基于OBE理念的化工制圖課程的教改實踐*

王進喜

（蘭州文理學院 化工學院，甘肅 蘭州 730000）

對工程技術人員而言，圖樣承擔“交流語言”和“工程指導”的載體。在實際生產過程中的許多環節，都離不開工程圖紙。識圖繪圖是工科人才的基本技能。化工制圖的重要性在于化工產品與化工生產過程的科研開發，化工生產裝置的設計與建設，化工生產裝置的開停車、設備檢修、技術改造，以及生產過程的組織與調度等，都離不開化工制圖。由此看出，化工制圖是化工技術人員表達設計意圖和交流技術思想的語言和工具。因此，化工制圖課程是化工類專業必修的一門專業基礎課，是化工專業技術人才必須掌握的專業技能。通過該課程的學習，不僅可培養鍛煉學生的繪圖識圖能力及空間思維，同時建立工程理念和職業素養等，還為后續專業課程的學習、課程設計、畢業設計，以及生產實踐實習等提供支撐作用。化工制圖課程在講授過程中需集國內外行業標準、生產實際于一體，培養學生將工科理論與技術實踐相結合的綜合素養。化工制圖課程的改革實踐一直在持續開展和探索［1-4］，同時，在實踐過程中，也需要思考學生價值引領等培養。

OBE（Outcome Based Education）全稱為成果導向教育，是基于學習產出的教學模式［5］。OBE理念的教學模式分為四個階段：①明確學習目的，培養專業人才的目標達成已經寫入人才培養方案，學生最終的學習結果需要支撐培養目標中的哪幾個要點；②明確教學課程和內容，構建對實現學習結果起到支撐作用的相關課程和內容；③明確教學策略，重點關注學生如何去學去做，如何完成任務；④明確教學效果，學生和教師均需進行自我評價，持續改進。總之，結合現狀和人才培養需要來看，OBE的教學理念與地方高校應用型人才的培養要求高度契合［6-9］，工科專業工程認證也以此理念為主要依據。

1 現狀分析

傳統化工制圖課程教學采用統一教學大綱，忽略化工不同專業的需求和個體差異，不重視過程和能力的考核，缺少內容的價值引領。與此相反，教師的教學方法也應與時俱進。此外，隨著社會對人才創新能力要求的提高，不僅要求學生具有一般的工程識圖繪圖能力，還要求學生具備工程設計創新能力、工程素養、職業素養、團結協作等綜合素質，這也是專業工程認證的畢業要求。

基于OBE理念，以培養學生的職業能力為主線、創新能力為核心。同時，緊密結合專業市場需求和變化。本文探索以OBE的教學理念和工程認證要求開展化工制圖課程教學改革，培養學生能力發展為本位，為實現化工類工科人才的培養目標夯實基礎。

2 基于OBE理念的教改思路

梳理了我校目前化工制圖課程教學過程中的不足和學生特點，基于OBE教學理念和工程認證要求，對該課程實施教學改革，注重將培養學生實踐能力與工程能力融入課程的理論和實踐教學全過程。

2.1 化工類不同專業的教學內容重難點

蘭州文理學院化工學院目前有三個本科專業，分別是應用化學、化學工程與工藝、材料科學與工程專業。不同專業的人才培養目標達成是一致的，但是人才市場的需求是有差異性的。為此化工制圖課程面對不同專業開展時側重點需要微調整。課程是為培養體系服務的，不同專業的化工制圖課程在制定最終的課程標準時也應各有側重。比如，材料專業今后的行業重點在材料領域，在專業制圖方面教學更偏向于機械制圖；化學工程與工藝的教學目標更偏重于工藝圖的掌握；應用化學偏向于理解制圖的基礎知識即可。至于涉及畢業目標要求一致的方面可以統一處理，如培養學生溝通和團隊協作，這些能力在制圖團隊合作過程中得以訓練加強，踏實細致耐心的工程素質在制圖學習中一直在反復強調和強化。

