关于地方院校《过程流体机械》OBE教学模式的思考

郭俊江

(贵州理工学院 化学工程学院，贵州 贵阳 550003)

习近平总书记在2018年全国教育大会上的重要讲话中明确指出，高校要“着重培养创新型、复合型、应用型人才”，这为我国高等教育的人才培养和学科建设指明了方向。《过程流体机械》是研究压缩机、泵和分离机等流体机械的一门工程学科，具有较强的专业性和应用性。学生通过对该门课程的学习，不仅可以了解过程流体机械的基本概念、基本理论和基本计算方法，分析流体机械的运行性能、调节控制及安全可靠性，从而掌握有关工程设计制造和选型等技术，同时该课程对于学生科研综合素质的培养、实验动手能力和创新能力的提升起着至关重要的作用。对于地方工科院校而言，以区域经济发展对人才的需求为导向，培养出知识、能力和素质协调发展，适应地方工业生产、建设、管理和服务的高层次工科人才是办学的重要目标[1]。为达到这一目标，就须在继承原有理论和教学体系的基础上，借鉴国内外工程教育的先进经验和理念，立足本校的培养目标，努力探索新的教学模式。

OBE(Outcomes-based Education，即“成果导向教育”)作为一种新的教育模式已经在国内外的教育体系中得到了较为广泛的推广和应用[2-4]。该教学模式主要关注学生的学习成果，基于职业发展需求来反推课程设计和实施教学，从而保障学生毕业时的学习产出[5]。不难发现，该教学模式聚焦于社会对人才的实际需求，符合当前高素质应用技术型人才的培养趋势。地方院校作为应用技术型人才培育的主要机构，灵活运用OBE教学模式具有重要的现实意义，因此本文聚焦OBE教学模式，以《过程流体机械》课程为例，探讨我国二本院校开设该课程的现实问题和教改思路。

1 地方院校《过程流体机械》教学难点：以贵州理工学院为例

贵州理工学院属于省属地方二本院校，目前《过程流体机械》教学主要存在以下问题：(1)实验条件限制，与《过程流体机械》配套的实验课程只能采取分组和分批次方式进行，每组由5至7名学生组成，每次仅能容纳两组学生实验。该分组模式导致学生实验只能采取合作的方式完成，因此实验老师无法对每个学生的操作情况进行合理评价与指导。(2)理论学时偏少，该课程从以前的72学时大幅削减至36学时。若按照以往的教学方式教学，则授课内容无法深入讲解，学生的学习难度加深；若只是有针对性地简化教学，则授课内容过于局限，难以实现课程目标。(3)学生自主学习能力弱，由于《过程流体机械》课程的理论性较强，涉及到一系列复杂公式的推导，对于如贵州理工学院的地方二本院校，学生对这些复杂公式的理解能力比较有限，因此学习兴趣普遍不高。(4)课程考核方式单一，以往《过程流体机械》的考核方式主要是期末笔试考核，致使学生功利地关注考试重点而不注重平时课堂内容的学习；同时，单一的考核方式对于学生平时学习(如作业、课堂表现、实验学习、仿真训练等)没有一个综合、明确的评价体系，无法客观准确地反映学生对本课程知识的掌握情况。(5)相对抽象的课程内容和灌输式的公式推导不能引发学生的学习兴趣，这也导致学生接受和应用课程知识的能力不足，难以达到我国应用型人才的培养目标。

针对上述现状和问题，贵州理工学院正考虑结合《过程流体机械》课程的教学实践情况，从教学理念和教学方法两方面入手，积极探索和改革《过程流体机械》教学模式，把OBE工程教育模式引入《过程流体机械》课程教学中，按成果设计教学单元和确定评价方案。那么，资源相对有限的地方院校应该如何把OBE模式成功地引入《过程流体机械》课程教学中，这是本文着力思考的问题。

2 OBE模式下《过程流体机械》课程教学分析

2.1 教学内容设计

按照OBE教学模式理念，教程教学内容应紧密围绕学生学习成果这一核心，积极探索《过程流体机械》在工程运用中的教学新思路，培养学生能够对实际的化工装置如泵、压缩机等进行合理计算和选型的能力。考虑到理论教学时间的减少，在课程内容的设计上应进行必要的精简。对于复杂的数学计算内容可以考虑进行删减，将一些公式的推导，具体如连续性方程、欧拉方程、能量方程和伯努利方程，课堂上只讲结论和应用，具体推导过程作为课外作业让学生自学。而且，对于课程中每一章节的内容都应归结到具体的某一个知识点，以知识点为中心开展教学活动。此外，为了提高学生学习的积极性和兴趣，还可以考虑专门开设与课程相关的仿真实训和专业实验课程。

