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基于OBE 的电子科学与技术专业“生产实习”方案设计论文

发布时间:2021-08-19 09:58:58 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.lunwensci.com):
 
 摘 要:OBE 是以成果为导向、以学生为中心的新型教育理念。本文针对电子科学与技术专业传统“生产实习” 课程教学目标笼统、教学内容陈旧、考核方式单一等问题,基于 OBE 理念,在教学目标、教学内容以及考核方式上进行优化设计,并对课程评价与持续改进进行了探讨,为电子科学与技术专业“生产实习”方案提供参考。

关键词:OBE;生产实习;教学设计

本文引用格式:张超,李世光,刘艳涛,等 . 基于 OBE 的电子科学与技术专业“生产实习”方案设计 [J]. 教育现代化 ,2021,8(39):181-184.

Program design of Production Practice for Electronic Science and Technology based on ObE Concept

ZHANG Chao, LI Shiguang, LIU Yantao, ZHANG Yue, FENG Xianfeng
(College of Automation and Information Engineering, Xi'an University of Technology, Xi'an Shaanxi )

Abstract:OBe is a new type of education concept that is oriented by results and centered on students. This article aims at the general teaching objective, old teaching content and single assessment method of  the traditional “production internship” courses   in the electronic science and technology major. Based on the OBe concept, it optimizes the design of the teaching objective, teaching content and assessment method for electronic science and technology. and provide a reference for the professional “production internship” program.

Keywords:OBE; production practice; instructional design

一引言

成果导向教育 OBE(Outcome-Based Education) 是一种以学生为中心、以学生产出为导向的新型教育理念。OBE 理念已经在多个国家高等教育工程专业领域得到了应用 , 是贯穿于工程教育认证标准的核心理念 [1-2]。工程教育认证有三大核心理念,即“成果导向”“以学生为中心”“持续改进”。成果导向强调了学生的学习成果及其在本行业所能达到的高度, 需要教师去关注学生能通过本课程得到哪些成果。以学生为中心是根本理念,要求教师突出学生的主体地位,改变以往以教师授课为中心的现象。持续改进则是定期对培养计划等进行评价,形成对培养质量的监督与提升。

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“生产实习”是电子科学与技术专业一门重要的实践类必修课程,是不可或缺的教学实践环节。该课程开设于大三第一学期及大三第二学期,基于“半导体物理学”“半导体器件物理”“半导体工艺原理”等多门专业核心理论课程,通过学生实践,使学生理论联系实际,巩固和理解所学的理论知识,培养学生工程实践能力,是链接学生与用人单位的强力纽带,对学生的团队合作、交流沟通以及职业道德等能力的培养至关重要。经过多年的实践与探索, 依托“电子科学与技术”国家一流专业,在生产实习方面,我们做了一些有益的探索与实践,旨在提升学生解决复杂工程问题的能力,培养适应新时代发展的复合型人才。

二 基于 OBE 的生产实习教学目标设计

传统的“生产实习”注重于学生对于知识的获取, 而 OBE 理念强调学生通过教育过程最后所取得的成果,其关键在于对学生能力的培养 , 强调以能力作为课程的基础 , 而非传统知识体系 [3-6]。

“生产实习”是一门实践性课程,不同于其他理论课程,学生的实践过程与实践成果都反映了学生的能力。学生通过实习应在工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理等多个方面受到训练和培养 [7]。

由于电子行业特别是半导体类的特殊性,我校“生产实习”分为校外、校内两部分,遵循“校外长见识,校内练本事”的指导原则。校外部分主要为赴半导体器件和集成电路的设计生产制造相关企 业或研究所进行现场教学实习,使学生了解本领域 工程实践的组织管理方法和团队的重要性,以及行 业的发展现状;使学生能够遵守工程职业道德和规 范,培养学生的团队意识、交流沟通和合作共事能 力。校内部分在本校自建电子工程实践教学基地完 成,分配给每组学生实习任务,使学生完成查阅资 料、听取一线工程师和指导教师的讲解与指导,实 际进行制作,开展交流与讨论、分析问题、解决问题, 撰写生产日志、实习报告,软硬件成果验收、答辩考核等一系列实践环节。使学生学习实验方法和规 范的操作流程;了解半导体生产可能会对人类和环境造成损害以及对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,能够在考虑对人类和环境影响因素基础上,提出科学合理的设计方案以及安全防范处置方案; 能够选用或搭建软硬件实验平台,安全开展实验研究; 能够承担团队中不同角色,完成团队分配任务。

本课程教学目标的设置紧扣学生能力培养这一核心要素,共梳理了十个教学目标。“生产实习”教学目标的具体要求如表 1 所示。

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三 基于 OBE 的生产实习教学内容设计

教学内容的设计要着眼于学生产出,针对预期的学生学习成果来设计相应的教学内容,并与教学目标进行对应。与理论课所不同的是,“生产实习”的教学内容受实际条件的限制,不同高校的内容设置各有不同 [8]。本文基于本专业校外实践基地以及校内实践基地的硬件条件,以学生能力培养为核心, 梳理设计了 10 个教学内容,并给出了相应的学生学习预期成果。

在校外实习部分,学生可以直接接触到最新产线、最新技术及一线工程技术人员。可以通过企业人员的现场报告,结合生产线实践、及现场交流, 了解各车间规章制度及各工艺操作规范,理解本领域工程实践中应遵守的工程职业道德和规范。通过工程技术人员的报告和讲座,以及一线人员讲解和现场沟通,结合文献查阅等途径,可以了解国内外本领域的发展状况,并学习撰写技术报告。通过工程技术人员的工程管理报告,以及一线人员讲解和现场交流,可以学习半导体生产制造中运用工程管理的原理与思想。