2.2 運用OBE理念建立模塊化知識體系

根據不同專業、不同教學目標，依據2.1梳理出各專業知識內容重難點，制定出模塊化的知識內容，并將其有機融合和串聯，重構新的知識體系，每一個模塊內，均強調以學生能力達成為中心，優化教學內容。初步制定出：基礎知識模塊+專業理論模塊+專業實踐模塊+挑戰創新模塊。比如，針對化工工程與工藝專業，具體落實在制圖課程上就是圖1所示漸進式模式。

圖1 化學工程與工藝專業制圖課程漸進式模式

2.3 運用OBE理念構建不同教學形式

本課程的模塊是基于OBE理念設計的，可以根據每個模塊的內容和特點調整不同的教學形式。做到下一個模塊能夠延續和深化上一個模塊，使學生能夠獲得良好的知識遷移，同時注重學生的接收反饋［10］。主要是三大模塊（每一模塊還可以細分），即：制圖基礎知識模塊、機械制圖模塊、化工專業制圖模塊。在以上框架下，教師可以在授課過程中結合教學內容，展現個人的講課風格與教學手段創新。同時，也可將多種教學方法進行結合，如案例教學、項目教學、任務驅動、引崗入課、企業導師進課堂等都可根據具體內容進行選擇性地融合使用。針對不同專業的制圖項目和任務也可進行細分，如引入相應崗位需求等具體要求。

2.4 運用OBE理念完善學生學習全過程評價體系

評估學生學習效果的一個非常重要的環節是構建基于OBE理念的學生學習成效評估系統。評估標準的構建主要集中在三個方面：一是能夠實現學生創新能力的增長；二是注重過程學習；三是注重實現學習目標。因此，考核指標除了能反映學生的基本知識和核心能力外，還應該可以評估學生的綜合素質，并反映學生在整個學習過程中的全程表現［11］。盡量減少人為因素，并能夠支持和實現畢業目標要求，重點是注重過程評價，并可衡量。

3 具體實施

在深入進行行業企業調查的基礎上，注重職業技能培養，實現以學生發展為中心，選擇生產過程中的典型工作技能作為培養內容，循序漸進安排教學進程，構建講、練、學、做、競五段結合的立體化教學內容。以培養專業制圖能力為主線，掌握專業繪圖軟件。采用現代教學方法，培養學生的空間想象能力、圖示能力、識圖能力，樹立貫徹國家標準的意識，形成專業職業素養，為進一步專業技術學習和工作創造接口和聯接。在教學內容方面，以化工專業圖樣和機械圖樣為工作載體，以有效的工作任務序化教學內容，將制圖國家標準、投影概念及視圖表達方法等知識點結合具體工作任務來學習，每項工作任務都要有成果輸出。

3.1 確定教學目標

教學目標是課程教學的起點和依據，主要依據畢業要求達成，設計相應的課程體系，明確教學方向和目標。課程要對畢業要求達成具有支撐作用，具體分析專業的畢業要求達成，設定該課程的教學目標。化工制圖課程的知識目標、能力目標、素質目標皆圍繞化工專業的才人培養的目標要求，具體見表1。

表1 基于OBE理念的“化工制圖”課程教學目標

3.2 優化教學內容

教學中要解決好化工制圖課程各部分內容之間的關系，調整和優化教學內容側重點。教學內容以化工專業圖樣為中心，基礎理論為支撐，合理融入并增加化工專業圖樣的教學內容，將化工設備圖、化工常用件及標準件、化工工藝圖、設備及管道布置圖等專業圖樣作為授課的選擇點。工程實踐普遍使用的計算機繪圖要貫穿整個教學過程。例如，對化學工程與工藝專業，掌握制圖基礎知識后，教學的重點在化工工藝制圖，根據工藝要求配合化工設備的識讀學習；而對材料科學與工程專業，主要掌握基礎制圖知識和機械制圖的專業內容即可。

