OBE理念在轨道交通信号与控制专业实践教学中的融入与探索

李文龙　张军平

摘 要：轨道交通信号与控制是现代轨道交通行业的重要组成部分，应用型本科院校为了满足新时期轨道交通行业高质量发展与复合型人才培育要求，加快了该专业的建设与实践。文章在这种背景下概述了OBE理念，应用文献参考法与因果原理剖析了OBE理念在轨道交通信号与控制专业实践教学中的融入需求，并在此基础上分别从协议机制、教学模式、教学主体三个层面，提出了几点有利于满足其融入需求的对策。

关键词：OBE 理念 轨道交通 实践教学

1 引言

轨道交通行业的特点是领域多、专业强、技术高，要求应用型本科院校培育综合型、应用型、专门型人才。然而受客观因素与主观因素影响， 部分院校在专业教育未能创建适配性较高的人才培养模式，一方面引发了不同学科资源融合运用不足的情况，另一方面造成了学生实践能力拓展训练不足，较难达到企业岗位设置要求的现象。因而，此类院校应在新时期持续加强对轨道交通信号与控制专业实践教学的探究，全面提升学生的实践能力。下面先对OBE理念进行简要概述，再对该专业实践教育中融入成果导向教学的意义、需求及对策展开讨论。

2 OBE理念概述

OBE是Outcome based education首字母缩写形式，中译成果导向教育，主要指一种将学生作为教学中心使其通过接受教育获得成果的教学理论，具备学习过程化、成果和能力匹配化、成果可存续等特征。从1981年Spady等人提出该理念至今，它已在现代教育改革中获得了广泛研究及推广应用。应用时，首先要求实践主体设置相关问题，主要包括：（1）学生应取得的学习成果是什么；（2）学生为什么要取得这些成果；（3）通过哪些有效途径帮助学生取得此类学习成果；（4）怎么确定学生已取得预期的学习成果。操作时，通常要求其根据既定操作流程按部就班实施。从以往的实践经验看，主要流程如下：（1）问题分析；（2）确定学习成果；（3）构建课程体系；（4）明确教学策略；（5）自我参考评价；（6）逐级达到顶峰等。

3 OBE理念在轨道交通信号与控制专业实践教学中的融入需求

3.1 打造实践教学特色的需求

目前，全国有百余所高等院校开设了轨道交通信号与控制专业，其中包括一些在地区有影响力的地方普通院校。但是，该专业在多数院校与笔者所在学院有类似之处。具体表现在如下方面：（1）创办时间较短、专业积淀不足；（2）专业课程设置多是借鉴传统铁路院校，人才培养沿用传统学术型；（3）实践项目设置的应用性不突出，与岗位技能要求有一定差距，无法适应轨道交通信号领域新技术应用的需要。在这种现状下，此类院校始终存在打造应用型人才培养特色的需求。

从OBE理念角度分析，该专业现场实践作为学生获取成果的关键环节，对提高学生职业岗位技能，充分体现应用型人才培养特色至关重要。事实上，由于我国轨道交通运输繁忙并存在现场实践风险大与费用高的现实情况，因而部分企业不愿意接收学生岗位实习。尤其对一些无行业背景的地方院校而言，开展高质量的岗位实习困难更大，时常发生专业岗位实习变成“参观学习”的现象。此时，学生无法体验实际岗位的操作流程，实践技能训练十分有限。另外，受到校内实践场所开放不够因素影响，依托实验室和实习基地开展的创新实践活动较少，学生创新实践兴趣未得到充分激发。因而，亟需从产业人才需求与人才培育两大层面出发，探索适配的运行机制辅助院校打造具有特色的实践教学。

3.2 创新教学模式的需求

新开设轨道交通信号与控制专业的高等院校中，通常受到实践教学设施建设投资不足的因素影响，容易导致实践教学条件不完善，此时不仅对阻碍专业人才培养质量，还在较大程度上制约了其教学模式的创新。以笔者所在院校为例，虽然在当前阶段根据该专业实践教学要求，投资建设了集“车、机、工、电、辆”为一体的轨道交通综合实践基地，但是缺乏健全的共享实践平台（全称为智能制造领域交叉共享实践平台）。从OBE理念看，没有辅助学生进行成果培养的正确途径时，客观上会阻碍其教学模式的创新。同时该专业设立时间较短，配套的师资力量正处于成长期，教师实践教学经验和能力相对不足。没有针对轨道交通信号工程人才工程实践能力进行分层解析，此时容易发生实验项目开发不到位与实践设备未得到充分利用的问题，进而在主观层面束缚了教学模式的创新。

