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

劉雪霞 尚會超 安向東

摘 要：流體傳動技術(shù)作為高校機械工程本科專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，具有理論性強、內(nèi)容抽象、實踐性強等特點。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，考核方式和成績評價標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)達成和持續(xù)改進等四個方面進行積極改革和實踐，并建立基于OBE理念的流體傳動技術(shù)課程智慧課堂，取得了良好的教學(xué)效果。

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

流體傳動技術(shù)是中原工學(xué)院機械工程本科專業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，2004年被評為河南省精品課程。多年來，課程組不斷充實師資隊伍，打造了一支以教授、博士為核心，教學(xué)和實踐經(jīng)驗豐富的師資隊伍。近年，經(jīng)過提煉課程內(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，縮寫為OBE）最早出現(xiàn)于美國和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革中。這種教育模式強調(diào)“以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，不斷持續(xù)改進”，教育者必須對學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)達到的能力及其水平有清楚的構(gòu)想，然后尋求設(shè)計適宜的教育結(jié)構(gòu)來保證學(xué)生達到預(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)模式對流體傳動技術(shù)課程從教學(xué)大綱，教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，考核方式和成績評價標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)達成和持續(xù)改進等四個方面進行積極改革和實踐。

（一）教學(xué)大綱的改革

課程教學(xué)團隊和校內(nèi)外專家經(jīng)過現(xiàn)場研討，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、實踐教學(xué)內(nèi)容、成績評價標(biāo)準(zhǔn)、課程目標(biāo)達成度和對畢業(yè)要求的支撐度方面進行了修訂，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轉(zhuǎn)化能力的提升。比如，制定3個課程目標(biāo)：1.理解液壓傳動系統(tǒng)的組成，掌握流體力學(xué)基礎(chǔ)，包括靜力學(xué)、動力學(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，能夠獨立分析和設(shè)計復(fù)雜的液壓系統(tǒng)。這3個課程目標(biāo)分別對應(yīng)培養(yǎng)方案中的以下幾個指標(biāo)點：理解數(shù)學(xué)、自然科學(xué)基本原理，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于工程流體傳動系統(tǒng)的復(fù)雜問題的表達、分析和設(shè)計;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)計典型的工程液壓系統(tǒng);能夠針對機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，選擇研究路線，設(shè)計實驗方案并構(gòu)建實驗系統(tǒng)，安全地開展實驗。另外，課程組增加了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比重，在課程平時作業(yè)、綜合大作業(yè)、實驗等方面，提高了系統(tǒng)設(shè)計類環(huán)節(jié)的難度和力度，以加大對學(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，課程組對課程內(nèi)容進行了整合和提煉。基礎(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)圖相對簡化，缺少三維和動畫原理圖，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產(chǎn)權(quán)的流體傳動技術(shù)多媒體課件，包含各個章節(jié)的豐富的原理動畫和三維元件結(jié)構(gòu)演示。針對回路章節(jié)內(nèi)容，課程組大量開發(fā)各種動畫，直觀演示流體的運動過程，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)動畫、電子教案、實踐案例、作業(yè)、習(xí)題、虛擬實驗等。任課教師借助超星泛雅平臺，制作教學(xué)PPT、教學(xué)視頻、虛擬實驗等多種形式的教學(xué)資源供學(xué)生下載學(xué)習(xí)。同時，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，開展在線實時教學(xué)、在線互動答疑、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)，采用平時作業(yè)、隨堂討論、階段測試等多種形式，及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進展情況。網(wǎng)絡(luò)智慧課堂可以自動統(tǒng)計和分析學(xué)生的教學(xué)參與數(shù)據(jù)，任課教師能及時獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，實時動態(tài)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生可以通過學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，利用相關(guān)的教學(xué)APP隨時進行學(xué)習(xí)與作業(yè)提交，也可以與教師和其他學(xué)生進行課程內(nèi)容的討論與交流。

此外，課程組還開發(fā)了虛擬實驗，可以進行網(wǎng)絡(luò)可視化三維實驗。學(xué)校的課程虛擬實驗，被評為省示范性虛擬仿真實驗。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，突破了實際實驗設(shè)備硬件的限制，所有的實驗都可以網(wǎng)上操作和提交實驗報告。學(xué)生可自主網(wǎng)上預(yù)約，實時做實驗。在實驗過程中，學(xué)生操作后可以獲得實時評分，具有很強的可操作性和現(xiàn)場感。在新冠肺炎疫情防控期間，虛擬實驗已凸顯優(yōu)勢，保證了正常的教學(xué)秩序，起到了傳統(tǒng)實驗室不可比擬的作用。

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，并完成相應(yīng)的設(shè)計制作等。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。實踐證明，網(wǎng)絡(luò)智慧教學(xué)+虛擬仿真實驗+綜合作業(yè)收到了良好的教學(xué)效果。

（三）考核方式和成績評價標(biāo)準(zhǔn)改革

課程組基于OBE理念改革課程考核成績構(gòu)成與評價標(biāo)準(zhǔn)，提出加大過程考核力度，提升階段過程考核成績構(gòu)成比例。比如，采用期末考試成績和平時成績各占50%的方式進行考核。其中，期末考試以筆試方式進行，旨在考查學(xué)生對課程的總體掌握程度。平時成績考核包括章節(jié)作業(yè)、實驗、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)生在平時作業(yè)與實驗中對知識點的掌握程度及運用能力等。這種新的考核形式比較注重學(xué)生平時的學(xué)習(xí)過程，能夠讓教師及時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生針對薄弱的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)及時查缺補漏。

（四）持續(xù)改進教學(xué)環(huán)節(jié)

不斷評估教學(xué)效果，持續(xù)改進教學(xué)環(huán)節(jié)是改革的重點。只有持續(xù)改進教學(xué)環(huán)節(jié)才能形成良性的教學(xué)循環(huán)。基于OBE理念，課程組通過計算課程目標(biāo)達成度作為確定持續(xù)改進教學(xué)環(huán)節(jié)的依據(jù)。達成度的計算方法為評估方式中各項平均得分率乘以權(quán)重后再相加，要求權(quán)重之和為1，然后將計算的達成度與預(yù)期的達成度進行比較，從而判斷課程目標(biāo)是否達成。最后根據(jù)課程目標(biāo)的達成情況進行分析，提出持續(xù)改進的措施。課程組通過課程目標(biāo)達成度為主、調(diào)查問卷為輔的評估方式實現(xiàn)持續(xù)改進教學(xué)環(huán)節(jié)。調(diào)查問卷的對象包括在校生和近年的畢業(yè)生。對比每年的調(diào)查問卷結(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)知識點的學(xué)習(xí)方面，如在元件結(jié)構(gòu)等知識點的學(xué)習(xí)過程中，積極引進中國大學(xué)慕課的精品資源，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。對于理論性比較強的內(nèi)容，如力學(xué)方程等的推導(dǎo)和講解，以教師講授為主，同時借鑒物理等相關(guān)學(xué)科的思維和引導(dǎo)。

三、結(jié)語

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)，多方引進網(wǎng)絡(luò)資源，通過多樣化的教學(xué)評估持續(xù)改進教學(xué)方法。實踐證明，基于OBE理念的流體傳動技術(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