基于OBE教育理念的機(jī)械原理課程建設(shè)探索與實(shí)踐

摘 要：OBE教育理念是工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念。機(jī)械原理課程團(tuán)隊(duì)結(jié)合課程和專業(yè)實(shí)際，在課程建設(shè)方面進(jìn)行實(shí)踐探索，總結(jié)了在課程目標(biāo)設(shè)計(jì)、課程資源建設(shè)、過程考核和評(píng)價(jià)體系建設(shè)方面實(shí)施的措施和取得的成果，并結(jié)合團(tuán)隊(duì)的課程建設(shè)實(shí)踐過程提出了相應(yīng)的建議，對(duì)課程更好地適應(yīng)專業(yè)認(rèn)證要求具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：OBE教育理念；機(jī)械原理；課程建設(shè)

2016年，教育部全面啟動(dòng)工程教育專業(yè)認(rèn)證，它是一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向的合格性評(píng)價(jià)。通過工程教育認(rèn)證是專業(yè)躋身國(guó)家一流專業(yè)行列的必要條件。鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)目前正處于省級(jí)一流課程建設(shè)的進(jìn)程中，其專業(yè)認(rèn)證也已進(jìn)入了關(guān)鍵階段。機(jī)械原理作為鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院該專業(yè)的核心主干課程之一，其課程建設(shè)一定要結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)要求。OBE教育理念是工程教育專業(yè)認(rèn)證遵循的三個(gè)核心理念之一，而課程建設(shè)是專業(yè)認(rèn)證的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，是傳播和落實(shí)專業(yè)認(rèn)證核心理念的重要載體。為此，課題組在基于OBE教育理念的機(jī)械原理課程建設(shè)方面進(jìn)行了積極探索和實(shí)踐，取得了階段性進(jìn)展。

一、基于OBE理念的課程目標(biāo)設(shè)計(jì)

成果導(dǎo)向教育（OBE）理念為工程教育專業(yè)認(rèn)證遵循的三個(gè)核心理念之一。課程建設(shè)是專業(yè)認(rèn)證的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，是傳播和落實(shí)專業(yè)認(rèn)證核心理念的重要載體。如果把整個(gè)課程教學(xué)過程比作結(jié)網(wǎng)，那么課程目標(biāo)就是這張網(wǎng)的“綱”，課程資源則是編織網(wǎng)所用到的“線”，教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)方式是結(jié)網(wǎng)的具體手法。課程目標(biāo)就是課程產(chǎn)出的期待“成果”，其設(shè)計(jì)的合理性是OBE教學(xué)模式的關(guān)鍵。OBE教育理念以學(xué)生為中心，課程教學(xué)的“成果”就是學(xué)生的能力，能力的體現(xiàn)與專業(yè)的畢業(yè)要求相綁定。因此，課程目標(biāo)要按照OBE教育理念要求，緊緊圍繞課程任務(wù)和培養(yǎng)目標(biāo)中的畢業(yè)要求進(jìn)行，把相關(guān)課程知識(shí)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的學(xué)生能力。用人單位是最能體現(xiàn)學(xué)生真實(shí)能力的地方。在制定機(jī)械原理課程目標(biāo)的過程中，課題組走訪了大量用人單位，把發(fā)現(xiàn)的學(xué)生能力方面的不足作為課程目標(biāo)的攻堅(jiān)點(diǎn)。與同類院校課題組深入討論、交流，汲取他們?cè)谡n程目標(biāo)設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)。此外，還調(diào)研了典型生產(chǎn)和研究單位，切實(shí)把握用人崗位對(duì)學(xué)生的能力需求，并認(rèn)真聽取了畢業(yè)生的反饋意見。通過調(diào)查、研究，并結(jié)合學(xué)校的特色和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)矩陣，形成適應(yīng)社會(huì)需求以“掌握……”和“能夠（具有……的能力）”為框架、實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論知識(shí)和能力要求相結(jié)合的課程目標(biāo)，為課程資源建設(shè)、考核和評(píng)價(jià)提供綱領(lǐng)。

二、豐富、多樣式的課程資源建設(shè)

為了突出課程目標(biāo)這個(gè)重要的“綱”，就需要編織結(jié)實(shí)、高強(qiáng)度的“線”，課程資源就是起到結(jié)網(wǎng)用的“線”的功能。為適應(yīng)以學(xué)生為中心的理念和現(xiàn)代教育科技的進(jìn)步，必須豐富課程資源，以提升教學(xué)質(zhì)量。課題組在遵循國(guó)家課程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，從2019年開始持續(xù)進(jìn)行線上資源建設(shè)。經(jīng)過不斷的努力，已經(jīng)取得了階段性的建設(shè)成果。