3.3 翻转教学主体的需求

我国教育的根本任务是立德树人，应用型本科院校在轨道交通信号与控制专业实践教学中，主要按照“立德树人根本任务→综合素质能力目标→核心素养分层目标→专业课程教学目标→课堂教学目标”等进行落实。然而，由于近几年数字经济建设取得了举世瞩目的成就，推动了轨道交通行業的规模化与智能化发展。部分院校未及时的翻转教学主体，在复杂的实验教学中，仍采用教师演示为主，学生观摩为辅的方式。从OBE理念看，未能突出学生作为教学主体的中心地位，当学生动手实践操作技能训练不充分时会造成实验“围观”现象。另外，部分教师在该课程中，主要通过考勤和撰写报告等简单方式完成实践考核，缺乏实践过程的考核，对动手能力强和实践表现优异的学生不能全面评价，既影响了学生的实践积极性，也不利于学生实践能力的全面提升。在这种前提下，需要翻转教学主体进一步探索新的人才培养方式。

4 OBE理念在轨道交通信号与控制专业实践教学中的融入对策

4.1 建立协调机制，打造实践教学特色

建议实践主体从产业需求和人才供给或培养的供求关系角度出发，建立一个能够促进其供需均衡的协议机制。然后，基于OBE理念采用“反向设计”原则设置相应的人才培养指标体系，打造符合该专业人才培养需求的专业课程体系。具体如下：（1）教师应从当前校企合作条件出发，一方面加强对各轨道交通企业的调查，另一方面应对设置有该专业的同类院校进行调查，了解企业需求人才、院校培育人才方面的工作岗位变化情况与毕业相关要求方面的技术指标，梳理出需要培育的人才知识、实践能力、综合素质。（2）高校应组建专业建设指导委员会，然后根据需求聘请相关企业专家，通过与其协同合作构建培育计划。具体操作中，应针对该计划设置相应的外校专家和行业专家检验或审核环节，确保其后续应用的有效性。（3）应根据建立的协调机制，具体设置从产业需求和人才培养出发，进一步细化培养计划的社会评价机制和动态调整机制与毕业生跟踪反馈机制，并根据行业变化情况进行持续优化与实践。例如，在基础课程建设方面可以将重点放在如下方面：（1）PLC；（2）嵌入式技术；（3）DSP技术等方面。再如，在骨干课程优化方面，可以将突出如下重点：（1）信号设备基础；（2）列车运行控制系统；（3）计算机联锁系统；（4）调度集中系统；（5）轨道交通通信技术等。最终，形成一个“阶梯式实践，螺旋式上升”的实践教学方案等。

4.2 创新教学模式，健全共享实践平台

首先，我国在2013年加入了《华盛顿协议》，建议教师参考该协议梳理美国工程教育认证协会（A-BET）专业认证中与成果导向教育理念相关内容（如成果导向、以学生为中心、持续改进等），采用观念关联方法构建一个以OBE为中心的观念体系。然后，在OBE理念指导下创建适配的“车厢式”教学模式。具体如下：（1）先通过“反向”教学思路代替“正向”教学中的填鸭式、灌输型、演示型模式，再从教学过程输出方向出发依托学习成果导向中的实践教学要求，建设类似于每节火车车厢的分阶段教学模式（如图1）。（2）在该模式下，教师先确定学习成果代表的能力结构，再清晰界定能力结构与课程体系结构关系。进而在分解出的实践教学目标下进一步有效调整教学策略，优化具体教学方案等。

