基于“成果导向教育(OBE)”理念的材料类专业课程体系重构—以江西科技师范大学材料化学专业为例

艾建平，胡丽玲，陈 忠，向军淮，杨 文，李文魁*

(1.江西科技师范大学 材料与机电学院，江西 南昌 330038；2.江西科技师范大学 教务处，江西 南昌 330038)

江西科技师范大学(以下简称我校)材料化学专业立足江西，面向全国，培养德、智、体、美、劳全面发展，适应地方经济社会发展需要，系统地掌握材料化学的基本理论知识与基本技能，具有一定的科学研究、技术开发精神及创新意识，能在复合材料、新能源材料、新材料工程技术领域及其相关的行业和领域，从事能源器件生产、辅助研发及技术管理工作，具有良好的团队意识和道德品质的应用型高级人才，以及能在材料科学领域更高层次进行深造的后备人才。由于我校材料化学专业主要是培养面向区域新能源材料和复合材料领域、行业的高素质人才，但是新材料、新能源行业不断发展，行业生产模式和技术持续升级，客观上要求材料化学专业对培养目标、毕业要求进一步细化、优化和调整，同时专业课程体系也需要相应地调整，以适应新的人才培养要求。

2016年6月，我国正式加入国际工程教育《华盛顿协议》组织，标志着我国工程教育质量认证体系实现了国际实质等效。目前我国工程教育专业认证已覆盖21个专业类，计划2020年实现所有专业大类全覆盖。我校材料化学专业抓住机遇，从2019年开始以成果导向教育(Outcome Based Education,简称OBE)模式引导工程教育改革，对人才培养方案、课程体系、课程教学大纲和教学评价体系等进行重新设计和制定，旨在为地方应用型高校材料类专业课程体系的建设提供参考方案。

1 “成果导向教育”理念及其指导作用

“成果导向教育”理念最早出现于美国的基础教育改革，该理念是注重学生学习成果和技能掌握的教学模式，强调监控教育教学过程中的每个环节，使教学活动能够产生预期效果，以实现教学活动由“教师为中心”向“学生为中心”转变。成果导向教育模式包含三方面的具体要求，即明确人才产出要求、有效地教学环节和课程体系作为支撑、有持续改进的考核评价制度[1]。用人单位、行业企业专家、教师和学生组成的四方主体基于成果导向教育模式，在反向设计阶段，共同提出专业人才的培养目的；对毕业要求及能力进行分解、细化，提出毕业要求达成的策略和课程；制定多元主体参与、定性与定量相结合的评价方式，建立课程体系持续改进的机制；分配相应的教育教学资源，以保证培养目标和毕业要求具有高达成度。在教学活动实施阶段，同样要基于“成果导向教育”理念，实施以学生为中心、以成果为导向的教学内容和教学方式方法。在课程目标达成度评价阶段，要对教学成果进行充分评价，并不断调整和优化教学内容和教学方式方法，以改进学生的学习成效[2]。

2 基于OBE理念的材料化学本科专业课程体系反向设计

2.1 课程体系构建依据与思路

2018年由教育部高等学校教学指导委员会编写、高等教育出版社出版的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》(简称《教学质量国家标准》)，是我国首个关于高等教育教学质量的国家标准[3]。该标准的制定标志着我国本科生教育走向“规范化、高质量和内涵式”发展阶段；《教学质量国家标准》不仅明确包括材料类专业在内的92个本科专业相应的培养目标、适用专业范围和人才培养方向，而且对各本科专业的学制、学分、课时量、师资队伍、教学条件和教学质量保障环节提出明确的要求。与此同时，可以看到材料科学与工程学科的复杂性以及不同类型的高校材料类专业服务对象不尽相同。因此，对于地方应用型高校在制定专业人才培养方案过程中，不仅需要参考《教学质量国家标准》，而且需要兼顾高校定位、办学特色和发展规范，制定符合专业特色的培养目标和毕业要求，然后构建支撑人才培养目标和毕业要求达成度的课程体系。

