關(guān)于地方院?！哆^(guò)程流體機(jī)械》OBE教學(xué)模式的思考

郭俊江

(貴州理工學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550003)

習(xí)近平總書記在2018年全國(guó)教育大會(huì)上的重要講話中明確指出，高校要“著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才”，這為我國(guó)高等教育的人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)指明了方向?！哆^(guò)程流體機(jī)械》是研究壓縮機(jī)、泵和分離機(jī)等流體機(jī)械的一門工程學(xué)科，具有較強(qiáng)的專業(yè)性和應(yīng)用性。學(xué)生通過(guò)對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)，不僅可以了解過(guò)程流體機(jī)械的基本概念、基本理論和基本計(jì)算方法，分析流體機(jī)械的運(yùn)行性能、調(diào)節(jié)控制及安全可靠性，從而掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)制造和選型等技術(shù)，同時(shí)該課程對(duì)于學(xué)生科研綜合素質(zhì)的培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的提升起著至關(guān)重要的作用。對(duì)于地方工科院校而言，以區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)出知識(shí)、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，適應(yīng)地方工業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)的高層次工科人才是辦學(xué)的重要目標(biāo)[1]。為達(dá)到這一目標(biāo)，就須在繼承原有理論和教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外工程教育的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和理念，立足本校的培養(yǎng)目標(biāo)，努力探索新的教學(xué)模式。

OBE(Outcomes-based Education，即“成果導(dǎo)向教育”)作為一種新的教育模式已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的教育體系中得到了較為廣泛的推廣和應(yīng)用[2-4]。該教學(xué)模式主要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，基于職業(yè)發(fā)展需求來(lái)反推課程設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)，從而保障學(xué)生畢業(yè)時(shí)的學(xué)習(xí)產(chǎn)出[5]。不難發(fā)現(xiàn)，該教學(xué)模式聚焦于社會(huì)對(duì)人才的實(shí)際需求，符合當(dāng)前高素質(zhì)應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)趨勢(shì)。地方院校作為應(yīng)用技術(shù)型人才培育的主要機(jī)構(gòu)，靈活運(yùn)用OBE教學(xué)模式具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，因此本文聚焦OBE教學(xué)模式，以《過(guò)程流體機(jī)械》課程為例，探討我國(guó)二本院校開設(shè)該課程的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題和教改思路。

1 地方院?！哆^(guò)程流體機(jī)械》教學(xué)難點(diǎn)：以貴州理工學(xué)院為例

貴州理工學(xué)院屬于省屬地方二本院校，目前《過(guò)程流體機(jī)械》教學(xué)主要存在以下問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)條件限制，與《過(guò)程流體機(jī)械》配套的實(shí)驗(yàn)課程只能采取分組和分批次方式進(jìn)行，每組由5至7名學(xué)生組成，每次僅能容納兩組學(xué)生實(shí)驗(yàn)。該分組模式導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)只能采取合作的方式完成，因此實(shí)驗(yàn)老師無(wú)法對(duì)每個(gè)學(xué)生的操作情況進(jìn)行合理評(píng)價(jià)與指導(dǎo)。(2)理論學(xué)時(shí)偏少，該課程從以前的72學(xué)時(shí)大幅削減至36學(xué)時(shí)。若按照以往的教學(xué)方式教學(xué)，則授課內(nèi)容無(wú)法深入講解，學(xué)生的學(xué)習(xí)難度加深；若只是有針對(duì)性地簡(jiǎn)化教學(xué)，則授課內(nèi)容過(guò)于局限，難以實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)。(3)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力弱，由于《過(guò)程流體機(jī)械》課程的理論性較強(qiáng)，涉及到一系列復(fù)雜公式的推導(dǎo)，對(duì)于如貴州理工學(xué)院的地方二本院校，學(xué)生對(duì)這些復(fù)雜公式的理解能力比較有限，因此學(xué)習(xí)興趣普遍不高。(4)課程考核方式單一，以往《過(guò)程流體機(jī)械》的考核方式主要是期末筆試考核，致使學(xué)生功利地關(guān)注考試重點(diǎn)而不注重平時(shí)課堂內(nèi)容的學(xué)習(xí)；同時(shí)，單一的考核方式對(duì)于學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)(如作業(yè)、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)、仿真訓(xùn)練等)沒(méi)有一個(gè)綜合、明確的評(píng)價(jià)體系，無(wú)法客觀準(zhǔn)確地反映學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)的掌握情況。(5)相對(duì)抽象的課程內(nèi)容和灌輸式的公式推導(dǎo)不能引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這也導(dǎo)致學(xué)生接受和應(yīng)用課程知識(shí)的能力不足，難以達(dá)到我國(guó)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

