基于OBE背景下的《自動檢測技術》的課程體系優化

王燁　杜云　楊霞　黃公發　賈科進　宋哲英　李爭

摘 ?要：文章首先對《自動檢測技術》課程存在的問題進行了分析和論述。存在問題包括教學內容與OBE理論相悖、課程實驗與學生實踐能力培養脫節、對學生的能力考核形式單一、學生學習興趣不足。基于OBE背景下，文章對課程體系從課程內容、課程實驗、考核機制、授課形式四個方面進行優化。通過對近四年學生成績的課程目標達成度進行計算對比，結果說明課程體系優化措施初見成效，優化方向是基本正確的。

關鍵詞：OBE;自動檢測技術;課程優化

中圖分類號：G642 ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2019）17-0078-03

Abstract： The article first analyzes and discusses the problems existing in the course of Automatic Detection Technology. There are problems such as the contradiction between the teaching content and the OBE theory， the disconnection between the curriculum experiment and the students' practical ability， the single form of the student's ability assessment， and the lack of students' interest in learning. Based on the OBE background， the article optimizes the curriculum system from four aspects： course content， course experiment， assessment mechanism and teaching form. Through the calculation and comparison of the achievement of the course objectives of the students' performance in the past four years， the results show that the curriculum system optimization measures have achieved initial results and the optimization direction is basically correct.

Keywords： OBE; automatic detection technology; curriculum optimization

OBE是成果導向教育（Outcome-based education）的簡稱，是指能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育，是1981年由Spady等人提出的，經過10年左右的發展，形成了比較完整的理論體系，現已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念，并被《華盛頓協議》（Washington Accord）全面接受，成為國際上本科工程教育認證的標準[1]。我國從2013年6月加入了《華盛頓協議》后，采納并堅持了OBE教育理念，是為了構建工程教育的質量監控體系，推進工程教育改革，進一步提高工程教育質量。同時建立與工程師制度相銜接的工程教育專業認證體系，促進工程教育與工業界的聯系，增強工程教育人才培養對產業發展的適應性，促進中國工程教育的國際互認，提升我國工程技術人才的國際競爭力[2-3]。

《自動檢測技術》課程是測控技術與儀器專業的專業基礎課，屬于工程性比較強的課程，在本專業的職業能力培養中起著承前啟后的橋梁作用。隨著我校測控技術與儀器專業通過專業認證，《自動檢測技術》課程教學也必須要改革，以滿足專業認證的要求。本文主要梳理了課程教學中存在的問題，結合OBE教育理念，對《自動檢測技術》課程體系進行優化。從優化結果中可以看出課程體系優化措施初見成效，優化方向是基本正確的。

一、課程教學中存在的問題

根據OBE教育理念、測控技術與儀器專業的培養目標、畢業要求，《自動檢測技術》課程的主要目標是培養學生儀器儀表有關的生產過程參數的自動檢測系統的技術研究、開發實踐的能力和專業知識。

目前，我校課程教學改革中存在的主要問題包括：

（一） 教學內容與OBE教育理念相悖

教學改革前，教學內容的制定主要依據教學計劃安排和對課程的個人理解，也就是從教師的角度出發安排課程內容，教師主導課程的各個環節，按照個人意愿確定教學內容，不考慮教學內容與生產實際聯系是否緊密，教學內容是否正確、全面、有前瞻性、實事求是，也不考慮學生學到了什么，并且學習內容對將來的職業素養的培養是否有作用，所以教學內容帶有局限性和較強烈的個人特色。教學實施過程主要是教師按照教學大綱和教材進行單一地教授并匹配少量的驗證性的課程實驗，只能讓學生初步認識和了解課程內容，但對相應傳感器的應用技術的掌握不牢固，也不知道學了課程之后有什么用。

（二） 課程實驗與OBE教育理念相悖

課程實驗與學生實踐能力培養的目的脫節。教學改革前，課程實驗學時較少，并且主要以驗證性實驗為主，學生根據實驗內容完成實驗步驟，以驗證傳感器性能為主，缺少對傳感器應用方面的實驗，不利于學生實踐能力的培養。

（三） 教學評價體系與OBE教育理念相悖

對學生的能力考核機制不合理，考核形式單一。教學改革前，對學生課程能力的考核是通過期末試卷考試完成的。期末考試試題以課程的基礎知識和基本理論為主，主要考核學生的理解能力和學習能力，缺少學生的研究能力、開發能力、動手能力、分析問題、解決問題能力的考核。