（一）線下教學(xué)資源建設(shè)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)在多年的線下教學(xué)過程中，結(jié)合課程目標(biāo)，編寫并修訂了多版基于OBE教育理念的教學(xué)大綱。針對(duì)課程目標(biāo)，完善和優(yōu)化課程的教學(xué)內(nèi)容，并系統(tǒng)整理教案（課程設(shè)計(jì)）和教學(xué)課件。制訂教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃，為每個(gè)課程目標(biāo)編寫了對(duì)應(yīng)的習(xí)題和測(cè)試題目等。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)“項(xiàng)目進(jìn)課堂”，提高學(xué)生的綜合工程能力，教學(xué)團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)了“硬幣篩選機(jī)”等10余個(gè)綜合設(shè)計(jì)方案，確保每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容都能夠與綜合設(shè)計(jì)相結(jié)合，從而有效地將理論知識(shí)逐步轉(zhuǎn)化為工程能力。德才兼?zhèn)涫俏覈?guó)高等院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，因此，將“OBE+課程思政”融入機(jī)械原理課程，符合新工科對(duì)人才培養(yǎng)的新需求，將兩者有機(jī)結(jié)合，對(duì)機(jī)械原理課程教學(xué)改革具有積極意義。教學(xué)團(tuán)隊(duì)重視課程思政建設(shè)，以培養(yǎng)學(xué)生“愛國(guó)報(bào)國(guó)的情懷”為目標(biāo)，弘揚(yáng)正能量。結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，建設(shè)了一批貼近實(shí)際的優(yōu)秀課程思政案例。這些案例通過融合教學(xué)內(nèi)容，介紹了我國(guó)各行業(yè)在機(jī)械（機(jī)構(gòu)）方面取得的最新進(jìn)展及其重要意義。同時(shí)，結(jié)合當(dāng)前形勢(shì)，將這些內(nèi)容提升到新的高度，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，培養(yǎng)他們愛國(guó)報(bào)國(guó)、為國(guó)解憂的情懷。例如，在講解“轉(zhuǎn)動(dòng)副”內(nèi)容部分，引入“高鐵軸承問題——河南洛軸進(jìn)展”；在講解“齒輪機(jī)構(gòu)”部分，以三峽升船機(jī)為實(shí)際工程應(yīng)用場(chǎng)景，結(jié)合我國(guó)在大型、超大型齒輪齒條方面取得的巨大成果和具有扭轉(zhuǎn)依賴進(jìn)口解決“卡脖子”問題的重大意義，通過引用習(xí)近平總書記的講話，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的興趣和投身機(jī)械行業(yè)獻(xiàn)身國(guó)家建設(shè)的豪情壯志。

（二）線上教學(xué)資源建設(shè)

機(jī)械原理課程內(nèi)容繁多且抽象，然而傳統(tǒng)的線下教學(xué)受限于課堂時(shí)長(zhǎng)、形式單調(diào)的教學(xué)形式，難以確保所有內(nèi)容的講解都有深度和廣度，影響了教學(xué)效果，同時(shí)也不能更好地體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教育理念。而線上資源則為學(xué)習(xí)者提供了極大的便捷，使學(xué)習(xí)不再受制于固定的時(shí)間和地點(diǎn)，學(xué)生可以利用課余的碎片化時(shí)間進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)借助超星平臺(tái)建設(shè)了豐富的線上教學(xué)資源，包括各個(gè)章節(jié)內(nèi)容的文檔、電子課件、教學(xué)視頻、作業(yè)庫(kù)（40余套）與試卷庫(kù)（30余套）、課程相關(guān)擴(kuò)展教學(xué)視頻以及課程思政內(nèi)容等。這些在線教學(xué)資源滿足了學(xué)生參與預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課程活動(dòng)、課堂練習(xí)、測(cè)試與評(píng)價(jià)等多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的需求，保證學(xué)生學(xué)習(xí)的每個(gè)環(huán)節(jié)能夠緊密相連。線上資源的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)教學(xué)過程僅包含課堂和作業(yè)兩個(gè)環(huán)節(jié)的情況，尤其是建設(shè)1000多分鐘的教學(xué)視頻，學(xué)生可以在線自主控制教學(xué)視頻播放進(jìn)度，擁有充分的思考時(shí)間，并可以重復(fù)播放反復(fù)學(xué)習(xí)，確保所有學(xué)生都能跟上教學(xué)進(jìn)度。此外，通過課程的擴(kuò)展教學(xué)資料，有能力的學(xué)生甚至可以“超綱學(xué)習(xí)”，滿足其更高的學(xué)習(xí)需求，提升他們的“產(chǎn)出”水平，更好地支撐成果導(dǎo)向教育（OBE）的理念。

目前，課程已經(jīng)形成了內(nèi)容豐富、形式多樣的線上、線下資源體系，為織好課程教學(xué)這張大網(wǎng)提供了堅(jiān)實(shí)的材料基礎(chǔ)。據(jù)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，線上課程資源的累計(jì)學(xué)習(xí)人數(shù)已達(dá)1600多人，累計(jì)瀏覽量超過143.7萬次。

三、基于“OBE”理念的機(jī)械原理課程考核與評(píng)價(jià)體系建設(shè)

