基于OBE教学理念的项目驱动式专业课程教学设计
[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]10054634（2017）03008705
0引言
基于学习产出的教育模式（outcomesbased education，缩写为OBE），是一种面向市场需求的、重点强调学生能力培养和能力训练的教育模式。OBE带来的教育理念核心的变化是彻底摒弃以往“堆砌式”的课程体系构建方法，需面向行业需求，实时动态设计培养目标，并及时调整毕业能力要求，围绕学生毕业知识、能力、素质需达到的指标全面构建课程体系，进行教学设计以及教学资源的配置（如图1所示）。OBE教学理念下的教学质量监控与评价是以学生学习结果为唯一标准，要求课程设置、教学、考核评价都要依据培养目标，并与培养目标具有一致性[13]。从上面可以看出，OBE的教育理念充分说明了现代教育应面向产出、以学生为中心和持续改进。
本研究认为可以通过调研、不断地沟通与和反馈，实现面向产出和持续改进，并基于大数据科学地构建专业培养体系，打破传统“填鸭式”教学模式，真正地实现以学生为中心，使其从课堂到实验室，从理论到实践，完成从被动接受到主动学习的态度转变。这种转变需要什么样的教学设计支撑呢？这是OBE教学理念下急需解决的问题。目前，项目式教学是通过工学结合、任务驱动、项目导向的新型教学模式，是一种通过组织学生真实地参加项目设计、实施和管理，在项目实施过程中完成教学任务的过程，成为实践教学的有效手段[4]。在具体教学时，为了将理论与实践相结合，把教学内容融入到源于自动化生产实际的一个个具体项目中去，即 “项目式教学做一体化”，在实践教学中突出以学生“做”为主，培养学生能力[5]。然而，项目式教学需要更多的教学时间，为高效利用课堂时间，提出了翻转课堂的项目驱动式教学，采用项目与课堂融合的教学方法，强调学生自主学习，教师主要发挥咨询和协调人的作用[6]。
笔者以《液压与气压传动》课程为例，基于OBE教学理念，设计了教学目标和毕业能力，然后采用项目驱动式教学设计方法，以项目为主线，将课堂教学、实验、三级项目、考试、作业等各个教学环节高度融合起来，有效解决了课堂与项目脱节的问题，有效减少了作业抄袭现象，而且变验证性实验为实践性，激发了学生的兴趣，培养了学生综合能力，全面提高了教学质量。
1课程教?W目标
通过对机械类人才能力需求的大量企业调研，制定了机械类的培养目标和毕业要求。然后，依据机械类毕业要求，细分了考核指标点，《液压与气压传动》课程围绕这些指标点进行教学目标设计。本课程的教学目标如下所示。
1） 了解液压与气压传动技术的应用及发展现状，掌握液压动力元件、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件的典型结构和图形符号、工作原理和参数计算等。
2） 掌握典型液压泵、液压马达、液压缸、液压阀、液压辅件的工作特性和适用场合，能够针对不同工作要求选择合适的液压元件。
3） 初步掌握液压基本回路的组成，了解典型液压传动系统的工作原理及其在工程实际中的应用，并能综合运用所学知识进行实际液压系统的分析。
4） 面向复杂工程进行液压原理的设计与计算，成本核算及系统性能分析。
5） 能够掌握必要的实验技能，初步具备液压元件、液压回路的调试及测试能力，能够正确处理实验数据和分析实验结果。
6） 能够就液压元件及回路设计撰写分析报告与设计文件，并进行陈述发言，清晰地表达研究或设计的具体思想、思路、方案、所采取的措施和效果等。
本课程的毕业要求、指标点与课程教学目标的相互对应与支撑关系如表1所示。
2教学设计
基于OBE教学理念，在明确了《液压与气压传动》这门课的教学目标后，围绕该教学目标，积极开展了教学模式的创新设计，从教学方法、三级项目设计及教学环节等3个方面做了全新的尝试，具体见下文所示。
2.1“构建式”教学方法
“构建式”教学方法就像是师生共建的一栋高楼，教师只是传授本门课的关键知识点，即先把课程框架搭建好，然后引领学生完成墙体的填充和内部装饰。学生在建设过程中，积极主动地去汲取所需要的知识，各显神通地完成这座高楼的建筑任务。这种教学方法调动了学生的情绪，让学生成为主角，教师主要发挥指导和协调的作用。
“构建式”教学方法成功实施的核心是教师如何去构建一门课的知识框架，如何从传统课的知识点中取其精华。项目驱动式教学方法是解决以上问题的良方。通过在课程中设计项目，就可依据项目所需要的关键知识点进行传授，进而构建出知识框架。
2.2项目设计
