陳國達　趙章風　計時鳴，高峰　董晨晨　屠立群

摘要：專業(yè)核心課程建設是高校一流本科教育建設的必然要求和重要內(nèi)容。OBE是一種基于成果導向的新型教育理念，該理念對于本科專業(yè)核心課程的建設具有重要的指導意義。本文以浙江工業(yè)大學《機電系統(tǒng)及生產(chǎn)過程自動化》課程為例，對基于OBE理念的專業(yè)核心課程建設進行了深入思考，分析了當前課程在理論教學、實驗教學和考核方式方面存在的不足之處，對基于OBE理念的課程建設內(nèi)容及方案進行了詳細闡述。

關鍵詞：OBE理念；專業(yè)核心課程；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）30-0048-03

我國已成為國際本科工程學位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式成員，該協(xié)議各簽約國大都實施了基于成果導向（Outcome Based Education，OBE）的工程教育模式。浙江工業(yè)大學機械工程專業(yè)通過了中國工程教育專業(yè)認證，因此，全面并持續(xù)實施OBE教育模式是機械工程專業(yè)的必然趨勢和內(nèi)在要求，這與學校近年來一直堅持OBE教育理念相一致。課程建設是專業(yè)建設的基礎和中心環(huán)節(jié)，也是提高教學質(zhì)量的重要途徑。為推進學校一流本科教育建設，全面貫徹落實OBE人才培養(yǎng)理念和質(zhì)量觀，深化人才培養(yǎng)模式、課堂教學模式和課程考核評價方式改革，浙江工業(yè)大學開展了本科教學專業(yè)核心課程建設工作?！稒C電系統(tǒng)及生產(chǎn)過程自動化》課程是機械工程與自動化專業(yè)的核心課程，本文以該課程為例，對基于OBE理念的專業(yè)核心課程建設進行了思考，結(jié)合課程基本信息及其建設基礎、當前課程教學存在的不足、基于OBE理念的課程建設內(nèi)容及方案等方面進行了詳細闡述。

一、課程基本信息

本課程的授課對象為大三下學期的學生。該課程總學時為48學時，其中理論教學學時為40學時，實驗學時為8學時，其先修課程為《工程測試技術》、《微機原理及應用》、《控制工程基礎》、《機械設計基礎》等專業(yè)基礎課。該課程是浙江省高等學校精品課程和浙江工業(yè)大學精品課程，其自編教材《機電一體化控制技術與系統(tǒng)》為國家“十二五”規(guī)劃教材。

二、當前課程教學存在的不足

OBE是一種以學生為中心并基于成果導向的先進教育理念。在這種教育理念下，課程的教學設計和教學實施的目標是學生通過教學最后所取得的學習成果，即課程教學從初始階段就必須聚焦于最終的學習成果，要求所有的教學過程、教學方法以及學習評價都需以最終學習成果為基準來設計，而最終學習成果與專業(yè)的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求密切相關，學生在學習過程中能充分明確自己的目標。對照OBE理念，本課程教學還存在一些不足，而這些不足最終可通過基于OBE理念的課程建設加以改善。

1.理論教學方面的不足。本課程已經(jīng)開展了多年的教學改革工作，取得了較大的進展和較好的效果，但是仍然存在教學目標與專業(yè)培養(yǎng)目標畢業(yè)要求對應性不強、學生主動學習性不強的問題。本課程具有很強的系統(tǒng)性和工程性，而作為大三學生，實習實踐經(jīng)歷較少，工程經(jīng)驗比較缺乏，因此他們面對本課程較大的知識量和難度，以及對工程實際問題理解不足的問題，難以建立系統(tǒng)性的概念和明確的學習目標，學生有畏難情緒，主動學習不夠。教師在教學過程中，灌輸性仍大于研究性，課堂的開放性稍顯不足，在學生自主學習和自學能力的培養(yǎng)方面仍需加強。

