基于OBE理念的《設(shè)備管理與可靠性》課程教學(xué)改革與實踐

徐晴晴

（中國石油大學(xué)（北京） 北京 102249）

1 研究背景與意義

《設(shè)備管理與可靠性》是一門綜合設(shè)備管理、設(shè)備可靠性、設(shè)備維修等多門學(xué)科的課程，也是一門應(yīng)用性和實踐性很強的課程。其開設(shè)的目的及任務(wù)是使機械工程和安全工程等專業(yè)的學(xué)生能夠掌握設(shè)備管理、可靠性及維修管理的一些基本方法，使學(xué)生能夠較快地適應(yīng)現(xiàn)場實際工作的需要。課程以概率論、數(shù)理統(tǒng)計、隨機過程等為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，且與系統(tǒng)工程、價值工程、工程心里學(xué)、質(zhì)量控制技術(shù)等學(xué)科相關(guān)，不僅要求學(xué)生要牢牢掌握基本理論知識，還能將理論知識運用到現(xiàn)場實際中。因此，進行《設(shè)備管理與可靠性》課程的教學(xué)改革與實踐，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和教師教學(xué)效果，真正實現(xiàn)教學(xué)相長，對以學(xué)生為中心的OBE教學(xué)理念的實施具有重要意義。

2 傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題

2.1 專業(yè)理論知識灌輸型教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師主動教授，學(xué)生被動接受為主，教師主要對專業(yè)理論知識進行講解，要求學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進行記憶和復(fù)現(xiàn)。這種“注入式”和“滿堂灌”的傳統(tǒng)教學(xué)模式無法提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力。教學(xué)過程中缺少教師與學(xué)生的互動，不能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，無法達到理想的教學(xué)效果。

《設(shè)備管理與可靠性》課程中設(shè)備管理部分的專業(yè)理論知識較抽象，知識點的講解過程中，學(xué)生大多時間是在被動接受知識，沒有深入地了解知識點。這種專業(yè)理論知識灌輸型教學(xué)模式，在《設(shè)備管理與可靠性》課程的教學(xué)過程中，忽略了學(xué)生的主體地位，造成了學(xué)生主動參與性不高，從而影響了教學(xué)效果。

2.2 工程實踐訓(xùn)練接受型學(xué)習(xí)模式

《設(shè)備管理與可靠性》是一門工程性和實踐性很強的課程，然而受條件限制，多數(shù)學(xué)生沒有機會就所學(xué)知識進行實踐，也沒有真正了解所學(xué)知識在實際工程中的運用。傳統(tǒng)教學(xué)不僅無法提高學(xué)生的工程實踐能力，而且還制約了其創(chuàng)新能力的提升。

《設(shè)備管理與可靠性》課程中設(shè)備可靠性部分的專業(yè)理論知識與實際工程聯(lián)系非常緊密，如系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計等知識點需結(jié)合工程實例進行講授，將可靠性框圖（reliability block diagram）、故障樹分析（fault tree analysis,FTA）、故障模式與影響分析（failure mode and effect analysis,FMEA）等可靠性分析與設(shè)計方法應(yīng)用于航空、航天、核電、電子、石油、化工等重大工程或產(chǎn)品研發(fā)實例中，可提高學(xué)生的工程實踐能力，從而達到教學(xué)效果的提升。

3 OBE理念在《設(shè)備管理與可靠性》課程中的教學(xué)改革

OBE理念是以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，從課程大綱的修訂、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式的改進方面進行教學(xué)設(shè)計，如圖1所示。

圖1：基于OBE理念的《設(shè)備管理與可靠性》課程教學(xué)改革與實踐

3.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式建設(shè)

通過整合《設(shè)備管理與可靠性》課程的教學(xué)平臺，建設(shè)基于“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)方式的數(shù)字化教學(xué)環(huán)境，開發(fā)教育教學(xué)、在線學(xué)習(xí)及習(xí)題解答等方面的應(yīng)用。開發(fā)、收集、組織豐富的教育教學(xué)資源并建立課程網(wǎng)站，網(wǎng)站主要包括教學(xué)大綱、教學(xué)PPT、教學(xué)錄像、工程案例、課后作業(yè)等內(nèi)容。結(jié)合機械工程和安全工程專業(yè)教學(xué)的特點，通過數(shù)字化教學(xué)環(huán)境的建設(shè)，采用翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下、案例教學(xué)等混合式教學(xué)方式，增強師生互動交流，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高以學(xué)生為中心的教學(xué)效果。

