基于“布魯姆認知—成果導向”的“機車制動系統(tǒng)”課程教學模式研究

摘 要：文章針對“機車制動系統(tǒng)”課程中存在的教學模式單一，教學資源缺乏系統(tǒng)性，教學評價不全面等問題，進一步將先進的教育理念深度地融入混合型教學中，提出一種基于布魯姆認知目標理論和成果導向教育理念的“機車制動系統(tǒng)”課程教學模式研究，研究結(jié)果表明對該課程進行改革與實踐研究具有非常大的意義，可以為其他專業(yè)核心課程的建設(shè)與改革做一次有益的探索和嘗試。

關(guān)鍵詞：布魯姆認知目標分類 成果導向 機車制動系統(tǒng)

1 緒論

布魯姆的教育目標分類主要包含了認知領(lǐng)域、情感領(lǐng)域和動作技能領(lǐng)域三個方面，為各國制訂教育目標提供了一定的理論基礎(chǔ)。為了使布魯姆目標分類理論更好地適應不斷發(fā)展的教育需求，國內(nèi)外專家對該理論進行了一系列的修訂和創(chuàng)新，對理論中的單維分類體系進行優(yōu)化和改進，提出了一種基于教學目標二維框架的新版布魯姆風格教育目標分類理論。布魯姆目標分類理論已在國內(nèi)外教育界得到了認可，在信息化教學領(lǐng)域上有新發(fā)展，值得我們深入研究。

成果導向教育理念以學生的預期能力獲得為導向，進行反向設(shè)計和正向教學實施，將教學重點聚焦于“學生產(chǎn)出”，注重學生創(chuàng)新、實踐等能力的培養(yǎng)。近年來，成果導向教育理念逐漸成為國內(nèi)教育研究的熱點，其作為一種先進的教育理念，被國際上的工業(yè)大國、科技強國廣泛運用于高等工程教育改革，至今已形成了一套比較完整的理論體系和實施模式，而且已證明是高等工程教育改革的正確方向，是應用型專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的必要舉措。

“機車制動系統(tǒng)”課程作為鐵道機車運用與維護專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，通過本課程的學習掌握機車制動系統(tǒng)維護、檢修與操縱的能力，對培養(yǎng)學生的機車運用與檢修技術(shù)、綜合分析判斷能力和創(chuàng)新實踐能力起到關(guān)鍵作用。該課程與實踐聯(lián)系緊密，技術(shù)發(fā)展速度快，實踐超前于理論，對學生要求高等特點，使目前的混合式教學模式單一，教學資源缺乏系統(tǒng)性，教學評價不全面，所以本課題是在前面的基礎(chǔ)上，進一步將先進的教育理念深度地融入混合型教學中，提出一種基于布魯姆認知目標理論和成果導向教育理念的“機車制動系統(tǒng)”課程教學模式研究。對該課程進行改革與實踐研究具有非常大的意義，可以為其他專業(yè)核心課程的建設(shè)與改革做一次有益的探索和嘗試。

2 實施方法

布魯姆目標分類理論為教學設(shè)計、教學實施和教學評價提供了依據(jù)，被廣泛應用于課堂教學中，滿足不同層次學生的需求。布魯姆目標分類理論將認知目標分為：記憶、理解、應用、分析、評價和創(chuàng)造，該理論為優(yōu)化課程教學模式改革提供了依據(jù)。記憶和理解為低階思維，主要在混合式教學的課前完成，應用、分析、評價和創(chuàng)造為高階思維，是課中的主要目標，學生通過這個過程內(nèi)化課前學習成果，教師在設(shè)計問題和任務時，要考慮循序漸進以及難度的遞進性。

以分配閥為例（表1），按照布魯姆認知目標分類法，從知識維度將知識點拆分為4個不同的類別，即事實性、概念性、程序性和元認知知識；按照布魯姆認知維度，將各學習目標劃分為6個不同的認知等級，即記憶、理解、應用、分析、評價和創(chuàng)造。

成果導向教育理念是一種以學生為中心，以學習成果為導向、以持續(xù)改進為動力的教育理念和方法，傳統(tǒng)的“機車制動系統(tǒng)”教學存在教學內(nèi)容更新慢，實驗方式單調(diào)、考核單一等問題，在這種情況下，提出了一種符合成果導向要求的課程實施方案，從以學生為中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進三個方面優(yōu)化課程教學模式。

2.1 以學生為中心

教學中，以布魯姆認知目標理論為指導，以成果導向理論指導教學過程，以學生為中心，在學中做、做中學。學生的主體地位主要體現(xiàn)在以下三點：（1）課前發(fā)布問題，引導學生在問題中觀察學習，激發(fā)學生內(nèi)在學習興趣。學生通過線上自主學習完成布魯姆認知領(lǐng)域教育目標的初級層次——記憶、理解。通過教師提出問題，學生解決問題，使學生逐步掌握理論知識。線上學習便于學生適時學習，既節(jié)省了教師課前時間，又能充分地了解學生對知識點的掌握情況，為后續(xù)的課中授課找準要點。

（2）課中混合式課堂學習，聚焦布魯姆認知領(lǐng)域教育目標的高級層次——應用、分析、評價與創(chuàng)造。講解、組織討論，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)事物變化的因果關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系的能力。通過多輪練習強學環(huán)節(jié)，將知識運用于實踐操作，提高學生知識分析和問題的解決能力。在教學問題的設(shè)置過程中，結(jié)合企業(yè)案例和學生掌握情況，以問題為切入點，逐步理解知識點，并對問題進行解答，在機車制動系統(tǒng)課程教學中，引導問題遵循循序漸進和聯(lián)系實踐的原則進行設(shè)置。