在校内实习部分,学生自由组成小组,在指导教师的带领下,进行自主生产实习。通过在工艺线分组实践,认识工程实践中与其他成员共享信息及合作共事的必要性,训练与其他成员合作共事的能力。通过小组形式参与生产实践,学习组织管理经验。通过与不同学科背景下的工程技术人员主动讨论和交流沟通,训练交流沟通能力。在实践中学习生产工业中考虑安全、法律、环境等因素的重要性。通过讲解,现场交流沟通咨询,文献查阅等方式,提出合理的生产实习设计方案。通过听取工程技术人员讲解,现场交流沟通咨询,文献查阅等方式,确定实验思路和方法;选取或搭建器件制作工艺平台; 选用安全合理的操作流程进行实验,对实验中出现的问题和现象进行分析、解释和处理,得到合理有效的结论。在器件制作过程中,通过工程技术人员的讲解,现场沟通交流,正确理解以及对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,理解承担相应的责任的重要性。在具体实践中理解器件制作工艺,如清洗、光刻、扩散、刻蚀、PECVD 等,结合实际生产工艺过程,可能对人类和环境造成的损害。熟悉安全防范措施,并采取安全处置措施。在分组制作器件过程中,培养学生交流沟通技巧、团队成员协作能力、理解团队中不同角色的职责,能够完成团队分配给个人的具体实习任务。表 2 展示了“生产实习”教学目标与教学内容、学生学习预期成果的对应关系。

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四 基于 OBE 的生产实习考核方式设计


考核方式是检验学生通过“生产实习”之后相应能力是否达成的关键。传统的生产实习考核方式包括三个部分,实习纪律、实习日志、实习报告, 这些评价方式过于机械死板,与以学生为中心、以成果为导向的 OBE 理念并不相符,并不能真实反映出学生能力的培养情况。新的考核方式应该注重过程、多角度、具有开放性,能够全面并及时掌握学生在该课程层面的知识能力水平。本文设计的生产实习考核方式包括实习表现、小组论文、个人报告以及小组答辩四个部分。实习表现成绩由企业与带队教师共同给出,考查学生在实习中团队合作能力。小组论文以小组形式提交,每个小组选出一名组长, 协调分配任务,在指导教师限定范围内针对实习内容进行自主调研并撰写小论文。个人报告由每位同学综合实习期间所学所感所想所思,独立撰写。小组答辩是各小组将实习所的成果通过答辩形式展现给教师与同学。

考核方式必须对应所有的教学目标。通过切实可行的考核方式,真实有效地检验学生通过“生产实习”之后所具备的相应能力,并及时指出学生在学习过程中的短板与不足,进行持续改进。表 3 展示了“生产实习”教学目标与考核方式的对应关系。

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五 生产实习的课程评价与持续改进

实习结束后,指导教师应该对本课程教学目标及其对应毕业要求的达成度进行相应的评价。主要根据学生的平时表现、生产日志、生产实习答辩、生产实习报告等进行分析,并对教学目标达成度分析进行审核。

课程目标达成度评价采用定量方法,其计算表达式为:

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教学目标和教学环节的支撑关系成绩比例及权重应该进行精确设计以保证课程评价的准确有效。由于课程的教学目标与课程所支撑的毕业要求指标点之间为一一对应关系,因此毕业要求指标点的达成度即相应教学目标的达成度。
教师应根据达成度分析结果,改进相应教学方法、内容、考核等环节,以便学生更好地达到毕业要求的能力。也要根据平时学生表现情况、批改生产实习日志、生产实习报告、答辩等过程中发现的问题及时进行总结,并加以改进。并且实习内容应随着本领域科学技术的不断发展进行必要补充调整。

六 结 语

本文从成果导向教育理念出发,结合我校“生产实习”课程的实际情况,从教学目标、教学内容、考核评价等方面进行了优化设计,并进行了生产实习课程评价与持续改进的探讨。通过细化教学目标, 更新教学内容、优化考核方法,以提高教学效果, 引导培养学生工程实践能力,为培养具有解决复杂工程问题、适应社会与企业要求的综合素质人才提供有力保障。

参考文献

[1]李志义 , 朱泓 , 刘志军 , 等 . 用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革 [J]. 高等工程教育研究 , 2014, (002):29-34,70.
[2]施晓秋 . 遵循专业认证 OBE 理念的课程教学设计与实施 [J]. 高等工程教育研究 , 2018, (05):160-166.
[3]于微波 , 卢秀和 , 刘俊萍 . 高等工科院校生产实习教学模式的改革与实践 [J]. 电气电子教学学报 , 2011(S1):68-70.
[4]孙璎竑 , 赵燕 , 孔庆生 , 等 . 电子工程类生产实习教学改革与探索 [J]. 实验科学与技术 , 2018, 016(003):107-109,141.
[5]李晓英 , 王兴贵 , 杨维满 . 基于OBE的 " 电力电子技术 " 教学改革 [J]. 电气电子教学学报 , 2018, 40(1): 45-48.
[6]白立春 , 李国金 , 张展 . 电子科学与技术专业学生实践能力培养探索 [J]. 教育现代化,2016,3(38):109-110.
[7]工程教育认证标准 (2017 年 11 月修订 )[S]. 南京:电气电子教学学报 ,2019,41(01):1-4.
[8]李晨霞 , 康娟 , 杨凯 , 等 . 电子科学与技术专业生产实习教学改革研究 [J]. 教育教学论坛 ,2015, (004):21-22.

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