基于OBE教育理念的材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革探究

劉長海 楊燕 陳智棟

摘要：本文根據(jù)常州大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)背景和應(yīng)用前景，從OBE教育理念下課程設(shè)計原則出發(fā)，以學(xué)生為主體的原則進(jìn)行了材料科學(xué)基礎(chǔ)課程實踐教學(xué)體系的改進(jìn)，建立了以學(xué)生個人發(fā)展為中心的三位一體教學(xué)成果評價體系，為構(gòu)建OBE理念下的實踐教學(xué)體系提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ)；OBE；課程教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）22-0116-02

一、前言

成果導(dǎo)向教育（Outcome-based Education）簡稱OBE，又稱能力導(dǎo)向教育、目標(biāo)教育和需求導(dǎo)向教育，要求教師持續(xù)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，其課程體系、教學(xué)過程以及教學(xué)評價工作均以最終成果為導(dǎo)向進(jìn)行設(shè)計和實施。Chandrama Acharya指出，OBE教育模式主要包括以下四個步驟：定義、實現(xiàn)、評估以及總結(jié)和改造學(xué)習(xí)產(chǎn)出。該教學(xué)方法強調(diào)學(xué)生在教學(xué)過程中的中心地位，注重學(xué)生獲得的能力和成果。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，OBE教學(xué)模式突破性地將以課程內(nèi)容為中心的課程結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生需求和能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的課程結(jié)構(gòu)體系。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，課程的目的是系統(tǒng)全面地介紹本門課程的知識與內(nèi)容，在固有的課程框架中，這種教學(xué)方法不可避免地以教師為主導(dǎo)和中心，課堂講授成為主要的教學(xué)方法，知識的學(xué)習(xí)成為主要的教學(xué)目的，忽略了學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位。當(dāng)前，隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，各國均在搶占產(chǎn)業(yè)和科技革命的制高點，而技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展的首要資源是人才。因此，工程教育要為我國的經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)、輸送合格的人才，這就要求學(xué)生所學(xué)知識能適應(yīng)實際工作崗位的需求，能夠?qū)W以致用，將理論成果向?qū)嶋H技術(shù)轉(zhuǎn)化。

二、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的重要性及課程特點

我校材料科學(xué)與工程專業(yè)是面向區(qū)域經(jīng)濟特點和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和國際化視野的材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的工程應(yīng)用型人才。秉承“勇?lián)?zé)任，追求卓越”的學(xué)校精神，堅持“大工程觀”理念的指導(dǎo)，推進(jìn)“跟進(jìn)式”人才培養(yǎng)體系建設(shè)，培養(yǎng)能在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域，特別是在光伏與儲能材料或功能材料相關(guān)方向從事技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)、工程設(shè)計與技術(shù)改造、科學(xué)研究、質(zhì)量檢測與分析、生產(chǎn)經(jīng)營與管理等工作的工程應(yīng)用型人才。

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》系統(tǒng)地介紹了材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識，是材料科學(xué)與工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程和主干課程，也是學(xué)生構(gòu)筑專業(yè)知識體系、能力結(jié)構(gòu)、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和今后從事材料研究工作的重要基礎(chǔ)。為了適應(yīng)高等教育課程體系改革的深化，培養(yǎng)合格的“大材料”專業(yè)人才，該課程的內(nèi)容范圍不斷增加，由傳統(tǒng)單一的金屬材料、無機非金屬材料或高分子材料逐步發(fā)展為三大固體材料專業(yè)的有機結(jié)合。同時，還不斷引入新型材料及新的理論，在課程內(nèi)容的深度和廣度上都有了很大的發(fā)展。這也導(dǎo)致該課程的內(nèi)容繁雜、抽象難記、理解困難、枯燥，在教學(xué)過程中普遍存在著老師難教、學(xué)生難學(xué)的問題。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中找不到主線，思路不夠清晰明確，容易失去學(xué)習(xí)興趣，缺乏通過理論知識解決實際問題的主動性，導(dǎo)致一接觸實際工程問題就不知所措。而且，當(dāng)前的課程評價手段主要是通過考試，而考試成績主要由平時成績、期中及期末考試成績組成。雖然一定程度上這種評價方式簡單有效，也是被廣泛采用的評價手段，但是這種評價手段在OBE課程教學(xué)過程中顯然是不夠全面的，主要體現(xiàn)在評價的主體比較單一，沒有將教學(xué)目的和評價機制有機地結(jié)合起來，而且這種以考試為主要評價手段的方式是單向的，沒有信息的反饋，缺乏對學(xué)生在教學(xué)過程中能力獲取的了解。所以，教學(xué)評價要考慮到每位學(xué)生通過課程教學(xué)所能熟練掌握的內(nèi)容為前提，使每位學(xué)生獲得充足的學(xué)習(xí)機會，能夠提升思考問題和解決問題的能力，充實并完善自己的知識體系。