2.實驗教學方面的不足。目前課程的實驗教學仍然與以學生以中心的教育理念存在差距。每次實驗課，通常是教師在課堂上講解實驗原理、實驗設備操作，并給出詳細的實驗步驟乃至程序，最后由學生分組進行實驗并完成實驗報告。這種實驗教學模式學生通常只是被動地接受，無法很好地進行自我探索，亦難以激發(fā)學生的主動創(chuàng)新性。實驗內(nèi)容主要以驗證性實驗為主，設計性和探索性實驗比例較低，對于學生創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)不利。

3.考核方式方面的不足。課程的學習評價中對于學生掌握知識的考核比例仍大于對于學生能力的考核，比如由于前述實驗教學方面的不足，實驗成績無法真正體現(xiàn)學生的能力，無法反映學生的最終學習成果。OBE強調(diào)的學習成果是學生最終取得的學習結(jié)果，是學生通過某一階段學習后所能達到的最大能力。另外，評價主體較為單一，評價內(nèi)容全面性不足，對學生學習過程的考核仍然不足。目前的考核方式不能合理有效體現(xiàn)學生的最終學習成果，在一定程度上將會挫傷學生的學習積極性，不利于學生對課程知識的系統(tǒng)掌握，阻礙創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)。

三、基于OBE理念的課程建設內(nèi)容及方案

1.明確課程OBE教學目標，優(yōu)化課程教學內(nèi)容。在OBE理念的指導下，對課程進行反向設計，首先就要明確課程教學目標，以便優(yōu)化課程教學內(nèi)容。課程OBE教學目標的確立必須以畢業(yè)要求為準繩，而畢業(yè)要求的確立必須以專業(yè)培養(yǎng)目標為依據(jù)，因此必須明確該課程對于培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求達成的作用與貢獻，從而為更好地開展教學活動和教學評價等提供指導和依據(jù)。機械工程及自動化專業(yè)致力于培養(yǎng)具有工程科學基礎、工程專業(yè)技術及管理等知識，具有分析問題、解決問題、組織管理、合作交流和自主學習的能力，具有創(chuàng)新意識、社會責任感、職業(yè)道德及人文素養(yǎng)，能在專業(yè)相關領域從事生產(chǎn)運行與技術管理、工程設計、技術開發(fā)和科學研究等工作，能解決復雜工程問題的高級工程技術人才和復合型人才。以專業(yè)培養(yǎng)目標為依據(jù)，確立了工程知識、問題分析、設計/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)和規(guī)范、個人與團隊、溝通、項目管理和終身學習等12部分的畢業(yè)要求。本課程作為專業(yè)必修課，其基本教學目標是，通過本門課程的學習，使學生能夠?qū)⒈緦I(yè)的知識系統(tǒng)進行有機的串聯(lián)融合，并培養(yǎng)學生靈活應用理論知識分析與設計工程機電系統(tǒng)和自動化生產(chǎn)裝備的能力?；贠BE教學理念，本課程的教學目標將與畢業(yè)要求中的若干部分內(nèi)容進行直接對應，包括工程知識、問題分析、研究、個人與團隊、終身學習等內(nèi)容。根據(jù)OBE教學目標，可以確立與該目標對應的教學內(nèi)容，實現(xiàn)教學內(nèi)容的優(yōu)化，從而進一步確立某個教學內(nèi)容所對應的教學時數(shù)。這種教學內(nèi)容的安排保證了每一次教學乃至每一塊教學內(nèi)容均對畢業(yè)要求形成了相應的貢獻，即每一個教學環(huán)節(jié)如課堂講授、平時作業(yè)、實驗、綜合作業(yè)等都對畢業(yè)要求形成了明確的貢獻。在理論教學環(huán)節(jié)，設計的主要教學內(nèi)容包括機電一體化概論、精密機械技術、工業(yè)控制計算機、可編程序控制器、傳感器及計算機接口、驅(qū)動元件及控制、機電一體化系統(tǒng)的常用控制策略以及設計實例等，總計40學時。在實驗教學環(huán)節(jié)，設計的教學內(nèi)容包括機械手、小型雕刻生產(chǎn)線、PLC應用和步進電機控制和交流電機變頻調(diào)速等，總計8學時。此外，還設置了開放性實驗（學時不限，學生自主申請進入實驗室完成，或結(jié)合課外科技活動以及科研項目完成）。教學內(nèi)容的優(yōu)化，確保了專業(yè)核心課程對專業(yè)人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的支撐。