針對(duì)上述現(xiàn)狀和問(wèn)題，貴州理工學(xué)院正考慮結(jié)合《過(guò)程流體機(jī)械》課程的教學(xué)實(shí)踐情況，從教學(xué)理念和教學(xué)方法兩方面入手，積極探索和改革《過(guò)程流體機(jī)械》教學(xué)模式，把OBE工程教育模式引入《過(guò)程流體機(jī)械》課程教學(xué)中，按成果設(shè)計(jì)教學(xué)單元和確定評(píng)價(jià)方案。那么，資源相對(duì)有限的地方院校應(yīng)該如何把OBE模式成功地引入《過(guò)程流體機(jī)械》課程教學(xué)中，這是本文著力思考的問(wèn)題。

2 OBE模式下《過(guò)程流體機(jī)械》課程教學(xué)分析

2.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

按照OBE教學(xué)模式理念，教程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)緊密圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)成果這一核心，積極探索《過(guò)程流體機(jī)械》在工程運(yùn)用中的教學(xué)新思路，培養(yǎng)學(xué)生能夠?qū)?shí)際的化工裝置如泵、壓縮機(jī)等進(jìn)行合理計(jì)算和選型的能力。考慮到理論教學(xué)時(shí)間的減少，在課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)上應(yīng)進(jìn)行必要的精簡(jiǎn)。對(duì)于復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算內(nèi)容可以考慮進(jìn)行刪減，將一些公式的推導(dǎo)，具體如連續(xù)性方程、歐拉方程、能量方程和伯努利方程，課堂上只講結(jié)論和應(yīng)用，具體推導(dǎo)過(guò)程作為課外作業(yè)讓學(xué)生自學(xué)。而且，對(duì)于課程中每一章節(jié)的內(nèi)容都應(yīng)歸結(jié)到具體的某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，以知識(shí)點(diǎn)為中心開展教學(xué)活動(dòng)。此外，為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣，還可以考慮專門開設(shè)與課程相關(guān)的仿真實(shí)訓(xùn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程。

2.2 預(yù)期學(xué)習(xí)效果與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)過(guò)控專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生能力培養(yǎng)要求，要合理設(shè)計(jì)出基于OBE模式的課程教學(xué)，首要環(huán)節(jié)是定義畢業(yè)生的預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出，即明確該課程的教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的何種能力，要達(dá)到什么效果。關(guān)于預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出的明確，最重要的是做到具體細(xì)致且具有可操作性。參照歐美經(jīng)驗(yàn)，布盧姆學(xué)習(xí)目標(biāo)分類框架常常被廣泛應(yīng)用，它提供了描述學(xué)生知識(shí)、情感和技能掌握程度的詞匯，要求程度欄內(nèi)以L1(認(rèn)知)、L2(理解)、L3(應(yīng)用)、L4(分析)、L5(綜合)、L6(判斷)來(lái)表示對(duì)此級(jí)能力要求達(dá)到的程度。其次，針對(duì)于每個(gè)知識(shí)點(diǎn)會(huì)給出相應(yīng)的課程考核標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于《過(guò)程流體機(jī)械》課程考核主要分為三部分：作業(yè)、考勤與課堂表現(xiàn)、期末考試。學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)可分為三個(gè)層次：低于期望、符合期望和超越期望，課程設(shè)計(jì)中針對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)描述了低于期望、符合期望和超越期望的具體表現(xiàn)形式，以此作為評(píng)價(jià)依據(jù)。因篇幅限制，本文主要給出考勤與課堂表現(xiàn)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō)針對(duì)課程中每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的預(yù)期效果給出相應(yīng)的考勤與課堂表現(xiàn)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。以《過(guò)程流體機(jī)械》課程中部分知識(shí)點(diǎn)為例，本文設(shè)計(jì)的預(yù)期學(xué)習(xí)效果和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。從表1可以看出，給出了每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的預(yù)期學(xué)習(xí)效果，就可以有針對(duì)性地教授知識(shí)，并能夠明確相應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)；同時(shí)給出對(duì)應(yīng)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)可以及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)于內(nèi)容的學(xué)習(xí)程度，多方面了解學(xué)生是否達(dá)到了本知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)；此外，實(shí)時(shí)的信息反饋有助于老師更好地探索OBE教學(xué)模式下的教學(xué)內(nèi)容和方法。