針對《設(shè)備管理與可靠性》課程中設(shè)備管理部分的知識點，開展課前線上自學(xué)聽講，課堂線下師生作業(yè)反饋、研討互動的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法。學(xué)生在課前線上進行資料查閱，制作PPT，在線下課堂進行演講匯報。資料查閱內(nèi)容為設(shè)備管理部分相關(guān)的專業(yè)知識內(nèi)容，如：現(xiàn)代企業(yè)設(shè)備管理相關(guān)部門及其職責(zé)、TPM設(shè)備管理經(jīng)典實戰(zhàn)案例分析等知識點。通過2個學(xué)期的教學(xué)改革實踐，學(xué)生自主進行資料查閱，完成演講匯報，鍛煉了資料提煉、演講表達等能力，可見，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式有效地提高了教學(xué)效果。

3.2 案例分析式教學(xué)方法改革

案例分析式教學(xué)是實現(xiàn)OBE教育理念的一項重要手段，是一種開放式、互動式的教學(xué)方式，解決了傳統(tǒng)教學(xué)中理論與實踐無法有效聯(lián)系的問題。案例分析式教學(xué)主要實施步驟為準(zhǔn)備教學(xué)案例，指導(dǎo)學(xué)生提前閱讀，組織學(xué)生開展討論，形成反復(fù)的互動與交流，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，使教學(xué)案例真正起到有效促進教學(xué)效果的作用。

針對《設(shè)備管理與可靠性》課程中設(shè)備可靠性部分的知識點，建設(shè)啟發(fā)式、研討式和案例分析式教學(xué)方法。給學(xué)生提供自學(xué)材料，包括系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計方法中的可靠性框圖、故障樹分析、故障模式與影響分析以及各種設(shè)備可靠性方法等。學(xué)生參考自學(xué)材料并調(diào)研國內(nèi)外的相關(guān)文獻，完成設(shè)備大修、改裝或更新的技術(shù)經(jīng)濟分析的小論文。通過2個學(xué)期的案例分析式教學(xué)方法改革，學(xué)生在文獻調(diào)研及論文寫作方面的能力具有顯著提高，同時加深了對專業(yè)理論知識的理解，達到了提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

3.3 基于OBE工程教育改革的考核模式

基于以學(xué)生為主體的教育理念，將課程內(nèi)容及實踐環(huán)節(jié)進行改革，同時考核形式也需進行相應(yīng)調(diào)整，原考核方式為平時成績20%+期末考試80%，現(xiàn)改為考核成績包括平時成績10%+期末考試60%+課程大作業(yè)30%。其中，平時成績10%包括作業(yè)情況、課程小結(jié)測驗、出勤等，課程大作業(yè)30%包括翻轉(zhuǎn)課堂情況和小論文成績。本考核方式的改革結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式和案例分析式教學(xué)方法，重點突出對學(xué)生實踐能力的考核，鍛煉學(xué)生的綜合素質(zhì)。

4 結(jié)論

通過將OBE教育理念引入《設(shè)備管理與可靠性》的教學(xué)實踐中，結(jié)合以學(xué)生為中心，以能力為導(dǎo)向的思想，綜合運用翻轉(zhuǎn)課堂、案例式教學(xué)、研討式教學(xué)等多種教學(xué)方法，能夠?qū)⒄n堂理論教學(xué)與工程實際有效結(jié)合，既可以培養(yǎng)學(xué)生主動思考、積極參與討論的主觀能動性，又可以提升學(xué)生解決工程實際問題的能力。基于OBE理念的《設(shè)備管理與可靠性》課程教學(xué)改革，不僅有利于本課程教學(xué)效果的提高和學(xué)生能力的培養(yǎng)，還可用于其他專業(yè)課程的教學(xué)，具有很好的推廣應(yīng)用效果。