成果導向理念下“機械工程測試技術”課程改革實踐

摘"要：“機械工程測試技術”課程是機械類專業開設的大類學科基礎課，旨在培養學生利用測量測試技術分析和解決機械工程領域的工程測試問題的能力具有多學科交叉和實踐性強的特點。為更好地在工程教育專業認證背景下進行“機械工程測試技術”課程改革，從學生、課程和教師三個方面分析了目前課程教學面臨的問題，并基于課程特點和成果導向理念，從課程目標設計、案例式和任務驅動式教學模式，以及多元化課程考核評價方式等方面闡述課程的改革實踐，最后通過近三年課程效果和學生自評調查數據結果總結了課程改革實踐效果，為工科專業基礎類課程改革提供參考。

關鍵詞：成果導向；課程改革；教學模式；考核評價

成果導向理念是工程教育認證的核心理念，基于該理念進行課程改革是目前工科專業課程改革的重要舉措［1］。機械工程測試技術是一門綜合性技術，“機械工程測試技術”課程是沈陽航空航天大學機械設計制造及其自動化和機械電子工程專業的主干課，課程內容以信號為主線涵蓋傳感器、信號調理、數據處理和測試系統等內容，課程具有多學科交叉和實踐性強的特點［1］，旨在培養學生利用測量測試技術分析和解決機械工程領域的工程測試問題的能力。但是該課程教學內容多、涉及知識面廣、與工程實際結合緊密，傳統一言堂式的純理論教學模式已經不能保證課程目標的達成。因此，基于成果導向理念對該課程進行教學改革已經勢在必行。

1"“機械工程測試技術”課程教學面臨的問題

教學包括“教”與“學”，課程教學效果的好壞與教師、學生和課程是密切相關的。因此，進行課程改革時，需要充分地分析學生、課程和教師三個方面的情況。

1.1"學生方面

首先，機械工程測試技術課程開設在第5學期，學生剛修完公共基礎課和部分大類學科基礎課，對專業領域的認知比較缺乏，沒有理解專業對本課程知識能力的要求。其次，由于學生對工程實踐背景了解較少，面對課程的第一部分信號描述、測控系統結構、標準和誤差等測試技術基礎知識，容易產生畏難情緒；且大部分學生的學習依然是應試模式下的習慣和方法，工程意識和系統思維尚未建立，難以適應從專業工程實際角度出發實施的課程教學［2］。

1.2"課程方面

首先，課程兼具理論性和多學科交叉的特點［3］，涉及高等數學、物理學、電子技術、信號處理技術、精密機械設計技術、材料學、計算機和控制理論等知識。其次，課程知識點多而廣，如課程第二部分傳感器原理涉及多種不同類型傳感器，如果學生不能及時將這些知識點有機聯系構成知識鏈，造成知識的碎片化，無法建立系統思維，也就很難將知識內化為能力。最后，課程要求理論與實踐緊密結合，具有較強的實踐性。

1.3"教師方面

首先，任課教師授課之初對學情分析不夠重視，課程教學設計沒有充分考慮學生的實際情況。其次，不同學生對知識點的理解程度不一樣，教師在教學過程中不能及時發現學生的學習所得情況，會造成部分學生跟不上課程教學。最后，大多數教師缺少工程背景，授課過程中不能從工程實際應用的角度講授課程，會造成課程變成空洞的理論講授，難以實現幫助學生建立工程意識和系統思維的課程目標。

2"基于成果導向理念的課程改革

成果導向理念OBE（Outcome"Based"Education）是一種以成果為目標導向，以學生為本，以學生學習所得為成果，采用逆向思維進行課程體系建設的理念，也是工程教育專業認證的核心理念［4］。基于該理念進行全方位的課程改革是提高課程質量的有效途徑。

2.1"課程目標設計

成果導向理念實施的關鍵就是要明確成果，即學生的學習所得。因此，明確課程的課程目標就成為課程改革的重中之重。“機械工程測試技術”課程旨在學生通過測試技術知識學習，具有解決機械領域中與測試技術相關的工程問題的能力，形成系統思維和初步的工程意識。課程目標設計的依據為該課程所支撐的專業畢業要求二級指標點，為此，依據本課程在專業課程矩陣中對畢業要求指標點的支撐作用設計了5個課程目標［56］，如表1所示。

2.2"教學模式

教學模式是落實教學任務和實現課程目標的必要途徑［7］，是提高課程教學質量和教學效率的重要保證。鑒于“機械工程測試技術”課程實踐性強的特點，課程改革原有滿堂灌的傳統教學模式，采用案例式和任務驅動式教學模式，強化系統思維和工程意識，并彌補教學過程中缺少實踐動手培養的問題。

2.2.1"案例式教學

工程案例是課程改革的重要舉措［8］，其來源主要是教師橫向課題和教師收集的工程案例素材。根據教學內容對工程案例素材進行分解、整理和提煉，將其轉化為與相應知識點對應的教學案例，并將工程實踐思想融入其中。課程在傳感器部分引入了發動機振動測試案例；在測量電路部分引入了電子秤案例；在測試技術應用部分引入了教師橫向課題中提煉的工程案例，如玻璃幕墻抗風壓測試系統、電動直升機飛行姿態測試實驗系統、車輛裝貨量超載測量系統等，這些案例完全來源于工程實踐［9］。在講解工程案例時，基于工程設計基本流程，從需求分析、概念設計和技術設計，以及樣機制作等環節進行詳細分析，案例解析能夠使學生切實地理解如何從工程需求的角度思考問題和分析問題，幫助學生逐步建立系統思維和工程意識。

