基于OBE的电子封装技术专业实践教学研究

李 红， 赵修臣， 石素君， 刘 颖

(北京理工大学 材料科学与工程学院，北京 100081)

0 引 言

成果导向教育(Outcomes-based Education,OBE)是一种基于学习产出的教育模式[1]。OBE理念强调实现学生特定产出的教育过程，教育结构和课程都被视为手段而非教育的目的，其次OBE理念强调教育的灵活性，在学习预期产出明确的基础上，不限定教师采取什么样的教育方法和内容，不拘泥于特定的指导方法。

随着我国2016年成为《华盛顿协议》的预备成员国，OBE理念成为工程教育认证考察的一个重点,而积极开展工程教育专业认证,有助于提高工程教育质量,促进我国工程教育国际互认,提升竞争力[2]。

电子封装技术专业作为我国国防紧缺专业，本着为社会输送优秀电子封装专业人才的目的，强调学生的知识应用能力、工程实践能力、解决复杂实际问题的能力。实践证明，实践教学是创新型高等教育的重要环节，是培养学生各种能力的重要手段，发挥着理论教学不可替代的作用[3-5]，在以学习产出为导向的OBE理念指导下，科学合理的实践教学体系的研究与探索，对培养具有工程素养和实践创新能力的高层次人才具有重要的意义。

1 传统实践教学存在的问题

OBE理念下的教育模式实现了教育范式由“内容为本”向“学生为本”的根本转变。该理念以社会需求为导向,注重培养学生把学术知识转化为解决实际问题的能力,该理念下的各个环节都是紧紧围绕学生进行设计并实施的。但是在传统实践教学中，教学内容先于教学目标而存在，教学结构成为教育的目的而非手段， 强调教学的内容而不注重学生学到了什么，获得了什么样的能力，在这种原则下，传统实践教学存在如下不足:

(1) 实验平台分离，学生缺乏系统级训练。传统实践教学往往受到实验室资源的限制，多采用单台实验设备进行教学，学生对于工艺的认识是局部的，不利于学生从整体上对生产工艺的学习，缺乏系统级训练，不利于学生工程意识的培养。

(2) 实践教学内容割裂，学生缺乏综合创新能力。传统实践教学内容设计按照专业课程进行，相邻课程之间的实验内容缺乏互动性，使学生对知识的掌握处于碎片化状态，无法得到功能更强，规模更大的综合实验项目的训练。并且单一的实践教学内容，不仅束缚了学生创新思维的发展，而且忽略了学生个性化的差异，极大地降低了学生的创新热情，限制了学生创新潜能的发挥。

(3) 实践教学与社会需求脱节，学生缺乏实践创新创业能力。传统实践教学注重理论基础知识的运用，以基础性、验证性的实验为主，注重基础技能的训练。实践教学主要依附于专业理论课，未能脱离专业理论教学形成独立的实践教学体系，落后于高速发展的行业对具有创新创业意识、国际化视野的人才的需求，缺乏社会、行业需求为导向的实践课程内容。

2 OBE理念在电子封装实践教学中的探索

为了解决上述问题，电子封装技术专业在OBE理念的指导下，积极探索创新应用型人才培养的实践教学模式，围绕实验实践教学资源、内容的建设、产学研合作深化等方面进行探索与改革。

2.1 搭建基于企业工艺线的电子产品封装工艺平台

OBE理念认为，学生的培养是以行业的需求为导向的，电子封装技术专业为了能够完成产品生产或零部件制造的并具有典型封装生产工艺特点的、基于企业生产工艺线模式的专业教学实践教学模式，对国内外知名企业深入调研及交流的基础上，以封装测试行业对专业人才提出的应该具备的实践技能为主要依据，根据电子产品的制造工艺过程，通过对已有教学设备及教学资源的整合，再利用实验室支撑经费进行有益的补充，搭建了完整的电子产品封装工艺实验平台(见表1)。

表1 电子封装实践教学工艺平台

2.2 采用开放式的实践教学方式

布鲁姆[6]的“掌握学习理论”提出：若能提供充裕的学习时间，绝大多数学习者都能达成学习目标。OBE吸纳了“掌握学习理论”的特征，弹性的时间框架去实现教学目标，使用不同的资源去创设丰富的教育环境[7]，开放式的实践教学，是实现实践教学在时间、内容和空间上的开放，具有双一流大学的人才培养模式的时代特点[8]。电子封装技术专业是基于企业生产工艺线模式的典型工艺均为单条工艺线开展的实践教学，满足不了专业所有学生(一个专业约30人左右)同时进行实验训练和操作，针对这种在本科实验教学中存在的实际问题，电子封装技术专业采用开放式的实践教学方式。

学生预约实验时间、教学实验平台全天向学生开放、学生随到随学,学会为止，激发了学生专业课程学习积极性、切实提高了学生实际动手能力和工程实践能力,并有效提高了专业实验设备的利用率。

