OBE教學(xué)模式及其在燕山大學(xué)液壓與氣壓傳動課程上的實(shí)踐

袁曉明+侯振興+沈明輝+于鳳龍

摘要：針對液壓與氣壓傳動課程當(dāng)前存在的問題，結(jié)合OBE工程教育模式與實(shí)際多年教學(xué)一線經(jīng)驗，研究課程三級項目的實(shí)施方案。經(jīng)過該三級項目的施行，課程教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，利用項目激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，完善知識體系，綜合運(yùn)用學(xué)科知識，培養(yǎng)了學(xué)生的整體分析、設(shè)計和實(shí)踐能力，并在團(tuán)隊協(xié)作上有所提高。

關(guān)鍵詞：OBE工程教育模式；液壓與氣壓傳動；三級項目

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）19-0113-02

近年來，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整和高等教育進(jìn)入大眾化階段，使得社會對高校的人才多樣化培養(yǎng)的要求日益迫切，需要一大批具有理論專業(yè)知識和實(shí)踐應(yīng)用能力的人才，人民群眾對優(yōu)質(zhì)教育的需求更加強(qiáng)烈。在當(dāng)前形勢下，高等教育競爭愈演愈烈，國家高等教育體系正朝著多樣化、多層次、多類型的方向推進(jìn)。伴隨著國內(nèi)外工程教育模式不斷發(fā)展和轉(zhuǎn)變，促進(jìn)學(xué)生能力全方面發(fā)展的新興教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。

OBE（Outcome-Based Education）是一種以“產(chǎn)出導(dǎo)向、學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)”為核心理念的先進(jìn)的教育理念，它是基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生特定學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育過程，旨在教育活動、教學(xué)設(shè)計、課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)施過程中都圍繞學(xué)生實(shí)現(xiàn)預(yù)期的成果開展。

《液壓與氣壓傳動》課是機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課之一，具有實(shí)踐性強(qiáng)、與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密等特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)向前推進(jìn)，原有的課程體系和教學(xué)模式已不再完全適用當(dāng)前大的學(xué)習(xí)環(huán)境。為了適應(yīng)21世紀(jì)科技發(fā)展和社會主義市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，燕山大學(xué)將《液壓與氣壓傳動》發(fā)展成為院級平臺課，同時成立了《液壓與氣壓傳動》課程組，全面加強(qiáng)該課的課程建設(shè)，大膽進(jìn)行教學(xué)改革，形成了一套由課堂講授、多媒體輔助教學(xué)、實(shí)驗探索、課外練習(xí)和科學(xué)考評相結(jié)合的全方位、多層次的教學(xué)體系，在提高《液壓與氣壓傳動》課教學(xué)質(zhì)量方面取得了顯著的教學(xué)效果。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

（一）理論教學(xué)困難

隨著教學(xué)計劃改革的進(jìn)行，我院液壓與氣壓傳動課程原為50學(xué)時，重點(diǎn)講授各類液壓泵、液壓閥等元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用。本課程的難點(diǎn)在于涉及到大量的油液流動、閥芯動作等，初學(xué)的學(xué)生難以建立起相應(yīng)的感性認(rèn)識，對本課程內(nèi)容缺乏深入理解認(rèn)識。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)主動性差

傳統(tǒng)課程理論性較強(qiáng)，課本中理論的公式復(fù)雜，內(nèi)容較為抽象，學(xué)生存在理解困難、理論與實(shí)踐脫節(jié)等問題。同時學(xué)生在實(shí)驗中參與度很低，看得多，更不用說思考和理解了。

（三）考核方式單一

傳統(tǒng)的筆試考核方式已經(jīng)引起了學(xué)生學(xué)習(xí)上的嚴(yán)重依賴、學(xué)習(xí)能力差等問題。背誦式學(xué)習(xí)和卷面考試只能讓學(xué)生在面對實(shí)際問題時無從下手，很難判別學(xué)生對課程的掌握情況。