（3）課后線上、線下混合式學習。通過團隊合作，進一步聚焦布魯姆認知領(lǐng)域教育目標的高級層次——分析、評價與創(chuàng)造。由教學平臺自動發(fā)放分階拓展智能定制資源包，為不同學生提供基礎(chǔ)級、提升級、創(chuàng)新級的拓展資源，助力學生個性發(fā)展，提高知識遷移能力。

2.2 以成果為導向

以布魯姆認知目標理論為指導，以現(xiàn)場真實的工作崗位為依托，根據(jù)教學內(nèi)容，為學生設(shè)計多個現(xiàn)場實際案例。

成果導向機車制動系統(tǒng)課程的教學設(shè)計是由產(chǎn)出來導向的，起點是學生的畢業(yè)要求，要落實到每一門課程當中，通過教學達成畢業(yè)要求。以西安鐵路職業(yè)技術(shù)學院鐵道機車運用與維護專業(yè)為例，其畢業(yè)要求的指標與機車制動系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)存在如下關(guān)系。

畢業(yè)要求：能夠基于鐵路相關(guān)背景知識，進行機車的運用與維護，并理解應當承擔的責任。

畢業(yè)指標：通過對鐵路運輸行業(yè)的機車司機、整備工、機車鉗工等崗位進行深入調(diào)研與分析，旨在培養(yǎng)學生對機車進行運用、檢查、維護與檢修的專業(yè)能力，同時融通全國軌道交通車輛機械維護1+X證書要求，以期全面提升職業(yè)綜合素質(zhì)。

機車制動系統(tǒng)課程：通過本課程的學習，使學生掌握主型機車（SS4改型、HXD3型、DF4B型等）的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、作用、運用、試驗規(guī)程及檢修與維護知識。

作為“機車制動系統(tǒng)”的主講教師，應該參與培養(yǎng)方案，特別是深度參與課程的設(shè)計，明確自己所講課程對應的畢業(yè)要求及其指標點，以及在畢業(yè)要求中該課程的地位和貢獻，據(jù)此進行課程設(shè)計和教學模式選擇。

2.3 完善評價體系，持續(xù)改進

結(jié)合中國鐵路發(fā)展形勢，“機車制動系統(tǒng)”課程的教學將面臨新的挑戰(zhàn)和機遇。因此，依托新工科人才培養(yǎng)模式，更新教學理念，構(gòu)建機車制動系統(tǒng)課程體系是職業(yè)院校面臨的機遇和挑戰(zhàn)。持續(xù)改進主要依靠評價系統(tǒng)實時反饋學生學習現(xiàn)狀，指導教學過程并持續(xù)診改，教師教學有重點，學生學習有目標，根據(jù)學習效果發(fā)放教學資源包，查漏補缺，助力學生夯實基礎(chǔ)，提高技能，個性發(fā)展。

布魯姆認為過程性評價是教學過程的信息反饋，通過反饋可以改進教學，提升學習效果，目前，過程性評價已被廣泛應用，增值性評價還處于探索階段，依然存在系統(tǒng)性不高，針對性不強等問題。為此，本研究以布魯姆認知目標理論為指導，成果導向教育理念為依據(jù)，根劇課程的特點以及前期研究成果，將質(zhì)量保障融入教學全過程，構(gòu)建理論知識、設(shè)備操作、綜合應用等三元評價體系，對學生進行科學、多元的個性化評價，精準分析學生學習行為。過程與結(jié)果性評價加權(quán)得到整體性評價反映學生學習任務完成情況，增值評價包括過程增值和課后增值，量化學生拓展進步，如圖1所示。個性化評價學生的學習成果和學習成效，促進學生成長成才，實現(xiàn)“以評促學”，該評價系統(tǒng)使評價有理可依、有據(jù)可循，助力課程教學模式的改革和人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。

3 實施效果

通過隨機抽樣，在我校鐵道機車運用與維護2201班和2021級的答題情況，分析了試卷的難易程度，以此反映學生學習效果。2021級為改革之前的，2201班為實施了布魯姆認知目標分類理論和成果導向教育理念之后的，學生利用課前基礎(chǔ)知識資源包，課后拓展資源包，以及課中的理論學習、現(xiàn)場實操來融合多課程知識，掌握制動機的基礎(chǔ)概念、風源系統(tǒng)、不同類型的制動機的結(jié)構(gòu)組成和原理、制動機的試驗流程和維護與檢修。根據(jù)評價系統(tǒng)顯示，本班學生學習制動機試驗理論知識后，理論知識掌握較學習之前有較大成績增值，且較 2021級提高7分，如圖2所示，通過對教學的教學評價，發(fā)現(xiàn)學生對改革后的教學模式表現(xiàn)出高度的積極性和參與度，有利于培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)和實踐能力。

在課程實施過程中，設(shè)計不同難度的機車制動系統(tǒng)作業(yè)任務。學生在學習平臺根據(jù)下發(fā)任務預設(shè)實操方案并不斷完善，探索標準化流程深層意義，培養(yǎng)細心耐心的勞動精神和嚴謹操作的工匠精神。學生得到全面發(fā)展，技能成才。根據(jù)評價系統(tǒng)反饋的情況，學生在本課程的學習中，普遍取得較高的增值成績，制動機試驗作業(yè)流程標準化平均分達到93.2分，設(shè)備操作標準化評價平均分達到89.6分，成績斐然，見圖3所示。

基金項目：十四五規(guī)劃課題：《基于“布魯姆認知—成果導向”的“機車制動系統(tǒng)”課程教學模式研究》（項目編號SGH23Y3136）。

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