（四） 學生學習興趣不足

目前，課程授課形式以講授為主，實驗為輔，學生對課程的參與度不夠，加上《自動檢測技術》的工程性比較強，導致學生學習課程興趣不足，教學質量變差。

二、課程體系優化的指導思想

課程內容體系的優化必須遵循教育教學規律[4-5]和工程教育認證的OBE教育理念，即以國際先進理念“學生中心、產出導向、持續質量改進”為指導，促進專業教育教學改革，從教師中心、知識導向轉向學生中心、能力導向，不斷提高專業人才培養質量。以學生能夠掌握檢測的基本理論和方法，并能夠利用基本理論和方法解決測控系統和儀器的設計和應用中的具體實際問題的培養為課程目標，即培養學生在工程實踐中的學習能力、動手實踐能力、設計能力、分析和解決復雜工程問題的能力。

三、課程體系優化措施

（一） 依據OBE教育理念設置教學內容

依據OBE教育理念，教學設計和教學實施方法的目的是學生通過教育過程后要取得一定的學習成果，該學習成果是指學生經過一段時間的學習和工作經歷后（可能是幾年時間），將以前課程的學習內容深入理解并融會貫通，能應用于實際工程問題。結合我校測控技術與儀器專業的人才培養方案和畢業要求，學習成果可以具體描述為學生通過本課程教學后能夠掌握檢測的基本理論和方法，并能夠利用基本理論和方法解決測控系統和儀器的設計和應用中的具體實際問題。

根據本專業的培養目標和畢業要求，反向設計本課程教學內容。教學內容不局限于教材和課程本身，除了講授教材內容外，還需要打破課程之間的壁壘，從畢業要求的角度，講述本課程與其他課程具有聯系的內容，強調課程與課程之間的連續性、系統性和整體性。此外，授課內容重點強調利用檢測技術的基本理論解決測控系統與儀器在設計、實現與應用中的實際問題的分析方法。

（二） 優化課程實驗

《自動檢測技術》是一門工程性較強的學科。通過學習，學生應該掌握自動檢測技術的基本理論方法。為加深學生對課程內容的理解和掌握，并在教學大綱框架內，增加了實驗內容，并將實驗由原來的4學時改成8學時，將驗證性實驗改為設計性實驗，不限定固定的實驗時間和所用傳感器，學生可以自由發揮，根據實驗條件和既定測量參數，完成實驗，并撰寫實驗報告，完成實驗，即將固定的、灌輸式的實驗改為靈活的可在一定范圍內自由發揮的實驗。

學生在做實驗前，需要結合課程內容和查閱的文獻，確定實驗方法和實驗步驟，即有準備、有計劃的做實驗前的準備。在做實驗時，學生需要實時監督控制實驗過程，對于出現的問題能夠及時調整，這個過程的培養就是弗拉維爾（F.H.Flavell）在20世紀70年代提出的元認知控制，即計劃、監控和調整過程，這個過程強化了學生對課程知識的記憶、理解、應用、分析、評價和創造（美國著名心理學家、教育家布盧姆（Bloom）提出的認知過程的6個層次），強化了學生的學習能力、動手實踐能力、設計能力、分析和解決復雜工程問題的能力。

（三） 優化考核機制

依據OBE教育理論，根據國家社會及教育發展需要、行業發展及職場需求、學校的定位及發展目標、學生發展及家長校友期望四個方面確定專業培養目標，進而確定畢業要求、畢業要求指標點、課程體系、課程教學要求、課程教學內容，并對培養目標、畢業要求、畢業要求指標點、課程體系、課程教學要求、課程教學內容逐一進行評價和持續改進。對課程教學內容的評價要堅持“以學論教”為原則，即通過學生對課程內容的學習情況來評價，主要考核學生主體對課程目標，即檢測的基本理論和方法、利用檢測技術的基本理論解決測控系統與儀器在設計、實現與應用中的實際問題的分析方法的學習情況。

在培養方案和《自動檢測技術》教學大綱的框架內，采用平時表現和結課考試相結合的方式對學生的“學得怎么樣”進行考核。平時表現主要依據考勤、作業、實驗完成情況進行考核，并適當增加實驗部分的比分權重。