二、基于OBE工程教育理念的教學(xué)實(shí)踐

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)作為教育質(zhì)量考核的重要指標(biāo)是OBE教學(xué)理念的本質(zhì)，把學(xué)生的學(xué)習(xí)成果作為人才培養(yǎng)是OBE教學(xué)理念的重要結(jié)果，并以此作為反饋教學(xué)活動質(zhì)量的重要因素。

在燕山大學(xué)修訂的本科培養(yǎng)方案中，從2008年起，機(jī)械工程學(xué)院的“基于項目的教育和學(xué)習(xí)”教育教學(xué)模式在大部分課程中已經(jīng)頗見成效，同時也在其他專業(yè)中推行。2015年，基于OBE（學(xué)習(xí)產(chǎn)出）教育理念的人才培養(yǎng)模式進(jìn)入燕山大學(xué)，OBE模式要求各專業(yè)以滿足社會需求作為確立和梳理人才培養(yǎng)目標(biāo)的主要依據(jù)。按照學(xué)院建設(shè)基于OBE的工程人才培養(yǎng)目標(biāo)，筆者在液壓與氣壓傳動課程中以O(shè)BE教育理念為指導(dǎo)，對涵蓋液壓與氣壓傳動課程設(shè)計眾多知識點(diǎn)的項目（簡稱三級項目）教學(xué)進(jìn)行探索。教學(xué)要結(jié)合OBE的教育理念，從培養(yǎng)工科學(xué)生的整體素質(zhì)著手，依照OBE培養(yǎng)學(xué)生的五條實(shí)施步驟，逐步形成以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的思想，變教師的角色為引導(dǎo)者、任務(wù)分配者和咨詢專家；引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析問題、解決問題，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握知識，甚至在失敗中掌握知識。

采用基于OBE模式下的液壓與氣壓傳動教學(xué)模式，使學(xué)生的自身能力以及學(xué)習(xí)習(xí)慣有較大提升，使其在測試開發(fā)、設(shè)計和實(shí)踐以及創(chuàng)新能力方面得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

三、基于OBE下液壓與氣壓傳動的三級項目設(shè)計

（一）三級項目實(shí)施內(nèi)容

液壓與氣壓傳動三級項目包括：系統(tǒng)綜合要求的任務(wù)，課題的靈活選擇，詳細(xì)的團(tuán)隊任務(wù)劃分，明確的節(jié)點(diǎn)報告形式，以及一套合理的評估機(jī)制。以氣動爬行機(jī)器人的制作為例，小型氣動爬行機(jī)器人屬于機(jī)電綜合類的綜合實(shí)驗及訓(xùn)練裝置。根據(jù)設(shè)計任務(wù)，這個氣動爬行機(jī)器人能模擬人運(yùn)動，通過“機(jī)械手”“機(jī)械腳”的抓放動作和身體伸縮動作，實(shí)現(xiàn)沿桿方向的前后雙向移動，運(yùn)動速度可調(diào)，爬行高度或距離可以控制。

（二）任務(wù)及要求

整個設(shè)計過程就是做出一個完整的“爬行機(jī)器人”的操作試驗臺，包括設(shè)計圖紙、購料、加工、組裝、調(diào)試的過程。燕山大學(xué)將三級項目爬行機(jī)器人作為機(jī)電液一體化課程設(shè)計，旨在提高學(xué)生的動手實(shí)踐、綜合運(yùn)用的能力，同時通過三級項目提高學(xué)生們團(tuán)隊整體協(xié)作能力，以及自身的能力。

項目要求每個班級的學(xué)生自行組隊，3—5人一組，每組選出一個組長，分別從輪式、足式、爬桿機(jī)器人三個題目中任選一個為題，根據(jù)項目的具體要求對其進(jìn)行分析、求解，根據(jù)表1中項目設(shè)計內(nèi)容明確組內(nèi)成員分工，按時完成節(jié)點(diǎn)匯報，最后提交三級項目的課程報告和項目感想，抽簽進(jìn)行PPT匯報。