2.3 实行模块化、递进式、多元化的实验教学模式

电子封装实践教学以学生毕业后达到的实践能力为目标，本着“顶层规划、循序渐进、持续改进”的原则，利用实验室已有的实验资源与条件，对专业实践教学内容进行了两级模块化的划分与整合，如图1所示为电子封装实践教学模块划分举例。

图1 电子封装实践教学模块划分图

电子封装实践教学内容由多个一级模块组成，在每个1级模块下面又具体细分为多个2级模块。2级模块的实验内容属于验证性的、基础性的实验内容，1级模块及1级模块之间的综合运用属于工程设计性、综合性的实验内容。模块化的实践教学模式尊重学生个性化的差异，针对不同学生知识掌握的程度和动手能力方面的差异，允许学生根据自己的时间安排完成相应的实践项目，利用自由灵活的教学模式，充分调动学生参与实践活动的积极性。从基础性实验内容到综合性的实验内容，是一种“递进式、多元化”的实践教学结构体系[9-11]，通过这种循序渐进的实验教学，使学生知识综合运用能力和实际动手能力得到培养和提高，进而为研究性、创新型实践内容打好基础，直至使学生具备解决问题的实践能力和勇于探索创新的能力。

2.4 引入项目研究及工艺研发创新型实践教学模式

OBE理念的核心精神是培养学生能力，通过设定预期产出，实现教育活动由“教师中心”向“学生中心”的转移。电子封装技术专业积极探索符合其要求的主动性实践教学方式，形成了基于项目研究及工艺研发的创新型实践教学模式，该模式以验证型实验、综合设计型实验为基础，以实际工程技术问题或者最新科研项目问题为驱动点，设定预期产出，在教学策略上，通过制定实验方案、动手实践、创新设计、项目研究、数据分析等系列探究过程来完成项目构思、设计、实施到完成的周期过程,实践教学框架如表2所示。

表2 基于OBE教学理念的创新型实践教学框架

目前电子封装技术专业开展了“基于项目的学习”“基于讨论式的学习”“大学生创新项目”“大学生挑战杯项目”等活动。该创新型实践教学环节大大激发了学生的创新潜能和创新思维，同学们积极参与项目研究，并取得了一定的成绩，例如2010级同学在北京市大学生结构设计竞赛上获得一等奖，在第六届全国大学生结构设计竞赛中获得三等奖；2013级同学在做基于项目的学习过程中获得了十三届“世纪杯”学生开外学术科技作品竞赛三等奖等。

2.5 建立实践教育管理机制平台

行业需求是人才培养模式改革的价值取向，是学校发展的驱动力[12-13]，OBE理念实现了教育导向由“教育专家导向”转向“相关利益者代表导向”的转变。《2018-2024年中国半导体行业市场产销态势分析及投资发展趋势报告》指出，到2030年集成电路产业链主要环节达到国际先进水平，IC封装测试将实现率先突破，电子封装作为国家战略推动下的重要产业之一，对培养具有创新精神和创业能力的应用型高级人才提出了更高的要求，在校企合作过程中，应建立用人单位深度参与的实践教育管理机制平台，积极探索以企业需求为导向的“共享共赢”的发展之路。

(1) 邀请校外指导教师参与实践教学。吸纳企业有资深经验的工程师到校内给学生开展讲座或者聘为代课教师，授课内容包含专业知识实例剖析、企业发展情况、国内外封装测试行业发展现状等，校外指导教师参与实践教学，为同学们以大视野了解国内外封装测试行业提供了依据。有利于从行业水平了解目前最先进的封装测试手段。

(2) 学生深入企业生产实习。生产实习是高等工科院校本科学习阶段重要的实践教学环节、教学计划的有机组成部分，是大学生获得基本专业技能训练的重要过程，同时是工科院校本科教学活动中培养学生实践能力、工程意识及创造性思维不可缺少的重要实践环节[14]。电子封装技术专业把学生深入企业生产实习列为本科学习阶段的一门必修课，多年以来与国

内外知名封装测试企业(比如华天科技股份有限公司等)建立了长期生产实习关系。在实习过程中，学生第一次接触专业(封装测试)生产过程，与企业工程师交流学习实际应用，学习先进的封装技术、企业文化。通过生产实习，提高了学生对专业的认知度，了解将来的就业趋势，树立正确的择业观和道德观，为毕业后走向工作岗位做准备[15]。

(3) 校企合作指导本科生毕业设计。毕业设计是大学实践教学的一项至关重要的环节，为了深入了解行业企业的发展需求，聘请一批企业高级技术管理人才，担任本科校外指导教师，实行学校导师和企业导师共同指导的“双导师”制。以企业当前面临的工程研究问题为切入点，采取企业指导教师进行工程应用指导，学校指导教师提供理论依据指导的“双导师、同指导”策略，实现为企业解决实际问题，学生掌握解决工程实际问题能力的双赢目的。

3 结 语

电子封装技术专业实践教学将以培养适应科技高速发展的高质量的电子封装技术人才为目标，在OBE理念的指导下，积极探索实践教学体系，进一步完善实践教学内容，着力提升学生的工程素养和工程创新能力，力争为封装测试行业输送更多、更强的高科技人才。