基于OBE教育理念的材料科学基础课程教学改革探究

刘长海 杨燕 陈智栋

摘要：本文根据常州大学材料科学与工程专业的专业背景和应用前景，从OBE教育理念下课程设计原则出发，以学生为主体的原则进行了材料科学基础课程实践教学体系的改进，建立了以学生个人发展为中心的三位一体教学成果评价体系，为构建OBE理念下的实践教学体系提供指导。

关键词：材料科学基础；OBE；课程教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）22-0116-02

一、前言

成果导向教育（Outcome-based Education）简称OBE，又称能力导向教育、目标教育和需求导向教育，要求教师持续关注学生的学习成果，其课程体系、教学过程以及教学评价工作均以最终成果为导向进行设计和实施。Chandrama Acharya指出，OBE教育模式主要包括以下四个步骤：定义、实现、评估以及总结和改造学习产出。该教学方法强调学生在教学过程中的中心地位，注重学生获得的能力和成果。与传统的教学方法相比，OBE教学模式突破性地將以课程内容为中心的课程结构转变为以学生需求和能力培养为导向的课程结构体系。在传统教学过程中，课程的目的是系统全面地介绍本门课程的知识与内容，在固有的课程框架中，这种教学方法不可避免地以教师为主导和中心，课堂讲授成为主要的教学方法，知识的学习成为主要的教学目的，忽略了学生在教学过程中的主体地位。当前，随着世界经济的发展，各国均在抢占产业和科技革命的制高点，而技术和经济发展的首要资源是人才。因此，工程教育要为我国的经济发展培养、输送合格的人才，这就要求学生所学知识能适应实际工作岗位的需求，能够学以致用，将理论成果向实际技术转化。

二、《材料科学基础》课程的重要性及课程特点

我校材料科学与工程专业是面向区域经济特点和相关产业发展需求，旨在培养具有创新创业意识和国际化视野的材料科学与工程领域的工程应用型人才。秉承“勇担责任，追求卓越”的学校精神，坚持“大工程观”理念的指导，推进“跟进式”人才培养体系建设，培养能在材料科学与工程领域，特别是在光伏与储能材料或功能材料相关方向从事技术与产品开发、工程设计与技术改造、科学研究、质量检测与分析、生产经营与管理等工作的工程应用型人才。

《材料科学基础》系统地介绍了材料科学的基础知识，是材料科学与工程专业重要的基础课程和主干课程，也是学生构筑专业知识体系、能力结构、素质结构和今后从事材料研究工作的重要基础。为了适应高等教育课程体系改革的深化，培养合格的“大材料”专业人才，该课程的内容范围不断增加，由传统单一的金属材料、无机非金属材料或高分子材料逐步发展为三大固体材料专业的有机结合。同时，还不断引入新型材料及新的理论，在课程内容的深度和广度上都有了很大的发展。这也导致该课程的内容繁杂、抽象难记、理解困难、枯燥，在教学过程中普遍存在着老师难教、学生难学的问题。学生在学习过程中找不到主线，思路不够清晰明确，容易失去学习兴趣，缺乏通过理论知识解决实际问题的主动性，导致一接触实际工程问题就不知所措。而且，当前的课程评价手段主要是通过考试，而考试成绩主要由平时成绩、期中及期末考试成绩组成。虽然一定程度上这种评价方式简单有效，也是被广泛采用的评价手段，但是这种评价手段在OBE课程教学过程中显然是不够全面的，主要体现在评价的主体比较单一，没有将教学目的和评价机制有机地结合起来，而且这种以考试为主要评价手段的方式是单向的，没有信息的反馈，缺乏对学生在教学过程中能力获取的了解。所以，教学评价要考虑到每位学生通过课程教学所能熟练掌握的内容为前提，使每位学生获得充足的学习机会，能够提升思考问题和解决问题的能力，充实并完善自己的知识体系。

三、基于OBE的《材料科学基础》课程教学

基于以上分析，笔者认为在《材料科学基础》课程学习中，应利用OBE教育理念建立以“学习成果产出”为导向的新型教学模式。把教学的中心放在学生“学到了什么”，而不单单是教师在课上“教了什么”上，时刻关注“学生能学到什么”，转换思路，反向设计课程教学，明确每一章节的预期学习产出，围绕成果产出导向和专业培养目标来设定教学目标、教学内容。采用合理的教学方法和教学评价方式，从而提高学生解决实际问题的能力。具体的方案可分为以下三点：

1.准确定位课程的教学目标。围绕大专业的培养目标，培养学生的职业能力素质是专业课程教学的基本理念。所以，《材料科学基础》的课程目标要围绕培养学生的职业能力素质和解决实际问题的能力来设定教学目标，而且随着材料科学的不断发展，新知识、新理论也要不断地进行更新，课程要做到动态发展，而不是一成不变。其教学内容要贴近本行业发展的前沿，并且能与企业接轨，让学生能提前了解理论知识如何在实际生产过程中应用。因此，这就要求授课教师了解本行业的发展趋势，并且根据不同岗位职业能力素质的要求来灵活地设定教学目标。进一步地，采取相应的教学目标实现路径和教学方法，在教学过程中所涉及的教学思路、教学内容、教学手段以及教学评价等要素均以学生能力培养为中心和导向，并根据实际条件的变化做到及时有效地调整。

2.完善教学模式，提升学生参与度。传统的教学模式是以教师课堂教学为主，学生在有限的课堂时间内掌握的知识毕竟是有限的，而且这种教学模式往往会造成学生课堂参与度不高、缺乏学习积极性。因此，在《材料科学基础》教学过程中，可以采用以模块化教学为主的教学模式，将课本知识与相应的科研课题或者是工程项目相结合，加强学生自己动手的能力。比如晶体结构这一章，关于晶体中质点的堆积这一部分，内容较抽象，学生理解起来有难度。可以将学生分组，分别制作不同密堆方式的模型，让学生分组来讲述。这样的教学过程可以提高学生的课程参与度，提升学生积极性和动手解决问题的能力。

3.构建多维的成果评价体系。高校教学过程中，对于学生学习成果的评价是非常重要的环节，也是以考试为主要评价手段的传统教学模式所欠缺的。基于OBE教育理念下，构建成果评价体系的基本原则是“以学生为中心”，即评估学生通过教学过程学会了哪些知识，具备了哪一方面的技能，是否提升了专业素质和解决实际问题的能力等。因此，在教学评价过程中要对课程的预期成果指标进行逐一核对，对每名学生的掌握程度进行确定。另外，通过构建合理的成果评价机制来提高学生的学习积极性和主动性，使学生明确教学评价的目的不仅仅是为了排名和分出优劣，而是要帮助学生明确问题所在，总结问题，不断提升解决问题的能力。采用多元化的评价方法，将学习过程、考核成绩与问题反馈进行有机结合，让学生也积极地参与到成果评价中，增加考核评价方式的多样性，如教师评价、学生自评和学生互评等。

四、结论

将OBE教学理念应用于《材料科学基础》的课程教学，符合“大工程观”理念，为人才培养模式的改革奠定了基础。通过“教—学—考评—改进”的良性循环实现对教学过程的持续改进，体现学生在教学过程中的主体地位，将教学结果和学生能力的培养作为核心，提高学生在学习过程中的主观能动性，增进学生在学习过程中的创新意识和竞争意识，培养学生分析问题、解决问题的能力，实现了教学一体化，保证了《材料科学基础》的课程教学质量。

参考文献：

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