應用。與大型國企和科研院所共建廣油安全工程協同育人實驗區,從一個執行范例、兩個關鍵目標、三個關鍵前提、四個執行原則、五個實施要點出發,實現從“學校輸出理論性學生”到“學校輸出社會型人才”的巨大轉變,人才培養效果良好,同時也為其他專業人才培養模式改革提供了方向。
作者:門金龍 韓運晴 熊碧波 單位:廣東石油化工學院 機電工程學院