2.優(yōu)化課程教學團隊，建設優(yōu)質(zhì)課程資源。課程教學團隊是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學的根本力量，團隊建設及優(yōu)化是提升課程教學能力的有力手段。本課程建立了一支靜心教書、結(jié)構合理、相對穩(wěn)定的優(yōu)秀教學團隊，其中包括四位主講教師、兩位實驗指導教師和多位實踐輔導教師。團隊中的教師不僅具有深厚的機電一體化理論知識，同時具有比較豐富的實踐經(jīng)歷，學歷與學緣結(jié)構合理，年齡結(jié)構合理，老、中、青形成了很好的教學梯隊。OBE課程建設需要從教學目標、教學模式、教學內(nèi)容、教學評價等多個方面進行展開，教學團隊需加強內(nèi)部交流，建立定期和不定期的交流機制，開展教學研究，凝練課程改革經(jīng)驗，主動撰寫成教學論文，并申報各類OBE教學項目，這可以從另外一個層面大力提升教師的教學能力。鼓勵教師教學和科研并舉，加強教學與研究的結(jié)合與互動，以教學研究提高講課水平，以科學研究提高學術水平。開展諸如“你聽我講、我聽你講”的專項教學活動，在活動中實現(xiàn)教學經(jīng)驗的優(yōu)勢互補。另外，抓住合適的機會，定期開展校內(nèi)外教學示范，在示范中實現(xiàn)教學團隊的外部交流。建設優(yōu)質(zhì)課程資源是實現(xiàn)OBE教學的一個重要途徑?；谡n程教學團隊以及所在研究所的有關科研項目、團隊教師所指導大學生科技競賽的成果等資源建立課程資源庫，將工程項目轉(zhuǎn)化為可作為教學的內(nèi)容形式，這對于提高學生的學習興趣有重要幫助。充分利用網(wǎng)絡資源輔助教學，建設課程教學網(wǎng)站，并利用新媒體或即時通訊軟件，實現(xiàn)課程交互，加強課后互動。適時建設與課程配套的小規(guī)模限制性在線課程，并在學校網(wǎng)絡教學平臺及校外在線課程教學平臺進行開放共享、擴大受益面。以提高學生能力為目標導向，進行國家“十二五”規(guī)劃教材《機電一體化控制技術與系統(tǒng)》的改版工作，教材更新中將引入國內(nèi)外機電一體化技術的最新成果。進一步加強實驗室建設，以特種裝備制造與先進加工技術教育部重點實驗室為依托并以國家級虛擬仿真中心建設為基礎，增加實驗設備，擴展實驗項目。