其次，成果导向教学的核心是“反向设计”，建议教师在新模式下按照确定的目标搭建与之匹配的共享实践平台，具体操作时，可以根据具体的实践教学中的实际环节实施“分层梯进”构建。具体如下：（1）在校企合作的前提下，围绕产学研基地进行协同开发与研究，然后通过企业与高校中的不同资源优势，由前者提供技术资源，后者提供知识资源，然后将二者融合起来，培育学生的技能意识与工程认知。（2）应从实践教学中的实验要求出发建设不同类型的实验室，包括针对虚拟仿真、区间ZPW-2000设备、城轨信号控制、铁路信号联锁方面所需的实践教学实验室等。需要说明的是，实验室的建设应与上述产学研基地和校外的实践基地进行同步建设，确保实验室实践与现场场景中的实践趋于一致。至于校外实习基地方面的实践，教师可以结合具体课程设计相应的实训方案，例如，当前可以根据实际情况设置“轨道交通综合实训课程”，并将时间控制在14d左右。具体实训内容则可以根据所谓的“铁路三大件”（列车监控装置、机车自动信号、列车无线调度通讯装置）、“信号系统四部分”（信号灯、信号机、联锁装置、限速标志）进行具体实践。

4.3 突出学生中心，实施立体培育

建议在OBE理念下突出将学生放在实践教学中心地位，对其实施立体培育。但是，在培育之前，首先要提升教师工程实践教学能力。例如：（1）在OBE理念下围绕学生获得成果开展对教师的考核，应包括学校实践、企业实践两大部分。（2）设置与该专业实践教学匹配的教师培训制度。例如，在“双师型”培育方向下设置一些具体的项目，激励教师通过参与项目和参加培训提升综合能力等。例如，部分院校实施的访问工程师项目就起到了较好的应用效果。教师在此类项目实践中，既可以主持项目，也能够参加培训，还可以借助一些基础的企业调查与高水平的国际技术交流会等丰富自身的见识，增强自身的能力等。（3）应根据具体的实践教学需求组建新型师资队伍。例如，部分院校通过设置企业兼职教师制度和企业工程师兼职制度等，使企业的人才资源与高校的教师资源之间形成了一种双向互补，可以协同合作辅助实践教学完成对学生实践学习、毕业设计、答辩、职业规划、顶岗实习等各个方面的能力培育等。

其次，在立体培育方面。（1）教师应在确定的教学目标下把教学课程划分为若干更为实用的课程，如实验课程、实训课程、课堂教学、课外教学等，然后根据具体的课程设计适配的实践教学方案，这样做既有利于对不同实践教学资源的整合与利用，也可以在跨学科、跨专业层面使教学内容获得反哺与完善，开拓学生的眼界，使其从多维度掌握该专业的课程等。（2）教师应在学分制度下，设计“两个学分的课外创新实践课程”，满足实践教学、竞赛教学方面的实践教学需求。然后，在该课程下通过组建不同类型的竞赛，辅助学生完成一系列竞赛项目开发、设计、采购、实践、评估、比赛、获取学分等。必要时，可以通过创业项目的方式对其进行牵引与孵化。（3）在划阶段、分层次教学实践中，教师应采用分段分层递进方式，按照当前应用较多的“一贯穿、七加强、二强化”方案（一贯穿指将成果导向教学全面贯穿到学生培养计划中，七加强是教师加强大学生创新创业训练计划、学科竞赛、科研项目、发表学术论文、申报发明专利、毕业设计实战化、精准帮创七方面的教学，二强化指在校企联合培养、学生服务社会方面的强化锻炼或实践），指导学生在三个层面进行实践，最终实现对学生综合素质与胜任能力的全面培育等。

5 结语

综上所述，成果导向教学内涵丰富，在新时期轨道交通信号与控制专业实践教学中融入后具有十分重要的现实意义，既可以在推动该专业实践教学改革，也能有效提升教学水平并促进对轨道交通行业所需人才的培育。由于当前实践教学中融入OBE理念的需求集中表现在打造内容特色、创新教学模式、完善运营机制等方面，因而建议教师严格遵循思路决定出路的基本原則应用“具体问题，具体分析”方法追溯导致此类需求产生的原因，另一方面在因果关系逻辑下制定一些适配性较高的融入对策，进而在满足其实践教学需求的前提下促进其实践教学目标的落实，为我国轨道交通行业发展提供源源不断的人才。

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