基于OBE的列車運行控制技術(shù)教學(xué)模式探索

屈霞+韓學(xué)超+萬軍

摘 要：文章針對傳統(tǒng)列車運行控制技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計中存在的教學(xué)目標(biāo)不清晰與未從軌道交通信號課程群視角整合知識等問題，聚焦課程目標(biāo)，闡述了注重學(xué)習(xí)成果、擴(kuò)大機(jī)會保證成功、增加期望值和反向教學(xué)設(shè)計等基于OBE理念的列車運行控制技術(shù)課程教學(xué)模式實施策略，并構(gòu)建了基于OBE理念的多元成果評價模式。

關(guān)鍵詞：OBE；教學(xué)模式；列車運行控制技術(shù)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）06-0006-02

基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcome-Based Education，簡稱為 OBE）最早出現(xiàn)于美國和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革[1]，作為追求卓越教育的正確方向，已成為了美國、加拿大、英國等國家教育改革的主流理念。目前，世界各國的工程教育都在積極地采用OBE模式，《華盛頓協(xié)議》各成員國大多采取“成果導(dǎo)向”之認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，2013年6月，我國成為《華盛頓協(xié)議》第21個簽約成員[2]，目前，工程教育認(rèn)證工作在全國范圍迅速推進(jìn)，基于OBE理念的工程教育成為大勢所趨。常州大學(xué)抓住機(jī)遇，從2014年開始，以學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式引導(dǎo)工程教育改革，對人才培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)大綱和教學(xué)評價體系等做出全面修訂，這將進(jìn)一步發(fā)揮成果驅(qū)動教育的重要作用。

一、基于OBE理念的“列車運行控制技術(shù)”教學(xué)模式改革的意義

（一）列車運行控制技術(shù)授課現(xiàn)狀

列車運行控制技術(shù)課程是城市軌道交通學(xué)院軌道交通信號與控制、電氣工程、車輛工程等專業(yè)培養(yǎng)方案中一門重要的專業(yè)課程，該課程是由“城市軌道交通概論”、“信號基礎(chǔ)設(shè)備”、“城市軌道交通運營管理基礎(chǔ)”、“系統(tǒng)可靠性原理”、“城市軌道通信系統(tǒng)”、“車站信號自動控制”、“列車運行控制技術(shù)”、“自動檢測技術(shù)”、“軌道交通綜合監(jiān)控”等課程組成的軌道交通信號課程群交叉、滲透和綜合的專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程群的設(shè)置是在調(diào)研和研究國內(nèi)其他高校軌道交通信號與控制專業(yè)培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，在軌道交通企業(yè)專家參與，以及西南交通大學(xué)資深教授親自指導(dǎo)下，根據(jù)自動化學(xué)科大類對應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，從加強(qiáng)核心專業(yè)基礎(chǔ)教育，強(qiáng)調(diào)綜合性和完整性出發(fā)，整合出的9門軌道交通信號與控制課程。

傳統(tǒng)的列車運行控制技術(shù)教學(xué)中存在下面的問題：（1）教學(xué)目標(biāo)不清晰，主要為教學(xué)內(nèi)容而教；（2）未從軌道交通信號課程群的角度整合和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，有些內(nèi)容在多門課程中出現(xiàn)，但某些先進(jìn)技術(shù)和大鐵的列車控制方式卻并沒有出現(xiàn)在課程體系當(dāng)中，這使得教學(xué)內(nèi)容有重復(fù)和空缺，這種教學(xué)設(shè)計違背了工程教育的初衷，不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。

（二）基于OBE理念的教學(xué)模式的指導(dǎo)思想

以O(shè)BE為導(dǎo)向，圍繞畢業(yè)要求，以軌道交通企業(yè)工程案例為切入口，整合軌道交通信號課程群知識，制定課程目標(biāo)，目標(biāo)聚焦于學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)達(dá)到什么樣的結(jié)果[3]，學(xué)生最終能成功做什么；對課程目標(biāo)做反向設(shè)計，即對照各專業(yè)培養(yǎng)方案中針對中國工程教育認(rèn)證的12點畢業(yè)要求及其指標(biāo)點，將列車運行控制技術(shù)課程進(jìn)行指標(biāo)點認(rèn)領(lǐng)，之后交給有企業(yè)專家參與組成的學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會研討其合理性；授課中，提供各種支持，擴(kuò)大學(xué)生實現(xiàn)目標(biāo)的機(jī)會，并對成功寄予高的期望值。課程結(jié)束后，對畢業(yè)要求達(dá)成度進(jìn)行評價，提出持續(xù)改進(jìn)建議并實施。

