基于OBE理念的流體傳動(dòng)技術(shù)課程 智慧課堂教學(xué)研究與實(shí)踐

劉雪霞 尚會(huì)超 安向東

摘 要：流體傳動(dòng)技術(shù)作為高校機(jī)械工程本科專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，具有理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)。本研究基于OBE理念的教學(xué)模式，在教學(xué)大綱，教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，考核方式和成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)達(dá)成和持續(xù)改進(jìn)等四個(gè)方面進(jìn)行積極改革和實(shí)踐，并建立基于OBE理念的流體傳動(dòng)技術(shù)課程智慧課堂，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：流體傳動(dòng)技術(shù)課程;OBE理念;智慧課堂;課程改革

流體傳動(dòng)技術(shù)是中原工學(xué)院機(jī)械工程本科專業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，2004年被評(píng)為河南省精品課程。多年來(lái)，課程組不斷充實(shí)師資隊(duì)伍，打造了一支以教授、博士為核心，教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的師資隊(duì)伍。近年，經(jīng)過(guò)提煉課程內(nèi)容，整合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，建設(shè)成了基于OBE理念的流體傳動(dòng)技術(shù)課程智慧課堂。

一、基于OBE理念的課程教學(xué)改革模式

基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-based Education，縮寫(xiě)為OBE）最早出現(xiàn)于美國(guó)和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革中。這種教育模式強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，不斷持續(xù)改進(jìn)”，教育者必須對(duì)學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)達(dá)到的能力及其水平有清楚的構(gòu)想，然后尋求設(shè)計(jì)適宜的教育結(jié)構(gòu)來(lái)保證學(xué)生達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

二、基于OBE理念的教學(xué)環(huán)節(jié)改革舉措

課程組基于OBE理念的教學(xué)模式對(duì)流體傳動(dòng)技術(shù)課程從教學(xué)大綱，教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，考核方式和成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)達(dá)成和持續(xù)改進(jìn)等四個(gè)方面進(jìn)行積極改革和實(shí)踐。

（一）教學(xué)大綱的改革

課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)和校內(nèi)外專家經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)研討，共同分析人才培養(yǎng)的目標(biāo)和需求，確定了該課程在整個(gè)專業(yè)課程建設(shè)中的地位，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、課程目標(biāo)達(dá)成度和對(duì)畢業(yè)要求的支撐度方面進(jìn)行了修訂，相比以前的教學(xué)大綱，新的教學(xué)大綱更加重視學(xué)生的分析能力和知識(shí)轉(zhuǎn)化能力的提升。比如，制定3個(gè)課程目標(biāo)：1.理解液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成，掌握流體力學(xué)基礎(chǔ)，包括靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)特性和三大定律;2.理解各種液壓元件的工作原理，掌握液壓元件的選擇方法;3.掌握各液壓基本回路和典型回路的基本特點(diǎn)，能夠獨(dú)立分析和設(shè)計(jì)復(fù)雜的液壓系統(tǒng)。這3個(gè)課程目標(biāo)分別對(duì)應(yīng)培養(yǎng)方案中的以下幾個(gè)指標(biāo)點(diǎn)：理解數(shù)學(xué)、自然科學(xué)基本原理，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于工程流體傳動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜問(wèn)題的表達(dá)、分析和設(shè)計(jì);能夠基于力學(xué)、自然科學(xué)和工程原理，采用推理分析、類比等方式分析和設(shè)計(jì)典型的工程液壓系統(tǒng);能夠針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題，選擇研究路線，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，安全地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。另外，課程組增加了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比重，在課程平時(shí)作業(yè)、綜合大作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等方面，提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)類環(huán)節(jié)的難度和力度，以加大對(duì)學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

（二）以學(xué)生為中心，改革教學(xué)內(nèi)容、方法和手段

在教學(xué)內(nèi)容方面，課程組對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了整合和提煉?；A(chǔ)理論部分，以教師講授為主，如流體力學(xué)三大方程、壓力損失等內(nèi)容。元件部分，由于教材中的結(jié)構(gòu)圖相對(duì)簡(jiǎn)化，缺少三維和動(dòng)畫(huà)原理圖，導(dǎo)致直觀性差，學(xué)生大多反映教材內(nèi)容難以理解掌握，課程組研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的流體傳動(dòng)技術(shù)多媒體課件，包含各個(gè)章節(jié)的豐富的原理動(dòng)畫(huà)和三維元件結(jié)構(gòu)演示。針對(duì)回路章節(jié)內(nèi)容，課程組大量開(kāi)發(fā)各種動(dòng)畫(huà)，直觀演示流體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，使學(xué)生更容易理解。