本课程基于教学培养目标和毕业能力要求，进行项目构思。《液压与气压传动》课程的培养目标是让学生掌握液压元件原理及应用、液压系统设计、计算及分析方法，考虑工程实际要求、成本、选型等因素，还要锻炼学生的动手能力、团队协作能力、解决复杂工程问题的能力等。因此，本门课程项目设计时，以“××元件及其典型应用系统设计”为题，从元件认知入手，通过对液压元件的拆装，加深对其结构及工作原理的了解，在此基础上，利用教学实验台，进行液压元件的性能测试。在充分了解各个元件特性基础上，进行工程原理设计与计算，再通过仿真分析所设计系统是否符合要求，最后进行实验测试验证。围绕该项目，可梳理出两条主线，如图2所示。一条是教师根据项目进度，逐一讲授项目相关知识要点，可创设问题情境，启发思考，形成师生之间的双向投入，达到最佳的教学效果；另一条是学生实施项目，项目实施过程中采用翻转课堂，学生讲解项目进展，教师及时指出不合理的地方并说明理由。两条主线之间留有学生自主学习内容，通过项目激发学生的学习兴趣，主动学习项目相关知识。从图2可以看出，通过项目设计，教师明确了自己传授的知识点，把许多课堂时间留给学生，让学生根据项目需求去积极主动学习，而且项目贯穿于整个课堂，使教师的指点和学生的实施相得益彰，保证了项目的实施效果。 根据项目工作内容，建立合作性学习小组，教师要尊重学生个体间的差异，根据学生的知识基础、兴趣爱好、学习能力、心理素质等对学生进行综合评定，把学生分成若干项目小组，每个小组由2～3名学生组成。要充分尊重学生，由项目小组民主推荐一名组织能力强、学习基础好的学生担任小组长，带领学生学习，分配学习任务，通过组内学生的探究和互助活动共同完成项目，使每个小组成员都参与其中，既分工明确又保证了项目实施质量。小组合作学习使学生在融洽开放的学习氛围里，进行积极主动地交流合作，从而减轻思想压力，增强自信心，培养学生的竞争意识、集体观念和合作精神，使不同的学生都得到相应的发展。
2.3教学环节一体化设计
传统的课程教学环节主要包括课堂教学、实验、作业与考试等，而项目驱动式的课程教学除了以上几个环节外，还包括项目设计和实施，如果再按以往按部就班的教学模式，课时不够分配。所以，项目驱动式的课程教学不仅要重新设计教学环节内容还要使各个教学环节高度融合统一，能够在规定的学时数内高效、高质地完成教学任务。
1） 项目与课堂的融合。在项目设计时，将项目实施过程中所需要的知识点作为课程主要教学内容，使课堂自始至终围绕项目、服务于项目。课堂教学过程中设计了项目汇报、讨论等，在教学过程中，把课堂交于学生，以学生汇报为主，组内推举一名主汇报人，按教学进度进行项目内容的汇报展示，组内成员进行补充。教师还安排与学生的交流互动环节，并对学生的发言、讨论、成果展示进行积极、全面、细致、有深度的点评，培养了学生交流与表达的能力，形成了学生主导型的课堂。这种授课方式的实质就是要把学习的自主权还给学生，以全新的课堂载体，形成生生、师生之间的互动，促进思维之间的碰撞和学生自信心的提升、合作意识的形成等，为学生提供了更多自由发挥的空间和创作平台，不但能活跃课堂气氛，而且能加深学生对知识的记忆，更激发了学生主动学习的兴趣与潜能，夯实了学生的专业知识。
2） 项目与作业的融合。本课程的作业不再拘泥于课本上的习题，没有标准的参考答案，而是采用项目与作业融合的方式，更加偏重于工程应用。作业作为了项目的一部分，如实验室“寻宝”作业，让学生自己去实验室实验台上去寻找自己项目小组负责的液压元件，并记录型号、查阅资料，掌握其功用。通过这个新颖的作业形式，激发了学生们的求知欲和学习兴趣，同时学生对工程级液压系统有了一定的感性认知，开拓学生的工程视野。
3） 项目与实验的融合。传统的《液压与气压传动》课程的实验为验证性实验，主要包括元件拆装、典型液压元件的性能实验、典型回路的性能实验，老师讲学生听，学生参与很少且积极性不高。为了提高实验教学质量，贯彻OBE教学理念，将项目与实验融合，重新整理实验资源，把实验作为三级项目的实践环节，让学生主导去完成实验，教师主要发挥咨询和协调人的作用，如图3所示。充分实践“学中做，做中学”的当代教育模式，使学生在兴趣和项目的引导下，实现自我的提高和升华。
4） 项目与考试的融合。课程考试不再只是一张试卷，课程的考核内容包括作业、项目等内容，其中项目成绩要占到总成绩的25%以上。由于本门课是项目驱动的教学模式，课程所掌握的知识点都是围绕项目，因此试卷的内容以包含项目的主观题为主，客观题为辅。在考试内容中体现项目相关的理论与实践知识，以项目为核心驱动考试，加强学生对项目的重视。
3教学效果评价
本课程以60名学生为教学对象，实施项目驱动式的教学改革。根据教学目标，通过项目、作业、实验和考试等多种考核方式，对60名学生进行能力达成度分析。针对每个教学目标，分别统计项目、作业、实验和考?等对应该教学目标的总分数，并统计每个学生在项目、作业、实验和考试中在每个教学目标下的总分数。计算出每个教学目标下，每个学生的分数所占总分数的百分比，并进行加和取平均值，最后得到每个教学目标学生的达成度，进而提出改进措施，如表2所示。
另外，通过学生的问卷调查，不少学生表示，这种项目与课堂、作业、实验和考试相融合的教学环节一体化教学模式，较大提高了学生学习的主动性，锻炼了他们动手实践能力、组织和团队协作能力。由此可以看出，教学环节一体化教学模式对全面培养学生综合能力有明显的效果。
4结束语
以产出为导向的课程体系改革迫在眉睫，项目与其他教学环节的高度融合是教改的新方向，理论与实践相结合，尤其实践，是提高培养教学质量的必由之路。基于OBE的《液压与气压传动》课程的教学设计，不仅活跃了课堂氛围，为学生开启“主动式学习模式”，激发了学生们自主学习的学习兴趣，培养了学生们表达与交流能力，还增加了课外实践，培养了学生们的动手实践及团队协作能力。通过这种边做边学边讲的教学设计，大大地增加学生对知识的掌握程度。