图1为基于“成果导向教育”理念的材料类专业课程体系构建思路，该思路以学生的课程目标、毕业要求和培养目标达成度为核心，形成闭环的持续改进机制。从图中可以看出，为了满足社会和用人单位对我校材料类毕业生在知识、能力和职业素养、精神等方面的要求，由校教务处牵头、学院组织专家和专业负责人对专业人才培养方案进行修订和审议，综合考虑行业企业专家、用人单位、毕业生等多方的建议，最终确定与培养目标、毕业要求相适应的课程体系。第一、通过专任教师对课程考核资料进行分析和总结，实现教学活动、课程大纲、师资队伍和支撑条件的持续改进。第二、基于学生大学四年课程成绩和毕业阶段的情况调查，评价各毕业要求指标分界点达成度情况，然后分析反馈意见修订课程设置及课程大纲。第三、通过对就业的毕业生和用人单位进行问卷调查或企业调研，对毕业生近5年的就业情况进行跟踪观察，实现对培养目标的达成度的评价，进而持续改进专业人才培养方案中的培养目标设定。

图1 基于“成果导向教育”理念的材料类专业课程体系构建框架图

2.2 课程体系构建内容

基于上述的课程体系构建依据和课程体系构建思路，我校材料化学专业本着体现学校自身定位和专业办学特色，设定能够实现培养目标和毕业要求高达成度的课程体系，课程体系学时和学分结构见表1。材料化学专业课程体系主要由通识教育课程、学科基础课程、专业主干课程、职业方向课程和综合实践课程组成，以理论课程+实验课程+课程设计+实践课程等多模块、多学科交叉融合的方式构成。材料化学专业课程体系中各类课程的学分、学时结构符合《教学质量国家标准》，课程教学总学时2586+36W课时，总学分162学分，其中实践教学51.6学分，占总学分的31.85%，满足标准中要求的总学分不低于20%。

表1 材化学专业课程体系学时和学分结构

2.2.1 通识教育类课程

基于立德树人的教学理念，培养德、智、体、美、劳全面发展的专业人才，在课程体系中构建通识教育类课程模块，本类课程设置如下：形势与政策(2学分)、思想道德修养与法律基础(3学分)、中国近现代史纲要(3学分)、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论(5学分)、大学体育(4学分)、大学英语(10学分)、计算机文化基础(2学分)、军事理论与训练(2学分)、大学生职业规划与就业指导(2学分)、大学生心理健康教育(2学分)、创新创业概论(2学分)、人文社科素养系列(8学分)。通识教育类课程总学分为40学分，占毕业要求总学分(162学分)的29.63%，满足通用标准“人文社会科学类通识教育课程(至少占总学分的15%)”要求。

2.2.2 学科基础课程

学科基础课程主要为数学与自然科学类课程，目的在于使得专业学生具备运用数理知识和熟知自然科学原理、方法的基础能力。该类别的课程设置如下：高等数学(9学分)、大学物理B(3学分)、大学物理实验A(1学分)、无机及分析化学(2学分)、无机及分析化学实验(1学分)、物理化学(2学分)、物理化学实验(1学分)、有机化学(2学分)、有机化学实验(1学分)、线性代数与概率论(2学分)。学科基础类课程总学分为24学分，占毕业要求总学分的14.82%，满足通用标准“数学与自然科学类课程”接近15%总学分的要求。

2.2.3 专业主干、职业方向和综合实践课程

材料化学专业课程体系中，专业主干课程共53学分，占总学分的32.72%，满足通用标准“符合本专业毕业要求的工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程(≧30%总学分)”的要求。工程基础类课程7学分，包括C语言程序设计(2学分)、工程制图B(1学分)、工程制图B(1学分)、三维制图(1学分)、材料加工CAD(1学分)、计算机在材料中的应用(1学分)。体现了通用标准“自然科学在本专业应用能力培养”，包含以下知识领域：工程制图基础知识、计算机科学运用技巧等。

