基于OBE教學理念的項目驅動式專業課程教學設計

姚靜+王佩

[摘要]介紹了OBE教學理念下培養方案的制定方法，同時圍繞“以學生為中心”的OBE核心教育理念，提出了“構建式”教學方法和項目驅動式教學設計。以《液壓與氣壓傳動》課程為例，依據當前社會及企業對機械類學生能力的需求，制定了該課程的培養目標及能力矩陣，闡述了該門課的項目設計和實施過程，以項目為主線，將項目與課堂、作業、實驗和考試相融合，使學生變被動學習為主動學習，提高了學生的實踐能力，拓寬了學生的知識面，夯實了學生專業知識。

[關鍵詞]OBE；液壓與氣壓傳動；教學設計；教學方法

[中圖分類號]G642.4[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2017）03008705

0引言

基于學習產出的教育模式（outcomesbased education，縮寫為OBE），是一種面向市場需求的、重點強調學生能力培養和能力訓練的教育模式。OBE帶來的教育理念核心的變化是徹底摒棄以往“堆砌式”的課程體系構建方法，需面向行業需求，實時動態設計培養目標，并及時調整畢業能力要求，圍繞學生畢業知識、能力、素質需達到的指標全面構建課程體系，進行教學設計以及教學資源的配置（如圖1所示）。OBE教學理念下的教學質量監控與評價是以學生學習結果為唯一標準，要求課程設置、教學、考核評價都要依據培養目標，并與培養目標具有一致性[13]。從上面可以看出，OBE的教育理念充分說明了現代教育應面向產出、以學生為中心和持續改進。

本研究認為可以通過調研、不斷地溝通與和反饋，實現面向產出和持續改進，并基于大數據科學地構建專業培養體系，打破傳統“填鴨式”教學模式，真正地實現以學生為中心，使其從課堂到實驗室，從理論到實踐，完成從被動接受到主動學習的態度轉變。這種轉變需要什么樣的教學設計支撐呢？這是OBE教學理念下急需解決的問題。目前，項目式教學是通過工學結合、任務驅動、項目導向的新型教學模式，是一種通過組織學生真實地參加項目設計、實施和管理，在項目實施過程中完成教學任務的過程，成為實踐教學的有效手段[4]。在具體教學時，為了將理論與實踐相結合，把教學內容融入到源于自動化生產實際的一個個具體項目中去，即 “項目式教學做一體化”，在實踐教學中突出以學生“做”為主，培養學生能力[5]。然而，項目式教學需要更多的教學時間，為高效利用課堂時間，提出了翻轉課堂的項目驅動式教學，采用項目與課堂融合的教學方法，強調學生自主學習，教師主要發揮咨詢和協調人的作用[6]。

筆者以《液壓與氣壓傳動》課程為例，基于OBE教學理念，設計了教學目標和畢業能力，然后采用項目驅動式教學設計方法，以項目為主線，將課堂教學、實驗、三級項目、考試、作業等各個教學環節高度融合起來，有效解決了課堂與項目脫節的問題，有效減少了作業抄襲現象，而且變驗證性實驗為實踐性，激發了學生的興趣，培養了學生綜合能力，全面提高了教學質量。

1課程教學目標

通過對機械類人才能力需求的大量企業調研，制定了機械類的培養目標和畢業要求。然后，依據機械類畢業要求，細分了考核指標點，《液壓與氣壓傳動》課程圍繞這些指標點進行教學目標設計。本課程的教學目標如下所示。

1） 了解液壓與氣壓傳動技術的應用及發展現狀，掌握液壓動力元件、液壓執行元件、液壓控制元件、液壓輔助元件的典型結構和圖形符號、工作原理和參數計算等。

2） 掌握典型液壓泵、液壓馬達、液壓缸、液壓閥、液壓輔件的工作特性和適用場合，能夠針對不同工作要求選擇合適的液壓元件。

3） 初步掌握液壓基本回路的組成，了解典型液壓傳動系統的工作原理及其在工程實際中的應用，并能綜合運用所學知識進行實際液壓系統的分析。

4） 面向復雜工程進行液壓原理的設計與計算，成本核算及系統性能分析。

5） 能夠掌握必要的實驗技能，初步具備液壓元件、液壓回路的調試及測試能力，能夠正確處理實驗數據和分析實驗結果。

6） 能夠就液壓元件及回路設計撰寫分析報告與設計文件，并進行陳述發言，清晰地表達研究或設計的具體思想、思路、方案、所采取的措施和效果等。

本課程的畢業要求、指標點與課程教學目標的相互對應與支撐關系如表1所示。

2教學設計

基于OBE教學理念，在明確了《液壓與氣壓傳動》這門課的教學目標后，圍繞該教學目標，積極開展了教學模式的創新設計，從教學方法、三級項目設計及教學環節等3個方面做了全新的嘗試，具體見下文所示。

