夏露 龍威 周小平 張友壽 黃晉

摘 要：基于成果導向教育理念，遵循反向設計原則，將學科前沿知識和科研成果融入教學，設計課堂小實驗，學生通過實驗感悟材料特性；采用“項目式教學法”，調(diào)動學生的參與意識和學習積極性，提高分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學生團隊合作與交流能力，提升學習效果，達成學習成果。

關鍵詞：成果導向教育；項目式教學法；鑄造造型材料；學習成果；教學實踐

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）19-0111-03

Abstract： Based on the idea of the outcome based education， following the reverse design principle， this paper introduces discipline frontier knowledge and scientific research into teaching， and designs classroom experiments to let students perceive material properties. Through adopting the Project Teaching Method， it is intended to arouse students' sense of participation and initiative， improve the ability of analyzing and solving problems， cultivate teamwork and communication skills， improve learning results， and achieve learning outcomes for students ultimately.

Keywords： outcome-oriented education； project teaching method； casting molding material； learning outcomes； teaching practice

成果導向教育（OBE）是工程教育專業(yè)認證遵循的三個基本理念之一，對引導和促進專業(yè)建設與教學改革、保障和提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量至關重要。成果導向教育認為：學生通過教育教學過程后所取得的學習成果是教學設計和教學實施的目標，它既是OBE的起點，又是OBE的終點，教學設計上遵循反向設計原則[1]。

《鑄造造型材料》課程作為鑄造方向專業(yè)課之一，該課程所包含的知識在鑄造行業(yè)中占有非常重要的地位，既關系著鑄件質(zhì)量，又關系著生產(chǎn)效益、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等。近些年來，筆者在組織實施本課程教學中，基于成果導向教育理念，把握四個問題：1.這門課程想讓學生取得的學習成果是什么？2.為什么要讓學生取得這樣的學習成果？3.如何有效地幫助學生取得這些學習成果？4.如何知道學生已經(jīng)取得了這些學習成果？通過調(diào)研，確定本課程的學習成果，依此反向設計本課程的教學內(nèi)容、教學方法和評價方式。

一、明確學習成果

通過企業(yè)調(diào)研、畢業(yè)生訪談、問卷調(diào)查等分析學生畢業(yè)后可能從事的工作、崗位發(fā)展及能力需求，結合本專業(yè)的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，確定本課程支撐的畢業(yè)要求及學習成果。本課程的學習成果為：通過本課程的學習，學生能夠了解鑄造行業(yè)造型材料現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，熟悉開發(fā)鑄型（芯）用造型材料的技術要求，掌握造型材料生產(chǎn)工藝及質(zhì)量控制，砂型與砂芯制備工藝及技術，具備運用所學知識分析、解決材料成形復雜工程問題的能力，為從事材料成形方面的工作奠定良好的專業(yè)基礎。

二、設計教學內(nèi)容

學習成果代表了本專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)時應具備的專業(yè)水平和專業(yè)能力，這種水平和能力主要通過課程教學和實踐來實現(xiàn)，需要對教學內(nèi)容進行適度地拓展和提煉。

在知識更新速度日益加快，科學技術日新月異的時代，新技術、新工藝、新材料不斷涌現(xiàn)，隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，國家對可持續(xù)發(fā)展的高度重視，美麗中國建設步伐的加快，鑄造行業(yè)傳統(tǒng)的造型材料改革勢在必行?；趯W習成果導向、社會發(fā)展需要和學生未來使命擔當，筆者在課程教學中，密切跟蹤鑄造行業(yè)發(fā)展的新動態(tài)，適時將鑄造行業(yè)研究的新成果引入課堂，更新、充實教學內(nèi)容，保持對鑄造行業(yè)發(fā)展關注的緊密度。例如，先后將課題組完成的新型環(huán)保型無機鑄造粘結劑、防滲透粘砂鑄造涂料等產(chǎn)品的開發(fā)和應用成果， “世界鑄造組織造型材料及工藝國際論壇”上展示的來自中國、美國、德國等國家對傳統(tǒng)材料及工藝的改進、鑄造新材料、新工藝等納入課堂教學內(nèi)容。并將水泥自硬砂、合脂砂的內(nèi)容改為自學，課堂講授中增加了目前鑄造行業(yè)新興的寶珠砂、磷酸鹽砂的內(nèi)容，拓展學生的知識視野、激發(fā)學生的學習興趣、引導學生關注行業(yè)發(fā)展，為學生畢業(yè)后更好地與企業(yè)接軌奠定基礎。

三、設計教學方法

（一）設計課堂小實驗

課堂是教育教學實施的主要形式，為了適應成果導向教育的要求，筆者在課堂教學中，通過設計課堂小實驗，實現(xiàn)從灌輸課堂向對話課堂、從知識課堂向能力課堂、從重學輕思向學思結合轉變[2]。