专业主干类课程中所含的专业基础类课程21学分，包括材料科学基础B(4学分)、材料科学基础实验B(1学分)、材料研究测试方法A(4学分)、材料研究测试实验(2学分)、科技论文配图与写作(2学分)、材料化学专业基础实验(2学分)、材料化学专业实验1(2学分)、材料化学专业实验2(2学分)和材料化学专业英语阅读及文献检索(2学分)，使得学生具有本专业必需的设计、理论分析、表征、文献检索、工艺等基本技能，具有综合分析和解决实际应用问题的能力。专业主干类课程中所含的专业课程包括结构化学(2学分)、材料制备新技术(2学分)、材料化学(3学分)、材料化学模拟实验(2学分)、材料性能学(2学分)、计算材料学(2学分)、功能材料器件与设计(2学分)、专业创新创业教育专题讲座(1学分)及选修专业课程10学分。支撑学生能够设计满足材料化学及相关领域需求的工艺流程和装备，能够在设计开发环节中体现创新意识；能够基于材料化学及相关基本原理，采用科学究方法对新能源材料与复合材料进行研究，包括设计实验、开展实验、分析数据、诠释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。

我校专业人才培养实施分流机制，满足学生个性化发展的需要，提升学生对专业的认同感。在专业方向课类别中，设置了能源材料化学与先进复合材料两个方向，各17学分，供学生自主选择其中一个专业方向来学习，增加学生主人翁意识。使得学生具备能够对新能源材料与复合材料，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具的能力。

在综合实践课程类别中，包括能源材料实验、创新科研实训、复合材料实验、专业见习、金工实训、学科前沿、综合实训和社会实践等课程。支持学生掌握本专业工程设计和工程实践所需的知识和能力，其中企业实践，可强化学生的工程意识，实现对学生实践创新能力的培养，使每个学生有足够的训练机会。毕业论文选题多数来至教师科研课题和企业横向课题，注重学生工匠精神、创新意识、协作精神和沟通交流能力的培养。毕业论文要求完成相关资料收集、实验方案制订、实验过程数据采集和处理、实验结果处理与讨论分析、研究结论与 PPT 答辩等[4]。

3 完善课程体系建设的策略

3.1 开展毕业要求和培养目标达成度评价，建立动态平衡的人才培养目标定位

省内经济形态和行业发展变化迅速，导致对材料类专业人才需求处于动态的过程。因此，在专业人才培养方案制定和专业建设中，需要建立实现毕业要求和培养目标与社会需求的动态平衡。首先，需要调研江西能源集团、江西天然气管道防腐有限公司、江西华赣瑞林稀贵金属科技有限公司、萍乡矿业环保节能有限公司、江西高泰环保新材料有限公司等省内能源、新材料产业中龙头企业转型升级的现状及未来发展趋势，分析该产业对材料类人才需求情况。弄清区域特色产业发展和职业岗位变化规律；与企业工程师共同修订已有的材料类专业人才培养方案，对专业基础理论、实践实训内容和教学方法进行更新[5]。建立不同维度的动态调整标准，实施对专业建设进行监测，为后续专业培养目标和毕业要求持续改进提供依据和参考。

3.2 建立与培养目标、毕业要求相适应的课程体系

毕业要求各指标分解点是对专业培养目标的细化，基于OBE理念的课程教学目标设计则来源于毕业要求指标点，通过建立清晰的毕业要求指标点与课程体系之间的映射关系，能够有利于专任教师对课程恰当定位，选择合适的教学内容和教学方式方法。课程教学过程中需要以学生需求为中心，围绕毕业要求设置课程和课程目标，围绕学生开展教学内容与教学方式设计，围绕学生课程目标的实现投入教学资源，围绕学生的学习效果开展教学目标达成度评价，建立课程教学效果持续改进机制，如图2所示。

图2 以学生为中心的课程教学过程示意图

4 结语

通过广泛征求行业企业专家意见、毕业生反馈意见和用人单位建议，修订形成了2019材料化学和金属材料工程专业本科人才培养方案的课程体系。该课程体系是基于“成果导向教育”理念，建立课程目标与毕业要求指标点之间的映射关系，注重毕业要求对专业人才培养目标的支撑。在专业人才培养方案制定和专业建设中，建立实现毕业要求和培养目标与社会需求的动态平衡；围绕学生的学习效果开展教学目标达成度评价，建立课程教学效果持续改进机制。课程体系修订工作不可能一蹴而就，将“成果导向教育”理念贯穿于人才培养全过程，能进一步提高我校材料类专业人才培养质量。