2.2.2"任務驅動式教學

任務驅動是將教學內容分解成若干小教學任務，并將這些任務落實到實際問題解決的過程中［10］。任務設計以學生的認知規律為依據，并結合案例教學，將教學案例按照“設計任務—確定任務目標—闡述任務實現的基本方法—知識歸納結論”的過程進行設計，實現“學中做”和“做中學”。課程設計了應變式電子秤、電感式位移測量、振動測試、加速度測量和轉速測量等6個具體任務，這些“任務”貫穿教學全過程，學生在討論、分析、實現的過程中完成知識學習。學生以小組方式完成任務后，需要根據要求完成任務的設計報告，提交討論視頻材料和討論會議紀要。該方法提高了學生的學習主動性和參與意識，激發了學生的學習興趣，培養了學生發現問題和解決問題的能力。

2.3"多元化定量考核評價方式

基于成果導向理念，針對課程目標有針對性地設計了多元化的定量考核評價方式，如表2所示。其中，單元測試將圍繞著知識點理解和應用進行考核；報告為學生對任務驅動教學中所選任務的設計和實施方案，同時要求以報告附件形式提交小組討論視頻和會議紀要；實驗通過實驗預習、實驗過程、實驗報告三方面來進行評價，學生需要完成預習才能參與實驗，并在實驗過程中獨立完成實驗，撰寫實驗報告；期末考試將針對課程目標設計相應的試題。

為保證獲取的課程目標達成評價數據為有效數據，針對課程多元化考核方式所涉及的實驗和任務報告兩種非標考核，有針對性地設計了不同評分標準，體現課程目標的可衡量。實驗和任務兩種非標準化考核方式的具體評分標準如表3所示。其中，標準中給出了考核基本要求，然后圍繞基本要求制定具體完成的不同程度，給出具體評分依據。

3"教學效果

基于成果導向理念進行課程改革，持續改進是課程改革重要的一環。教學實施過程中通過對課程知識和能力的定量考核結果和對學生自我評價的結果進行充分分析，有針對性地制定下一輪教學實施的改進措施。近三年課程目標達成情況定量評價結果如圖1所示，課程目標達成情況能在預期值0.75以上。近三年課程目標達成情況學生自我評價結果如圖2所示。

課程目標達成情況的定量和學生自我評價結果都可以反映出該課程教學效果比較令人滿意。同時，該課程也獲批遼寧省本科一流線下課程，課程團隊獲批遼寧省課程思政建設團隊。

結語

本文通過分析“機械工程測試技術”課程教學過程中面臨的問題，基于成果導向理念，從課程目標設計、教學方法、課程思政，以及多元化課程考核評價方式等方面闡述課程的改革實踐。通過多輪的教學改革實踐可見，學生對課程的興趣度、學生的主觀能動性、學生應用測試基礎知識解決問題的能力和工程意識及責任感等方面相比過去有明顯的改善。從成果導向理念的角度來看，課程目標達成的定量和定性評價結果穩中有升，學生問卷調查結果反映出對該課程的認可度很高。“機械工程測試技術”課程改革的有效措施，可為其他工科專業基礎課程改革提供有價值的參考。

參考文獻：

［1］孫業明.機械工程測試技術課程教學改革的實施與探索［J］.科技視界，2021（34）：3132.

［2］郭智薔，朱紅秀，葉濤，等.機械工程測試技術課程教學改革探究［J］.中國管理信息化，2024，27（06）：204208.

［3］沈敏，余聯慶.新工科背景下機械工程測試技術課程教學改革［J］.中國現代教育裝備，2021（09）：108110.

［4］王永泉，胡改玲，段玉崗，等.產出導向的課程教學：設計、實施與評價［J］.高等工程教育研究，2019（3）：6268+75.

［5］李琳，周靖.應用型本科院校《工程測試技術》課程教學改革的探討［J］.教育教學論壇，2019（36）：9293.

［6］王保建，陳花玲，楊立娟，等.工程教育認證標準下的課程教學設置［J］.實驗室研究與探索，2018，37（8）：162166+298.

［7］司文慧，浦恩帥，管志光.基于現代信息技術的“機械工程測試技術”混合式教學模式［J］.山東教育（高教），2020（Z1）：104105.

［8］汪萌生，王金鶴，姜凱雯.基于工程案例和實驗相結合的機械工程測試技術課程教學改革研究［J］.廣西廣播電視大學學報，2021，32（5）：6064.

［9］賈丙輝，薛小強，王云霞，等.科研項目與教學內容的深度融合實踐初探：以機械工程測試技術為例［J］.教育現代化，2019（98）：3638.

［10］盧艷軍.基于任務驅動的《傳感與測試技術》課程改革［J］，教育教學論壇，2017（25）：125126.

基金項目：“遼寧省一流本科課程《機械工程測試技術》”；“遼寧省普通高等教育課程思政示范項目——課程思政示范課程、教學名師和團隊（本科教育）”

作者簡介：盧艷軍（1968—"），女，漢族，遼寧義縣人，博士研究生，教授，主要從事飛行器自主飛行控制技術研究。