1. 實施案例

《鑄造造型材料》中的材料既包括金屬材料，又涉及無機和有機非金屬材料，我校材料成型與控制工程專業(yè)鑄造方向的學生所接觸到的材料主要是金屬材料，對非金屬材料及其性能特點、檢測方法等基本是空白，學生都比較陌生。為了提高教學效果，注意吸引課堂教學中“邊緣學生”[3]，筆者有意設計一些課堂小實驗，增強課堂教學的生動性和吸引力，引導學生自己動手完成實驗，分析實驗現(xiàn)象，使學生在實驗中認識材料，掌握其特點。例如，在學習普通粘土、鈣基膨潤土、鈉基膨潤土三種粘土的晶體結構、性能特點及其應用這部分內(nèi)容時，筆者講述三種粘土的晶體結構，現(xiàn)場向學生展示三種粘土后，提出“結構的不同將導致三者性能上有什么不同”“如何選用粘土”等問題。在問題驅動下，先由學生大膽猜想實驗方法、實驗現(xiàn)象，此時，所有的學生，包括“邊緣學生”，都主動要求參與實驗，饒有興趣地等待實驗……，然后學生一步步完成實驗，以實驗來直觀呈現(xiàn)三種粘土的吸水性、鈣基膨潤土活化處理方法。

2. 實施要求

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》指出：要關注學生不同特點和個性差異，發(fā)展每一個學生的優(yōu)勢潛能。這就要求任課教師要用靈敏的耳朵聆聽、用敏銳的眼睛洞察，迅速地對學生在課堂中的表情言行做出判斷，并有意識地安排“邊緣學生”參與到實驗中，給他們創(chuàng)造更多的機會。

課堂小實驗的組織實施，教師既要做到“以學生為主體”，又要起到“主導”作用，只有堅持以學生為主體與以教師為主導相結合的原則，才能轉變課堂教學模式，實現(xiàn)教學互動、教學相長，最終提高教學質(zhì)量。實驗進行中，教師在適當?shù)臅r候讓實驗者停止實驗，向其他學生展示階段實驗結果，引導全體學生運用所學的知識討論、分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，以及繼續(xù)實驗可能產(chǎn)生的現(xiàn)象，并將學生討論的觀點、結論記錄在黑板上。同時，教師還要巧妙的給予點撥，最后進一步補充、完善、總結，讓課堂教學理論結合實踐，知識體系完整，邏輯關系明晰，增強學生對知識學習“娓娓道來”“水到渠成”的感受。

筆者認為課堂教學在大學生思想政治教育中占據(jù)重要地位，不僅是傳授知識能力，也負有育人職責。在教學過程中注重激活學生的思維，秉承“所有學習者都能成功”的成功教育理念，對學生參與教學活動給予更多的認可和贊賞，使學生獲得成功的滿足感，特別是對于“邊緣學生”來說，獲得成功的滿足感更甚， 更有利于他們回歸課堂，重新找到學習的樂趣，找回自信。

（二）引入項目式教學法

成果導向理念強調(diào)以學生為本，重視學生在知識獲得后的應用與實踐。本課程采用項目式教學法，實現(xiàn)了從封閉課堂向開放課堂的轉變，提高實踐能力。

1. “項目式教學法”釋義

“項目式教學法”是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動，其目的是在課堂教學中把理論與實踐有機地結合起來，充分發(fā)掘學生的創(chuàng)造潛能，提高學生解決實際問題的綜合能力。這種教學模式融合了多種教育思想和理論，最有代表性的是建構主義理論和多元智力理論，在項目組織實施中注重學習的積極主動性、目標指引性、任務真實性、不斷反思性和互動合作性[4]，通過完成真實項目，來幫助學生自主地構建和完善知識體系，在項目研究學習過程中提高學生多元智力，使學生的智力潛能得到開發(fā)和互補，達到人人進步但不同步，個個成才但不同才。

2. “項目式教學法”設計

《鑄造造型材料》是一門應用性極強的課程，按照傳統(tǒng)的“填鴨式”教學方法很難實現(xiàn)學習成果的達成。本課程采用項目式教學法，對課程的原有教學內(nèi)容，按照其自身特性和教學需要進行分類設計、調(diào)整重組，將提出項目到完成項目的全過程貫穿于課堂教學始終。

基于成果導向的項目式教學法強調(diào)產(chǎn)出但不輕視輸入，筆者針對水玻璃砂、磷酸鹽砂、樹脂砂等章節(jié)內(nèi)容，集中講授相關粘結劑的結構、粘結機理以及必要的基礎知識之后，設計若干個項目，每個項目4～5人，各項目團隊需要在規(guī)定時間內(nèi)完成項目內(nèi)容，包括檢測所采用的粘結劑的理化特性，得到混砂配方、最佳制芯工藝，做出產(chǎn)品（即砂芯），檢測產(chǎn)品是否達到項目提出的性能指標。項目完成后進行成果展示匯報，匯報內(nèi)容包括實施方案、性能檢測手段及性能指標、最佳混砂配方、制芯工藝、產(chǎn)品應用特點等。