另外，修改考試題庫。隨著課程內容注重點從知識點和原理的教學向能力教學的轉變，考試試題中除了考核基礎知識點和基本原理外，增加了大量的對學生分析問題、解決問題的能力的考核題型。

（四） 優化授課形式

根據奧蘇伯爾（D. P. Ausubel）在《學校學習》一書中指出學生課堂學習的主要動機是成就動機，主要由認知內驅力、自我提高的內驅力、交往內驅力構成。三者在動機結構中所占的比重也不是一成不變的，通常是隨著年齡、性別、個性特征、社會地位和文化背景等因素的變化而變化。對于大學生而言，認知內驅力、自我提高的內驅力是學習的主要動機。根據奧蘇伯爾的理論，學生的學習動機可以通過外界刺激、共情理論等途徑得到激發和強化。學習動機可以加強并促進學習活動，當學習動機處于最佳水平，學習活動就能產生最佳學習效果。

授課時，創建與工程實踐相關的問題情境，啟發學生獨立思考，逐步引導學生分析問題和解決問題。盧梭說：“思考與實用的結合，就能產生明確的概念，就能找到一些簡便方法，這些方法的發現激勵著自尊心，而方法的準確性又能使智力得到滿足，原來枯燥無味的工作，有了簡便方法，就令人感到興趣了。” 普朗克說：“思考可以構成一座橋，讓我們通向新知識。”思考可以讓那些看不見摸不著、難以理解的基礎理論和基本方法變得生動有趣，通過思考可以讓學生參與并感受，總結成便于自己理解的理論。只有自己感悟出來的才是真正的理解和提升，轉變成自己的知識體系，指導以后的工程實踐。

另外，利用多媒體手段激發學習動機。利用能反映實際工程應用的教具、視頻、圖片等工具，創造與工程實際相關聯的教學環境，增強課程的趣味性、觀賞性，增加課上動手機會，吸引學生的專注力和對課程的參與度。

四、課程體系的優化結果

采樣數據為測控技術與儀器專業2013級、2014級、2015級、2016級學生的《自動檢測技術》考試成績。2013級學生為課程優化前按原來方式授課的學生，2014級、2015級、2016級學生為按課程優化后的措施授課的學生。分別對2013級、2014級、2015級、2016級學生的《自動檢測技術》考試成績進行達成度分析，達成度結果如表1所示。將2014級、2015級、2016級學生的《自動檢測技術》達成度與2013級學生的《自動檢測技術》達成度對比后發現，學生對基本理論和基本方法的掌握情況分別提高了5.3%、9.2%和11.8%，學生的分析問題和解決問題的能力分別提高了6.7%、6.7%和5.3%。其結果說明課程體系優化措施初見成效，優化方向是基本正確的。學生對基礎知識和基本方法的掌握進步較明顯，學生分析解決問題的能力進步較小，需要對課程實驗進一步優化，另外可以采用混合式教學、翻轉課堂、開放課堂、MOOC等多種途徑進一步優化課程。傳統的課堂教學是封閉式的，在固定的時間、地點，利用多媒體手段灌輸課程內容。利用多媒體手段、混合式教學、翻轉課堂、開放課堂、MOOC等多種手段，不限定固定的上課時間、地點，學生可以靈活掌握，也可以在上課同時，查閱相關文獻和書籍，加強對課程內容的深入理解。

五、結束語

隨著我校測控技術與儀器專業通過專業認證，《自動檢測技術》課程教學也需要課程改革。依據OBE教育理論、專業培養目標、畢業要求、畢業要求指標點和課程體系，確定了《自動檢測技術》課程的主要教學目標是能夠掌握檢測的基本理論和方法，并能夠利用基本理論和方法解決測控系統和儀器的設計和應該中的具體實際問題，提高學生對專業課程、生產實踐的認知，培養學生在工程實踐中的學習能力、動手實踐能力、設計能力、分析和解決復雜工程問題的能力。通過優化課程教學內容、課程實驗、考核機制和授課形式，教學質量有所提高，學生對基本理論、基本方法、分析問題和解決問題的能力有所提高，說明優化方向基本正確。應沿著此優化方向繼續進行改進，不斷完善，進一步提高課程教學質量。

參考文獻：

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