在教學(xué)方法上，課程組充分利用網(wǎng)絡(luò)智慧課堂，包括教學(xué)視頻、教學(xué)動(dòng)畫(huà)、電子教案、實(shí)踐案例、作業(yè)、習(xí)題、虛擬實(shí)驗(yàn)等。任課教師借助超星泛雅平臺(tái)，制作教學(xué)PPT、教學(xué)視頻、虛擬實(shí)驗(yàn)等多種形式的教學(xué)資源供學(xué)生下載學(xué)習(xí)。同時(shí)，作為網(wǎng)絡(luò)智慧教學(xué)的重要組成部分，任課教師多采用釘釘直播、騰訊直播或雨課堂等形式，開(kāi)展在線實(shí)時(shí)教學(xué)、在線互動(dòng)答疑、小組討論等教學(xué)環(huán)節(jié)。以豐富的網(wǎng)絡(luò)資源為依托，給學(xué)生布置討論式學(xué)習(xí)任務(wù)，采用平時(shí)作業(yè)、隨堂討論、階段測(cè)試等多種形式，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展情況。網(wǎng)絡(luò)智慧課堂可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和分析學(xué)生的教學(xué)參與數(shù)據(jù)，任課教師能及時(shí)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生可以通過(guò)學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，利用相關(guān)的教學(xué)APP隨時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)與作業(yè)提交，也可以與教師和其他學(xué)生進(jìn)行課程內(nèi)容的討論與交流。

此外，課程組還開(kāi)發(fā)了虛擬實(shí)驗(yàn)，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)可視化三維實(shí)驗(yàn)。學(xué)校的課程虛擬實(shí)驗(yàn)，被評(píng)為省示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，突破了實(shí)際實(shí)驗(yàn)設(shè)備硬件的限制，所有的實(shí)驗(yàn)都可以網(wǎng)上操作和提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生可自主網(wǎng)上預(yù)約，實(shí)時(shí)做實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生操作后可以獲得實(shí)時(shí)評(píng)分，具有很強(qiáng)的可操作性和現(xiàn)場(chǎng)感。在新冠肺炎疫情防控期間，虛擬實(shí)驗(yàn)已凸顯優(yōu)勢(shì)，保證了正常的教學(xué)秩序，起到了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室不可比擬的作用。

在綜合作業(yè)環(huán)節(jié)，課程組提出了以項(xiàng)目為主導(dǎo)的作業(yè)模式，要求學(xué)生完成特定工程條件下的復(fù)雜設(shè)備液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)，并完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)制作等。這些都充分體現(xiàn)了學(xué)校以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。實(shí)踐證明，網(wǎng)絡(luò)智慧教學(xué)+虛擬仿真實(shí)驗(yàn)+綜合作業(yè)收到了良好的教學(xué)效果。

（三）考核方式和成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)改革

課程組基于OBE理念改革課程考核成績(jī)構(gòu)成與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提出加大過(guò)程考核力度，提升階段過(guò)程考核成績(jī)構(gòu)成比例。比如，采用期末考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)各占50%的方式進(jìn)行考核。其中，期末考試以筆試方式進(jìn)行，旨在考查學(xué)生對(duì)課程的總體掌握程度。平時(shí)成績(jī)考核包括章節(jié)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、課堂討論、綜合大作業(yè)、階段作業(yè)等內(nèi)容，旨在考查學(xué)生在平時(shí)作業(yè)與實(shí)驗(yàn)中對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度及運(yùn)用能力等。這種新的考核形式比較注重學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，能夠讓教師及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生針對(duì)薄弱的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)及時(shí)查缺補(bǔ)漏。

（四）持續(xù)改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)

不斷評(píng)估教學(xué)效果，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)是改革的重點(diǎn)。只有持續(xù)改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)才能形成良性的教學(xué)循環(huán)?；贠BE理念，課程組通過(guò)計(jì)算課程目標(biāo)達(dá)成度作為確定持續(xù)改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)的依據(jù)。達(dá)成度的計(jì)算方法為評(píng)估方式中各項(xiàng)平均得分率乘以權(quán)重后再相加，要求權(quán)重之和為1，然后將計(jì)算的達(dá)成度與預(yù)期的達(dá)成度進(jìn)行比較，從而判斷課程目標(biāo)是否達(dá)成。最后根據(jù)課程目標(biāo)的達(dá)成情況進(jìn)行分析，提出持續(xù)改進(jìn)的措施。課程組通過(guò)課程目標(biāo)達(dá)成度為主、調(diào)查問(wèn)卷為輔的評(píng)估方式實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)。調(diào)查問(wèn)卷的對(duì)象包括在校生和近年的畢業(yè)生。對(duì)比每年的調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同階段的學(xué)生其學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)方式都不同，現(xiàn)在的學(xué)生更加注重學(xué)習(xí)方式。除了課程教學(xué)，他們更傾向于網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)。因此，針對(duì)這種情況，課程組加大了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)的力度。在常規(guī)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)方面，如在元件結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，積極引進(jìn)中國(guó)大學(xué)慕課的精品資源，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。對(duì)于理論性比較強(qiáng)的內(nèi)容，如力學(xué)方程等的推導(dǎo)和講解，以教師講授為主，同時(shí)借鑒物理等相關(guān)學(xué)科的思維和引導(dǎo)。

三、結(jié)語(yǔ)

基于OBE教學(xué)理念，課程組積極使用網(wǎng)絡(luò)智慧教學(xué)，改革教學(xué)環(huán)節(jié)，多方引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)資源，通過(guò)多樣化的教學(xué)評(píng)估持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方法。實(shí)踐證明，基于OBE理念的流體傳動(dòng)技術(shù)課程智慧課堂教學(xué)可以取得比傳統(tǒng)教學(xué)方法更好的教學(xué)效果。

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責(zé)編：初 心