項目實驗在開放式實驗室進行，學生利用課余時間隨時到實驗室做實驗，現(xiàn)場的任課教師、課程組其他老師或研究生都可接受學生咨詢，有問題可在第一時間得到指導。

3. “項目式教學法”實施要點

歷經(jīng)2個年級的“項目式教學法”實踐與總結，項目式教學實施流程主要概括為：組建項目團隊、確定項目選題、擬訂實施計劃及項目分工、開展項目研究、匯報項目成果、反饋點評成果、考核評價等步驟。其中，組建項目團隊時，要承認學生的差別和能力的不同，注重團隊成員在知識、能力、個性乃至性別等方面的合理搭配，使項目團隊成員間的分工合作，學科知識、智力才能等方面優(yōu)勢互補，為項目研究、成果總結等環(huán)節(jié)實現(xiàn)探討交流、思維創(chuàng)新奠定基礎，為建構新的知識體系，提升學生綜合性的多元智力奠定基礎。匯報展示成果時，既注重滿足“優(yōu)秀生渴望表現(xiàn)、中等生期待收獲，邊緣生期待認可”的心理需求，又給予中等生和邊緣生更多的機會，讓他們體驗團隊合作所獲得的成功感和認同感?？己嗽u價包括教師評價、學生自評，教師評價時不僅僅關注最終的研究成果，也考察項目團隊的研究計劃及其實施情況，團隊成員的分工、完成情況、項目組成員互助性協(xié)作能力和學習能力，以及項目的難度系數(shù)等。在項目實施過程中，教師需要及時了解項目進展，適時適度地加以引導和指導。

“項目式教學法”的運用與實施，為學生“接受學習”和“發(fā)現(xiàn)學習”搭建了平臺與載體，學生通過自主學習開展實驗探究，實現(xiàn)了“學后用”“用中學”。

四、設計評價方式

本課程基于成果導向教育采用了多元結合的評價方式，將考核要素分為理論考試、項目實踐、平時表現(xiàn)、作業(yè)訓練四個方面，各考核要素所占比例分別為60%、20%、10%、10%。理論考試側重于考查學生對基礎知識的掌握程度，分析問題、表達解決問題的能力；項目實踐成績由實驗表現(xiàn)、實驗報告、成果匯報三個方面綜合評定；平時表現(xiàn)主要包括課堂小實驗操作、材料認識和講解、鑄件缺陷分析辯論等；作業(yè)則基于項目式教學來布置，在項目式教學中，每個團隊只完成一個項目，而不同型砂（如原砂種類不同、粘結劑不同、硬化方式不同），其型砂配方、混砂工藝、砂芯性能都會不一樣，為進一步培養(yǎng)學生舉一反三、學習思考能力，采用拓展補充的方式，布置的作業(yè)為非本組項目的內(nèi)容。這種多側面的成績評定，不僅考查學生掌握知識的程度，還考查學生運用知識解決問題的能力。

五、教學實踐效果

（一）專業(yè)水平和專業(yè)能力

通過教學方法的改進，學生成了課堂的主體，學習熱情明顯提高，激發(fā)了學生主動發(fā)現(xiàn)問題的興趣，提高了解決問題的能力，學習效果也得到較大的改善。以前該課程考試卷面分數(shù)80分以上比例不足15%，實施改革后，卷面良好率提高到43.5%，本課程對畢業(yè)要求指標點的達成度由0.68提高到0.81。

（二）其他能力

工程認證12條畢業(yè)要求中個人和團隊協(xié)作能力、溝通表達能力以及終身學習能力是無法完全用課程體系來支撐，并進行定量評價的，本課程采用的課堂小實驗和項目式教學法，對這些軟指標的達成提供了一定的支撐。

六、持續(xù)改進

（一）項目設計的持續(xù)改進

在項目設計時，既要緊密結合課程特點，又要充分適應以市場需求為導向、以企業(yè)用人標準為杠桿的應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制，注意將碎片式的模塊內(nèi)容系統(tǒng)化，例如，在最終完成后的項目中選擇合適的項目產(chǎn)品和工藝，進行生產(chǎn)澆注，通過鑄件的質(zhì)量、造型及澆注現(xiàn)場環(huán)境、落砂程度來反饋項目的應用價值，將本專業(yè)的核心模塊課內(nèi)容串聯(lián)起來，形成完整的知識體系，支撐本專業(yè)畢業(yè)要求的達成。

（二）評價體系的持續(xù)改進

目前，項目實踐的評價主要由老師根據(jù)完成結果進行評價，沒有充分考慮學生自身的差異和努力程度。在今后的項目實踐評價中，可以采取團隊互評、項目團隊內(nèi)的成員互評，將學生引入評價主體中，還可以拓展到課程組其他老師及研究生，定性與定量評價相結合，力求全面完整、客觀真實地反映學生的實際水平和學習成果。

七、結束語

確定學習成果，反向設計本課程的教學內(nèi)容、教學方法和評價方式，引入課堂小實驗和“項目式教學法”是基于成果導向教育理念的積極實踐，充分反映了多元方法與多種模式并重的發(fā)展趨勢，強調(diào)了質(zhì)與量的有機結合、目標與過程的相互包容，但任何一種教學形式不可能是完美無缺的，我們將繼續(xù)探尋更適合高等學校工程教育的教學模式。

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