2.1“構建式”教學方法

“構建式”教學方法就像是師生共建的一棟高樓，教師只是傳授本門課的關鍵知識點，即先把課程框架搭建好，然后引領學生完成墻體的填充和內部裝飾。學生在建設過程中，積極主動地去汲取所需要的知識，各顯神通地完成這座高樓的建筑任務。這種教學方法調動了學生的情緒，讓學生成為主角，教師主要發揮指導和協調的作用。

“構建式”教學方法成功實施的核心是教師如何去構建一門課的知識框架，如何從傳統課的知識點中取其精華。項目驅動式教學方法是解決以上問題的良方。通過在課程中設計項目，就可依據項目所需要的關鍵知識點進行傳授，進而構建出知識框架。

2.2項目設計

本課程基于教學培養目標和畢業能力要求，進行項目構思。《液壓與氣壓傳動》課程的培養目標是讓學生掌握液壓元件原理及應用、液壓系統設計、計算及分析方法，考慮工程實際要求、成本、選型等因素，還要鍛煉學生的動手能力、團隊協作能力、解決復雜工程問題的能力等。因此，本門課程項目設計時，以“××元件及其典型應用系統設計”為題，從元件認知入手，通過對液壓元件的拆裝，加深對其結構及工作原理的了解，在此基礎上，利用教學實驗臺，進行液壓元件的性能測試。在充分了解各個元件特性基礎上，進行工程原理設計與計算，再通過仿真分析所設計系統是否符合要求，最后進行實驗測試驗證。圍繞該項目，可梳理出兩條主線，如圖2所示。一條是教師根據項目進度，逐一講授項目相關知識要點，可創設問題情境，啟發思考，形成師生之間的雙向投入，達到最佳的教學效果；另一條是學生實施項目，項目實施過程中采用翻轉課堂，學生講解項目進展，教師及時指出不合理的地方并說明理由。兩條主線之間留有學生自主學習內容，通過項目激發學生的學習興趣，主動學習項目相關知識。從圖2可以看出，通過項目設計，教師明確了自己傳授的知識點，把許多課堂時間留給學生，讓學生根據項目需求去積極主動學習，而且項目貫穿于整個課堂，使教師的指點和學生的實施相得益彰，保證了項目的實施效果。

根據項目工作內容，建立合作性學習小組，教師要尊重學生個體間的差異，根據學生的知識基礎、興趣愛好、學習能力、心理素質等對學生進行綜合評定，把學生分成若干項目小組，每個小組由2～3名學生組成。要充分尊重學生，由項目小組民主推薦一名組織能力強、學習基礎好的學生擔任小組長，帶領學生學習，分配學習任務，通過組內學生的探究和互助活動共同完成項目，使每個小組成員都參與其中，既分工明確又保證了項目實施質量。小組合作學習使學生在融洽開放的學習氛圍里，進行積極主動地交流合作，從而減輕思想壓力，增強自信心，培養學生的競爭意識、集體觀念和合作精神，使不同的學生都得到相應的發展。

2.3教學環節一體化設計

傳統的課程教學環節主要包括課堂教學、實驗、作業與考試等，而項目驅動式的課程教學除了以上幾個環節外，還包括項目設計和實施，如果再按以往按部就班的教學模式，課時不夠分配。所以，項目驅動式的課程教學不僅要重新設計教學環節內容還要使各個教學環節高度融合統一，能夠在規定的學時數內高效、高質地完成教學任務。