二、基于OBE理念的列車運行控制技術(shù)教學(xué)設(shè)計與實施

OBE理念下的教學(xué)設(shè)計圍繞預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出進(jìn)行，基于OBE模式的課程教學(xué)主要圍繞聚焦學(xué)習(xí)成果、擴(kuò)大機(jī)會、提高期待和反向設(shè)計4個原則展開。

（一）教學(xué)目標(biāo)聚焦于結(jié)果

列車運行控制技術(shù)課程選用北京交通大學(xué)出版社出版的《城市軌道交通列車運行控制》作為教材，以中國鐵路出版社唐濤主編的《列車運行控制系統(tǒng)》為參考書目。在第一堂課，教師就清楚地對列車運行控制系統(tǒng)做概述，對其發(fā)展現(xiàn)狀及前沿做交代，讓學(xué)生對列車運行控制系統(tǒng)具有整體認(rèn)識。隨后，教師要展望學(xué)生通過該課程能獲得的成果，指出需參考的書目和課后獲得提升知識的途徑，讓學(xué)生預(yù)期成果，產(chǎn)生想學(xué)的動機(jī)。了解采用特定的方法達(dá)到學(xué)習(xí)成果，本身可以提高學(xué)生元認(rèn)知能力及其傾向[4]。

基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育要求教師必須清楚地確定列車運行控制技術(shù)課程預(yù)期的“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”：第一，學(xué)生根據(jù)先修課程，講述與列車運行相關(guān)設(shè)備的原理，如各種信號機(jī)、軌道電路和計軸器、查詢應(yīng)答器和站臺安全門；第二，區(qū)別各種測速技術(shù)、列車定位技術(shù)，分析無線通信技術(shù)、行車閉塞技術(shù)，辨別分級速度控制、速度—距離模式曲線控制；第三，設(shè)計ATC各種控制模式；第四，靈活應(yīng)用ATP系統(tǒng)的三個組成部分；第五，會操縱APT各種駕駛模式與實現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換；第六，辨析ATS功能，操縱ATS系統(tǒng)運行；第七，能應(yīng)用CBTC各種技術(shù)；第八，準(zhǔn)確分析列車運動學(xué)知識。

（二）反向進(jìn)行教學(xué)

反向設(shè)計主要是根據(jù)各專業(yè)的特點，對中國工程教育專業(yè)認(rèn)證中12點畢業(yè)要求做不同的指標(biāo)點分解，接著針對畢業(yè)要求各指標(biāo)點，根據(jù)列車運行控制技術(shù)課程能夠?qū)χ笜?biāo)點的貢獻(xiàn)，形成匹配關(guān)系[5-6]。以軌道交通信號與控制專業(yè)為例，列車運行控制技術(shù)課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點的關(guān)系，如表1所示，列車運行控制技術(shù)課程主要對專業(yè)工程知識、問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案等三點畢業(yè)要求有貢獻(xiàn)。

（三）擴(kuò)大學(xué)生成功機(jī)會

教師課堂授課中，應(yīng)以肯定的目光對待每一位學(xué)生，除了列控基本技術(shù)的要求，要求學(xué)生自學(xué)列車運動學(xué)基礎(chǔ)知識，包括能夠分析列車運動過程、分析列車牽引力、分析列車運行阻力、計算列車制動力及其制動距離，要求學(xué)生走上講臺在黑板上畫圖并表述，一旦有學(xué)生達(dá)到這項目標(biāo)，組織演示及檢查結(jié)果，保障每個學(xué)生有充足的時間和機(jī)會來達(dá)成學(xué)習(xí)成果。考慮到學(xué)生的個性化要求，專業(yè)教師每周提供固定的答疑時間，并通過網(wǎng)絡(luò)課堂上傳充足的教學(xué)資料，布置和檢查作業(yè)、隨時參加學(xué)生的答疑討論。關(guān)注學(xué)生獨特的學(xué)習(xí)需要，創(chuàng)設(shè)條件增加他們成功的機(jī)會，直接地促進(jìn)他們的進(jìn)步。