四、教學(xué)實(shí)施分析

從項目的實(shí)施、內(nèi)容和工作量上來看，三級項目的開展是合理有效的，除個別團(tuán)隊只實(shí)現(xiàn)了部分功能外，其余組均完成所有內(nèi)容。學(xué)生反映在培訓(xùn)中，可以將在課堂上學(xué)到的理論知識應(yīng)用到系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)踐中，將理論知識與個人經(jīng)驗相融合，提高整體的認(rèn)識，同時也發(fā)現(xiàn)了所掌握的知識的欠缺之處，主動地進(jìn)行彌補(bǔ)，及時完善知識結(jié)構(gòu)。

通過具體的工程鍛煉，增強(qiáng)了系統(tǒng)設(shè)計能力和工程實(shí)踐能力，團(tuán)隊的工作方式也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊意識和溝通能力，利用多媒體手段進(jìn)行項目匯報和答辯提高了學(xué)生的表達(dá)能力。在取得一些效果的同時，也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處，如：相對于任務(wù)要求，每組學(xué)生數(shù)有些偏多，有的學(xué)生的任務(wù)量偏少，沒有得到充分鍛煉和發(fā)揮。今后的實(shí)踐中我們將進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使學(xué)生得到盡可能地充分鍛煉。

五、結(jié)束語

OBE工程教育體系是起源于歐美發(fā)達(dá)國家的教育基礎(chǔ)，這與我國的教育現(xiàn)狀和社會背景并不完全吻合。如何將OBE工程教育改革消化吸收，同時結(jié)合中國的社會現(xiàn)狀和教育現(xiàn)狀，走出一條具有中國特色的教學(xué)改革之路，是OBE今后在中國發(fā)展的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。通過對幾年來基于OBE工程教育理念的液壓與氣壓傳動課程改革成果進(jìn)行分析，有很多寶貴的經(jīng)驗值得思考和借鑒。應(yīng)用型本科院校必須適時應(yīng)變，注重方法，在發(fā)展中強(qiáng)調(diào)改革，只有讓學(xué)生充分地從項目實(shí)踐中收獲了知識，鍛煉了能力，才能在競爭激烈的社會中培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)代發(fā)展的工程型人才。同時，教育改革是緩慢而又漫長的，必須本著“決策—實(shí)施—檢查—反饋—修正”的閉環(huán)管理思路，才能將改革高效、有序地進(jìn)行下去。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚春東，高殿榮，劉勁軍.液壓與氣壓傳動教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].教學(xué)研究，2006，（02）：155-156，160.

[2]楊毅剛，孟斌，王偉楠.基于OBE模式的技術(shù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2015，（06）：24-30.

The OBE Teaching Mode and Practice in Hydraulic and Pneumatic Transmission Course of Yanshan University

YUAN Xiao-ming，HOU Zhen-xing，SHEN Ming-hui，YU Feng-long

（1.Hebei Key Laboratory of Heavy Mechinery Fluid Power Transimission and Control，Yanshan university，Qinhuangdao，Hebei 066004，China；2. Key Laboratory of Advanced Forging & Stamping Technology and Science （Yanshan University），Qinhuangdao，Hebei 066004，China）

Abstract：Aimed at problems existing in the course of the current hydraulic and pneumatic transmission，combined with OBE Engineering Education Mode and actual teaching first-line experience for many years，studies the third-grade projec implementation plan. After third-grade project implementation，the transition of the teaching mode，use project to arouse students' interest in active learning，improving the knowledge system，the integrated use of knowledge，cultivate the student's overall analysis，design，and practical ability，and improve on teamwork.

Key words：The OBE Engineering Educational Model；Hydraulic and pneumatic transmission；Third-grade project