1） 項目與課堂的融合。在項目設計時，將項目實施過程中所需要的知識點作為課程主要教學內容，使課堂自始至終圍繞項目、服務于項目。課堂教學過程中設計了項目匯報、討論等，在教學過程中，把課堂交于學生，以學生匯報為主，組內推舉一名主匯報人，按教學進度進行項目內容的匯報展示，組內成員進行補充。教師還安排與學生的交流互動環節，并對學生的發言、討論、成果展示進行積極、全面、細致、有深度的點評，培養了學生交流與表達的能力，形成了學生主導型的課堂。這種授課方式的實質就是要把學習的自主權還給學生，以全新的課堂載體，形成生生、師生之間的互動，促進思維之間的碰撞和學生自信心的提升、合作意識的形成等，為學生提供了更多自由發揮的空間和創作平臺，不但能活躍課堂氣氛，而且能加深學生對知識的記憶，更激發了學生主動學習的興趣與潛能，夯實了學生的專業知識。

2） 項目與作業的融合。本課程的作業不再拘泥于課本上的習題，沒有標準的參考答案，而是采用項目與作業融合的方式，更加偏重于工程應用。作業作為了項目的一部分，如實驗室“尋寶”作業，讓學生自己去實驗室實驗臺上去尋找自己項目小組負責的液壓元件，并記錄型號、查閱資料，掌握其功用。通過這個新穎的作業形式，激發了學生們的求知欲和學習興趣，同時學生對工程級液壓系統有了一定的感性認知，開拓學生的工程視野。

3） 項目與實驗的融合。傳統的《液壓與氣壓傳動》課程的實驗為驗證性實驗，主要包括元件拆裝、典型液壓元件的性能實驗、典型回路的性能實驗，老師講學生聽，學生參與很少且積極性不高。為了提高實驗教學質量，貫徹OBE教學理念，將項目與實驗融合，重新整理實驗資源，把實驗作為三級項目的實踐環節，讓學生主導去完成實驗，教師主要發揮咨詢和協調人的作用，如圖3所示。充分實踐“學中做，做中學”的當代教育模式，使學生在興趣和項目的引導下，實現自我的提高和升華。

4） 項目與考試的融合。課程考試不再只是一張試卷，課程的考核內容包括作業、項目等內容，其中項目成績要占到總成績的25%以上。由于本門課是項目驅動的教學模式，課程所掌握的知識點都是圍繞項目，因此試卷的內容以包含項目的主觀題為主，客觀題為輔。在考試內容中體現項目相關的理論與實踐知識，以項目為核心驅動考試，加強學生對項目的重視。

3教學效果評價

本課程以60名學生為教學對象，實施項目驅動式的教學改革。根據教學目標，通過項目、作業、實驗和考試等多種考核方式，對60名學生進行能力達成度分析。針對每個教學目標，分別統計項目、作業、實驗和考試等對應該教學目標的總分數，并統計每個學生在項目、作業、實驗和考試中在每個教學目標下的總分數。計算出每個教學目標下，每個學生的分數所占總分數的百分比，并進行加和取平均值，最后得到每個教學目標學生的達成度，進而提出改進措施，如表2所示。

另外，通過學生的問卷調查，不少學生表示，這種項目與課堂、作業、實驗和考試相融合的教學環節一體化教學模式，較大提高了學生學習的主動性，鍛煉了他們動手實踐能力、組織和團隊協作能力。由此可以看出，教學環節一體化教學模式對全面培養學生綜合能力有明顯的效果。

4結束語

以產出為導向的課程體系改革迫在眉睫，項目與其他教學環節的高度融合是教改的新方向，理論與實踐相結合，尤其實踐，是提高培養教學質量的必由之路。基于OBE的《液壓與氣壓傳動》課程的教學設計，不僅活躍了課堂氛圍，為學生開啟“主動式學習模式”，激發了學生們自主學習的學習興趣，培養了學生們表達與交流能力，還增加了課外實踐，培養了學生們的動手實踐及團隊協作能力。通過這種邊做邊學邊講的教學設計，大大地增加學生對知識的掌握程度。

參考文獻

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Abstract This paper introduces a method of the training program under the concept of OBE. At the same time， it puts forward the constructive teaching method and the projectdriven instruction design around the studentcentered of OBE core education concept. In this paper， take a course of hydraulic and pneumatic transmission as an example， not only the training objectives and ability matrix were made， but also the project design idea and implementation process were illustrated according to the current social and business needs of students′ abilities in mechanics. Taking the project as the main line of the course， the project combined with the class， homework， experiments and the exam together. It would promote students′ learning enthusiasm， not passively， and improved the practical ability of students， broadened the students′ knowledge， consolidated students′ professional knowledge. The research results of this paper have reference value for design？reform of engineering course.

Keywords OBE； hydraulic and pneumatic transmission； instruction design； teaching method