三、基于OBE的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)

基于以上分析，筆者認(rèn)為在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程學(xué)習(xí)中，應(yīng)利用OBE教育理念建立以“學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出”為導(dǎo)向的新型教學(xué)模式。把教學(xué)的中心放在學(xué)生“學(xué)到了什么”，而不單單是教師在課上“教了什么”上，時刻關(guān)注“學(xué)生能學(xué)到什么”，轉(zhuǎn)換思路，反向設(shè)計課程教學(xué)，明確每一章節(jié)的預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出，圍繞成果產(chǎn)出導(dǎo)向和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)來設(shè)定教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容。采用合理的教學(xué)方法和教學(xué)評價方式，從而提高學(xué)生解決實際問題的能力。具體的方案可分為以下三點：

1.準(zhǔn)確定位課程的教學(xué)目標(biāo)。圍繞大專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力素質(zhì)是專業(yè)課程教學(xué)的基本理念。所以，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的課程目標(biāo)要圍繞培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力素質(zhì)和解決實際問題的能力來設(shè)定教學(xué)目標(biāo)，而且隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展，新知識、新理論也要不斷地進(jìn)行更新，課程要做到動態(tài)發(fā)展，而不是一成不變。其教學(xué)內(nèi)容要貼近本行業(yè)發(fā)展的前沿，并且能與企業(yè)接軌，讓學(xué)生能提前了解理論知識如何在實際生產(chǎn)過程中應(yīng)用。因此，這就要求授課教師了解本行業(yè)的發(fā)展趨勢，并且根據(jù)不同崗位職業(yè)能力素質(zhì)的要求來靈活地設(shè)定教學(xué)目標(biāo)。進(jìn)一步地，采取相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)實現(xiàn)路徑和教學(xué)方法，在教學(xué)過程中所涉及的教學(xué)思路、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段以及教學(xué)評價等要素均以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心和導(dǎo)向，并根據(jù)實際條件的變化做到及時有效地調(diào)整。

2.完善教學(xué)模式，提升學(xué)生參與度。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師課堂教學(xué)為主，學(xué)生在有限的課堂時間內(nèi)掌握的知識畢竟是有限的，而且這種教學(xué)模式往往會造成學(xué)生課堂參與度不高、缺乏學(xué)習(xí)積極性。因此，在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)過程中，可以采用以模塊化教學(xué)為主的教學(xué)模式，將課本知識與相應(yīng)的科研課題或者是工程項目相結(jié)合，加強學(xué)生自己動手的能力。比如晶體結(jié)構(gòu)這一章，關(guān)于晶體中質(zhì)點的堆積這一部分，內(nèi)容較抽象，學(xué)生理解起來有難度?？梢詫W(xué)生分組，分別制作不同密堆方式的模型，讓學(xué)生分組來講述。這樣的教學(xué)過程可以提高學(xué)生的課程參與度，提升學(xué)生積極性和動手解決問題的能力。

3.構(gòu)建多維的成果評價體系。高校教學(xué)過程中，對于學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價是非常重要的環(huán)節(jié)，也是以考試為主要評價手段的傳統(tǒng)教學(xué)模式所欠缺的。基于OBE教育理念下，構(gòu)建成果評價體系的基本原則是“以學(xué)生為中心”，即評估學(xué)生通過教學(xué)過程學(xué)會了哪些知識，具備了哪一方面的技能，是否提升了專業(yè)素質(zhì)和解決實際問題的能力等。因此，在教學(xué)評價過程中要對課程的預(yù)期成果指標(biāo)進(jìn)行逐一核對，對每名學(xué)生的掌握程度進(jìn)行確定。另外，通過構(gòu)建合理的成果評價機制來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，使學(xué)生明確教學(xué)評價的目的不僅僅是為了排名和分出優(yōu)劣，而是要幫助學(xué)生明確問題所在，總結(jié)問題，不斷提升解決問題的能力。采用多元化的評價方法，將學(xué)習(xí)過程、考核成績與問題反饋進(jìn)行有機結(jié)合，讓學(xué)生也積極地參與到成果評價中，增加考核評價方式的多樣性，如教師評價、學(xué)生自評和學(xué)生互評等。

四、結(jié)論

將OBE教學(xué)理念應(yīng)用于《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的課程教學(xué)，符合“大工程觀”理念，為人才培養(yǎng)模式的改革奠定了基礎(chǔ)。通過“教—學(xué)—考評—改進(jìn)”的良性循環(huán)實現(xiàn)對教學(xué)過程的持續(xù)改進(jìn)，體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，將教學(xué)結(jié)果和學(xué)生能力的培養(yǎng)作為核心，提高學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主觀能動性，增進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的創(chuàng)新意識和競爭意識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，實現(xiàn)了教學(xué)一體化，保證了《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的課程教學(xué)質(zhì)量。

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