（四）增加期望值

在學(xué)生預(yù)期成果達(dá)成后，為了提高對學(xué)生學(xué)習(xí)的期待，設(shè)定具有挑戰(zhàn)性的績效標(biāo)準(zhǔn)，通過各種途徑支持和引導(dǎo)有能力的學(xué)生向著更高的成果努力；如學(xué)生能應(yīng)用CBTC各種技術(shù)之后，提出對比分析CTCS-3系統(tǒng)的運營場景以及駕駛模式的要求，讓學(xué)生進(jìn)一步靈活掌握車—地安全通信模式，并向?qū)W生提供相關(guān)列控的參考書；為了提高期望值，可以引出車載控制器設(shè)計、ATO設(shè)計和速度控制器設(shè)計、軌旁區(qū)域控制器設(shè)計等設(shè)計案例，通過啟發(fā)，讓學(xué)生查閱文獻(xiàn)，提出相關(guān)設(shè)計方案。另外，可讓有能力的學(xué)生登錄中國大學(xué)MOOC課程，在線學(xué)習(xí)西南交通大學(xué)的“高速鐵路動車組技術(shù)”課程，以對高速動車組的發(fā)展、相關(guān)新技術(shù)及輪軌關(guān)系等展開研究。

三、基于OBE理念的多元成果評價模式

（一）將過程性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合

評價成果要注重過程性和終結(jié)性成果?？蓪W(xué)生上課出勤、課程預(yù)習(xí)、主動提問、答疑、上課回答問題、作業(yè)，以及撰寫的闡述其通過本課程能力得以提升的課程總結(jié)報告等作為其過程性成果；課程期末考試作為終結(jié)性成果，總成績的評定分過程性成果（占30%）、終結(jié)性的期末考試成績（占70%）兩部分。

（二）注重目標(biāo)達(dá)成度評價及持續(xù)改進(jìn)

為評價學(xué)生在列車運行控制技術(shù)課程中對工程知識、問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案等3項畢業(yè)要求的達(dá)成情況，考慮到課程具有與專業(yè)直接相關(guān)的技術(shù)性指標(biāo)，畢業(yè)要求達(dá)成度評價方法采用課程考核成績分析方法。根據(jù)某項指標(biāo)點在不同支撐課程中相應(yīng)試題的平均得分比例，分配該項指標(biāo)點在各支撐課程中的貢獻(xiàn)度權(quán)重；由學(xué)生的試卷成績，分別計算列車運行控制技術(shù)6個指標(biāo)點的評價值；對各項畢業(yè)要求指標(biāo)點所支撐全部課程的評價值求和，選取各指標(biāo)點最小值可作為該項畢業(yè)要求的達(dá)成度評價值。

抽取一個教學(xué)班，分析連續(xù)兩年的課程對畢業(yè)要求各指標(biāo)點的達(dá)成目標(biāo)值和評價值，通過對比分析兩年學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和取得的成果，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，提出持續(xù)改進(jìn)方案，并進(jìn)一步修訂教學(xué)計劃和教學(xué)大綱。

在列車運行控制技術(shù)課程中采用成果驅(qū)動教學(xué)模式，重新定位教育：從強(qiáng)調(diào)方法到強(qiáng)調(diào)結(jié)果，從教到學(xué)；調(diào)動了學(xué)生的“學(xué)習(xí)主動性”，激發(fā)其探究和創(chuàng)造的興趣，促進(jìn)教師更好地優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容[7]，使他們受到學(xué)生的歡迎和學(xué)院的肯定。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧佩華，胡文龍，林鵬等.基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”（OBE）的工程教育模式——汕頭大學(xué)的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）.

[2]海鶯.基于OBE模式的地方工科院校課程改革探析[J].當(dāng)代教育理論與實踐，2015，（4）.

[3]姜波.OBE：以結(jié)果為基礎(chǔ)的教育[J].外國教育研究，2003，（3）.

[4]屈霞，鄒凌，楊長春等.學(xué)習(xí)理論在獨立學(xué)院課程設(shè)計中的整合應(yīng)用[J].實驗室研究與探索，2010，（11）.

[5]陳曉倩，戴光麟.論高校大學(xué)生綜合素質(zhì)評價體系的構(gòu) 建——從OBE工程教育模式的視角[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2015，（4）.

[6]李志義，朱泓，劉志軍等.用成果導(dǎo)向教育理念引導(dǎo)高等工程教育教學(xué)改革[J].高等工程教育研究，2014，（2）.

[7]邱劍鋒，朱二周，周勇等.OBE教育模式下的操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革[J].計算機(jī)教育，2015，（12）.