機(jī)械原理課程長(zhǎng)期以來的考核方式是期末一次性考試決定最終結(jié)果，而期末的試卷考試又往往存在模式化、標(biāo)準(zhǔn)化、陳舊化等弊病。相較之下，OBE教育理念更注重對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)出全過程、全方面、多元化的考核。因此，過程考核和評(píng)價(jià)體系建設(shè)在課程建設(shè)中的重要性日益凸顯。除了作業(yè)、測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)這些常規(guī)性的過程考核和評(píng)價(jià)內(nèi)容，教學(xué)團(tuán)隊(duì)還在任務(wù)點(diǎn)考核、綜合階段考核以及學(xué)生自我考核評(píng)價(jià)方面進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐。

結(jié)合線上資源，在整個(gè)教學(xué)過程中設(shè)置了40多個(gè)任務(wù)點(diǎn)，基本上一個(gè)學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)任務(wù)點(diǎn)。通過對(duì)學(xué)生任務(wù)點(diǎn)完成情況的把控和考核，預(yù)估學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展。在開課初期，分組布置綜合性（基本涉及每一章節(jié)內(nèi)容）的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)任務(wù)，按教學(xué)進(jìn)度檢查方案設(shè)計(jì)進(jìn)展，以此掌握和考核學(xué)生前期的學(xué)習(xí)效果，并及時(shí)查漏補(bǔ)缺。在期末，設(shè)計(jì)學(xué)生調(diào)查問卷，通過問卷星平臺(tái)從各課程目標(biāo)達(dá)成情況、各環(huán)節(jié)存在的問題等方面獲得學(xué)生的自我評(píng)價(jià)和反饋意見，綜合處理得出學(xué)生自評(píng)的結(jié)果。學(xué)生的自評(píng)結(jié)果一方面作為學(xué)生考核的參考，另一方面也為后續(xù)的教學(xué)改進(jìn)提供依據(jù)。這種多方位的過程性考核更能真實(shí)反映學(xué)生能力形成的全過程，使得產(chǎn)出的“成果”評(píng)價(jià)更加客觀。

機(jī)械原理課程總體的評(píng)價(jià)結(jié)果是持續(xù)整改的依據(jù)。目前，教學(xué)團(tuán)隊(duì)采用定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法。定性評(píng)價(jià)就是基于學(xué)生的自我評(píng)價(jià)。定量評(píng)價(jià)主要采用基于OBE教育理念的課程目標(biāo)達(dá)成度分析，即課程考核是課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算的基礎(chǔ)，期末考試成績(jī)作為課程目標(biāo)達(dá)成度的結(jié)果性評(píng)價(jià)依據(jù)，而任務(wù)點(diǎn)考核、平時(shí)設(shè)計(jì)、平時(shí)作業(yè)、課堂測(cè)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)等則作為形成性評(píng)價(jià)的依據(jù)，取該課程所有學(xué)生各考核環(huán)節(jié)成績(jī)，若學(xué)生總數(shù)為N個(gè)，基于成績(jī)考核法的第i個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度Kci，其達(dá)成度的計(jì)算公式為：

學(xué)生自評(píng)的定性評(píng)價(jià)和課程目標(biāo)達(dá)成度分析的定量評(píng)價(jià)相結(jié)合，能夠得到更全面、更客觀的機(jī)械原理課程目標(biāo)達(dá)成結(jié)果，這也體現(xiàn)出了以學(xué)生為中心的教育理念。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，分析存在的問題，并據(jù)此提出后續(xù)的課程建設(shè)、整改措施，形成課程建設(shè)—教學(xué)—考核—評(píng)價(jià)—整改、建設(shè)的閉環(huán)模式和良性循環(huán)，逐步提升機(jī)械原理課程的教學(xué)質(zhì)量。

基于OBE理念的機(jī)械原理課程建設(shè)是一個(gè)持續(xù)、長(zhǎng)期的過程，教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的實(shí)踐與探索，取得了一定的經(jīng)驗(yàn)和成果，但還存在較大的提升空間，后期要在現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)代科技手段，緊扣OBE教育理念的要求，持續(xù)推進(jìn)課程建設(shè)和整改工作，為一流的專業(yè)建設(shè)、專業(yè)認(rèn)證以及學(xué)生培養(yǎng)提供堅(jiān)實(shí)的課程支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊勇，江京亮，孫瑞.面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的機(jī)械原理課程目標(biāo)、過程考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[J].中國(guó)冶金教育，2021（5）.

[2]張如義，曹曉娟，劉紅華.新工科背景下基于“OBE+課程思政”的機(jī)械原理課程教學(xué)研究[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)（全文版）教育科學(xué)，2023（6）.

[3]任小勇，劉雨微，李秀明，等.“機(jī)械原理”課程混合式教學(xué)改革與探索[J].科技視界，2022（7）.

責(zé)編：應(yīng) 圖

基金項(xiàng)目：鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院在線開放課程項(xiàng)目“機(jī)械原理”；鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“基于專業(yè)認(rèn)證的機(jī)械原理課程體系建設(shè)、評(píng)價(jià)實(shí)踐與研究”（編號(hào)：zhjy22-76）

作者簡(jiǎn)介：李法新（1970— ），男，鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院副教授，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)及創(chuàng)新；馮憲章（1972— ），男，鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院教授，研究方向?yàn)檩p量化設(shè)計(jì)。