3.創(chuàng)新課程教學模式，改革課程評價方式。基于OBE理念創(chuàng)新課堂教學模式對于實現(xiàn)OBE教學目標尤為關鍵。堅持“以成果為導向、以學生為主體、強化工程教育、注重能力培養(yǎng)”的教學理念，遵循教學規(guī)律，根據(jù)具體的教學內(nèi)容選擇適宜的教學方法和手段，加強持續(xù)改進。在教學模式創(chuàng)新中，引入研討教學、案例教學和項目教學等多樣化手段與方法，開展混合式教學，引導學生進行自主性學習、研究性學習和協(xié)作性學習。在教學改革中，以實際問題為驅(qū)動，結(jié)合課程及實踐教學內(nèi)容和特點，培養(yǎng)學生創(chuàng)新理念、工程意識和科學思維能力。比如在培養(yǎng)學生創(chuàng)新理念方面，向?qū)W生闡述“創(chuàng)新其實并不難，哪怕只是突破一點點”的觀念，鼓勵其對現(xiàn)有技術方案進行改進，無論是技術層面還是方法層面，并對其改進工作進行評價與指導。適時向?qū)W生講授智能制造、綠色制造、人工智能、網(wǎng)絡化定制、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實等先進的科學理念，拓寬其知識視野，開拓其思路。進一步強化實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生探索和研究工程問題的興趣、實踐能力和創(chuàng)新能力。如在實驗教學環(huán)節(jié)中系統(tǒng)性地規(guī)劃若干開放性實驗，加強機器人課外實踐和機電系統(tǒng)和生產(chǎn)過程自動化裝備設計實例實踐。教學方法和手段包括：（1）在教學過程中充分利用課上、課外各種場合，營造工程實際氛圍，運用啟發(fā)、引導和提問相結(jié)合的教學法，激發(fā)學生的求知欲望，引導學生積極思維，利用學生實驗課、課外科技活動和參與部分科研工作的機會，積極推進啟發(fā)式、討論式、互動式的教、學和師生互動方法。（2）授課中結(jié)合機電系統(tǒng)教學內(nèi)容，注重理論密切結(jié)合工程實際，加強抽象思維和演繹推理的過程的實例展示，積極引導學生進行聯(lián)想與類比，努力培養(yǎng)學生的工程思維習慣以及方法學和科學思維素質(zhì)，促進學生學習能力的發(fā)展，直接介紹教師所從事的工程設計和科學研究案例，使得學生具有很好的認同感，并創(chuàng)造了師生直接就實際問題進行面對面研討的機會。（3）遵循在多媒體教學環(huán)境下學生認知的基本規(guī)律，在多媒體教學中有機地穿插黑板教學；多媒體講稿體現(xiàn)教學規(guī)律，按思維過程逐步演示。課件和板書的有機結(jié)合使教師教學的個性得以發(fā)揮和施展，使得學生更易于接受教學內(nèi)容。（4）采用精講與多練的方法幫助學生把握重點化解難點。授課突出基本概念和基本理論，突出典型問題的分析思路與分析方法，利用典型題舉例、習題課、課后練習進行習題訓練。

本課程是一門實踐性很強的課程，應充分利用課程教學網(wǎng)站和校外優(yōu)質(zhì)在線開放課程資源，以適應輔助教學和學生課前課后主動自主學習的需求。課程作業(yè)的布置中應強化實踐，除復習普通知識點的作業(yè)之外，采用讀書報告、實踐設計等大作業(yè)的方式，讓學生在了解本課程的一些相關知識的同時，動手進行實踐，為將來的畢業(yè)設計和工作打下基礎。針對現(xiàn)有課程考核評價方式中的不足之處，基于OBE理念推進形成性評估和終結(jié)性評估相結(jié)合的考核方式改革，進一步加強過程考核和能力考核。在OBE理念的指導下，運用多元化評價方法，完善課程考核方法，全面、客觀、科學、合理地評價學生的綜合素質(zhì)，注重定性評價與定量評價相結(jié)合，在原來的形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的基礎上，進一步關注學生在日常學習中的形成性成績，關注學生學習成績的取得以及進步情況，關注對學生課程學習的總結(jié)性評價。實施積極的評價激勵機制，建立民主評價制度，嘗試在部分環(huán)節(jié)的評價中讓學生也成為評價的主體之一，充分調(diào)動學生的學習積極性。通過對多方面評價主體評價意見的整合，形成對學生的最終評價。

四、結(jié)語

OBE是一種基于成果導向的新型教育理念，它強調(diào)以學生為中心，注重學生獲得的能力與成果，該理念對于本科專業(yè)核心課程的建設具有重要的指導意義。本文以浙江工業(yè)大學《機電系統(tǒng)及生產(chǎn)過程自動化》課程為例，對基于OBE理念的專業(yè)核心課程建設進行了思考，結(jié)合課程基本信息及其建設基礎、當前課程教學存在的不足、基于OBE理念的課程建設內(nèi)容及方案等方面進行了詳細闡述。在課程建設方面，提出應明確課程OBE教學目標，優(yōu)化課程教學內(nèi)容，優(yōu)化課程教學團隊，建設優(yōu)質(zhì)課程資源，創(chuàng)新課程教學模式和改革課程評價方式，最終提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，以滿足OBE人才培養(yǎng)目標。

參考文獻：

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