表1 預(yù)期學(xué)習(xí)效果與考核評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

注：以布盧姆學(xué)習(xí)目標(biāo)分類法(BILOom's Taxonomy)為基礎(chǔ)描述學(xué)生在學(xué)完本課程后應(yīng)具有的能力，要求程度欄內(nèi)以L1(認(rèn)知)、L2(理解)、L3(應(yīng)用)、L4(分析)、L5(綜合)、L6(判斷)來(lái)表示對(duì)此級(jí)能力要求達(dá)到的程度，無(wú)要求則留空。

3 貴州理工學(xué)院《過(guò)程流體機(jī)械》教學(xué)措施

OBE教學(xué)模式注重成果導(dǎo)向，因此要達(dá)到良好的教學(xué)效果需要輔之以必須的教學(xué)條件和方法。OBE模式往往注重成果質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的指定而容易忽略達(dá)到目標(biāo)的有效途徑，這使得現(xiàn)實(shí)教學(xué)中的效果不太理想。因此，為了提高《過(guò)程流體機(jī)械》的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，本文結(jié)合貴州理工學(xué)院的教改措施主要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行探索。

3.1 課堂教學(xué)與仿真訓(xùn)練相結(jié)合

開展仿真訓(xùn)練是提高學(xué)生理論實(shí)踐能力的有效途徑，學(xué)生可以通過(guò)仿真訓(xùn)練體會(huì)到接近真實(shí)操作的感覺(jué)，從而有利于提高實(shí)際動(dòng)手能力。近年來(lái)，貴州理工學(xué)院購(gòu)買了大量用于仿真訓(xùn)練的軟件并且配套了專門的仿真實(shí)驗(yàn)室，與《過(guò)程流體機(jī)械》相關(guān)的內(nèi)容主要有：(1)化工單元操作仿真，如CO2壓縮機(jī)單元、吸收解吸單元等；(2)綜合工藝仿真模擬，如合成氨裝置合成工段仿真模擬、煤制甲醇變換工藝仿真模擬、濕法磷酸及萃取工藝仿真模擬等。學(xué)生可以通過(guò)電腦操作體會(huì)到近乎真實(shí)操作的感覺(jué)，極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的氛圍。

3.2 課堂教學(xué)與專業(yè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

為進(jìn)一步提升學(xué)生對(duì)于《過(guò)程流體機(jī)械》課程理論的認(rèn)識(shí)，貴州理工學(xué)院配套建立了相應(yīng)的過(guò)控專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生能夠基于實(shí)驗(yàn)操作來(lái)驗(yàn)證課本上的理論知識(shí)。近年來(lái)，貴州理工學(xué)院開設(shè)的與《過(guò)程流體機(jī)械》相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容有內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)、過(guò)程流體機(jī)械拆裝實(shí)驗(yàn)、壓縮機(jī)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)和過(guò)程流體機(jī)械拆裝實(shí)驗(yàn)等。學(xué)生通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)的操作，能更直觀具體地理解課堂上所學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)。另外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)的動(dòng)手能力對(duì)學(xué)生將來(lái)的繼續(xù)深造或企業(yè)一線操作都是重要積淀，而且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過(guò)程促使學(xué)生計(jì)算和繪圖能力得以極大提升，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫過(guò)程使得學(xué)生分析和歸納問(wèn)題的能力也得到較好的培養(yǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

OBE教學(xué)模式是從發(fā)達(dá)國(guó)家教育界發(fā)展出來(lái)的一種新型教學(xué)模式，主要強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，根據(jù)職業(yè)需求的能力來(lái)反推課程設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)。對(duì)于地方院校而言，應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是重要教學(xué)目標(biāo)，因此OBE教學(xué)模式具有一定的優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際使用過(guò)程中，一味地照抄照搬并不可取，在我國(guó)地方院校資源有限的現(xiàn)實(shí)條件下探討該模式的靈活運(yùn)用具有現(xiàn)實(shí)意義。本文以貴州理工學(xué)院《過(guò)程流體機(jī)械》的教改為例，探討了OBE教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)與操作措施，認(rèn)為在《過(guò)程流體機(jī)械》課程教學(xué)中OBE模式既能讓老師做到有的放矢，提高教學(xué)效率，也能讓學(xué)生積主動(dòng)地參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，提高學(xué)習(xí)興趣。而在OBE模式的具體操作中，需要注重課堂教學(xué)與仿真訓(xùn)練和專業(yè)實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，避免出現(xiàn)理論和實(shí)踐的脫節(jié)和偏廢。當(dāng)然，只有對(duì)《過(guò)程流體機(jī)械》等課程的教學(xué)模式不斷進(jìn)行有益的探索和改進(jìn)，地方院校才能在教學(xué)條件有限、生源質(zhì)量不佳的條件下走出一條卓有成效的教學(xué)模式，努力實(shí)現(xiàn)教育部和國(guó)家發(fā)改委要求的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。