3.3 調整教學安排

化工制圖課程教學安排在大二第一學期，學時隨專業不同有所調整。化學工程與工藝、材料科學與工程專業教學學時為48學時，應用化學教學時數為32學時，在大二第二學期末增加為期兩周的制圖實訓，集中進行制圖強化訓練。因為大二開始進入專業課學習，之前學習的制圖知識與專業課結合后再進行集中實訓，學生的理解力會更上一層，實訓效果也更好。圖紙可直接與企業直接聯系，從實際拿圖訓練。

3.4 改革理論教學方法

教學過程中全程貫徹OBE教育理念，綜合運用講授教學法、案例教學法、討論教學法、項目教學法等教學方法，以學生能力增長為根本。不同學習內容配合合適的教學方法，具體采用哪一類方法要根據相關內容進行選擇和融合。如制圖基礎知識主要采用項目教學法和任務式教學，小項目輔以小任務；化工工藝制圖部分主要可采用項目類比法、情境教學法等方法來講解。教學方法選擇原則是圍繞行業技能，突出核心知識內容，啟發學生思考和探索的能力，完善工程思維。

例如：第一章制圖基礎的內容，主要采用項目式教學法，以任務驅動的教學方式。①明確學習目標：即學完這一章內容后能達到的能力目標，熟悉制圖標準和平面圖形繪制，繪制一張標準的A4圖紙和平面圖形手柄，這是“通過學習我能做什么”。②任務布置：對任務進行描述，讓學生明確做哪些工作或活動，并說明要求評價標準。③分析問題引導：分析和思考完成這項任務需要使用哪些現有的知識，哪些知識仍然缺乏，這一過程可以激勵學生學習。④小組研討：在完成任務的過程中，把學生分成小組，把以前以教師為中心的教學轉變為以學生為中心的學習。教師通過任務指導引導學生，使學生真正動起來，讓學生運用所學知識主動自發地解決問題和完成任務，在過程中培養和訓練學生的創新性思維，增強學生的自學能力、實踐能力及團隊合作的能力。⑤總結分享：任務完成后，組織學生對任務執行情況和結果進行分析總結，系統總結解決問題的要點、途徑和方法，以及需要注意的問題，加深學生對知識點的理解，并結合相關評價標準進行評價。通過以上5個步驟的教學組織將知識傳授與能力訓練相結合，創新性培養與素質教育相結合。

每個知識點根據人才培養要求，配以不同的教學形式。教師在課程中也可充分展示自己的教學技能、教學風格和教學創新。課堂講授要突出理論知識重難點，提高時間利用效率，對已掌握的內容可增加工程項目訓練的數量和質量。

3.5 考核方式改革

結合課程模塊化的組合，采用任務產出的考核方式。通過課下任務布置，并通過下一個課堂考核，來引導學生主動進行資料檢索，激發學生間進行討論。制圖任務需要有具體的產出工程圖紙，上交圖紙必須配合語言闡述和團隊合作等形式實現。

根據以學生能力發展為宗旨，考核方式的形式分時段、分階段及分層次。模塊化設計實踐性強的課程不應只以期末考試的結果作為唯一衡量標準，我們采用三時段（課前、課中、課后），三要素（知識、能力和素質），兩方法（定性、定量方法），并根據學生課前、課中學習情況，采用按照達標、拓展、拔尖分類推送課后學習任務并完成1次分類評價的方式完成學生學習效果的評價，使考核方式更加全面。

3.6 教師的反思與評價

教師的反思和自我評價在課程教改實踐中也非常重要。教育反思主要關注教學目標的達成完成度如何，學生學習的產出效果與初始教學設計是否一致，以及以產出的效果為指導再進行持續的教學改進和延伸。在這一個過程中進一步完善教學設計和過程。

4 結論

基于OBE理念對高校化工制圖課程進行分解改進，持續的關注產出效果，教改效果也很明顯。最終目標是支持專業人才培養，培養具有化工制圖專業技能型、創新型可持續發展的高素質化工類人才。最終需強調在教學過程中一定要融入育人環節，如在繪圖環節融入精益求精的工匠精神，在設計部分融入創新精神，培養學生的專業意識、技術能力和工作態度。