2.2 预期学习效果与评估标准

根据过控专业学生培养目标和学生能力培养要求，要合理设计出基于OBE模式的课程教学，首要环节是定义毕业生的预期学习产出，即明确该课程的教学培养了学生的何种能力，要达到什么效果。关于预期学习产出的明确，最重要的是做到具体细致且具有可操作性。参照欧美经验，布卢姆学习目标分类框架常常被广泛应用，它提供了描述学生知识、情感和技能掌握程度的词汇，要求程度栏内以L1(认知)、L2(理解)、L3(应用)、L4(分析)、L5(综合)、L6(判断)来表示对此级能力要求达到的程度。其次，针对于每个知识点会给出相应的课程考核标准，对于《过程流体机械》课程考核主要分为三部分：作业、考勤与课堂表现、期末考试。学生预期学习结果的评估标准可分为三个层次：低于期望、符合期望和超越期望，课程设计中针对每一个知识点描述了低于期望、符合期望和超越期望的具体表现形式，以此作为评价依据。因篇幅限制，本文主要给出考勤与课堂表现的评估标准。也就是说针对课程中每个知识点的预期效果给出相应的考勤与课堂表现的评估标准。以《过程流体机械》课程中部分知识点为例，本文设计的预期学习效果和评估标准如表1所示。从表1可以看出，给出了每个知识点的预期学习效果，就可以有针对性地教授知识，并能够明确相应的培养目标；同时给出对应的评估标准可以及时掌握学生对于内容的学习程度，多方面了解学生是否达到了本知识点的教学目标；此外，实时的信息反馈有助于老师更好地探索OBE教学模式下的教学内容和方法。

表1 预期学习效果与考核评估标准

注：以布卢姆学习目标分类法(BILOom's Taxonomy)为基础描述学生在学完本课程后应具有的能力，要求程度栏内以L1(认知)、L2(理解)、L3(应用)、L4(分析)、L5(综合)、L6(判断)来表示对此级能力要求达到的程度，无要求则留空。

3 贵州理工学院《过程流体机械》教学措施

OBE教学模式注重成果导向，因此要达到良好的教学效果需要辅之以必须的教学条件和方法。OBE模式往往注重成果质量标准的指定而容易忽略达到目标的有效途径，这使得现实教学中的效果不太理想。因此，为了提高《过程流体机械》的教学质量和学生学习兴趣，本文结合贵州理工学院的教改措施主要从以下两个方面进行探索。

3.1 课堂教学与仿真训练相结合

开展仿真训练是提高学生理论实践能力的有效途径，学生可以通过仿真训练体会到接近真实操作的感觉，从而有利于提高实际动手能力。近年来，贵州理工学院购买了大量用于仿真训练的软件并且配套了专门的仿真实验室，与《过程流体机械》相关的内容主要有：(1)化工单元操作仿真，如CO2压缩机单元、吸收解吸单元等；(2)综合工艺仿真模拟，如合成氨装置合成工段仿真模拟、煤制甲醇变换工艺仿真模拟、湿法磷酸及萃取工艺仿真模拟等。学生可以通过电脑操作体会到近乎真实操作的感觉，极大激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习的氛围。

3.2 课堂教学与专业实验相结合

为进一步提升学生对于《过程流体机械》课程理论的认识，贵州理工学院配套建立了相应的过控专业实验室，学生能够基于实验操作来验证课本上的理论知识。近年来，贵州理工学院开设的与《过程流体机械》相关的实验教学内容有内压薄壁容器应力测定实验、过程流体机械拆装实验、压缩机性能测试实验和过程流体机械拆装实验等。学生通过这些实验的操作，能更直观具体地理解课堂上所学的相关理论知识。另外，实验过程中培养的动手能力对学生将来的继续深造或企业一线操作都是重要积淀，而且实验数据处理过程促使学生计算和绘图能力得以极大提升，实验报告的撰写过程使得学生分析和归纳问题的能力也得到较好的培养。

4 结语

OBE教学模式是从发达国家教育界发展出来的一种新型教学模式，主要强调以学习成果为导向，根据职业需求的能力来反推课程设计和实施教学。对于地方院校而言，应用型人才的培养是重要教学目标，因此OBE教学模式具有一定的优势，但在实际使用过程中，一味地照抄照搬并不可取，在我国地方院校资源有限的现实条件下探讨该模式的灵活运用具有现实意义。本文以贵州理工学院《过程流体机械》的教改为例，探讨了OBE教学模式的优势与操作措施，认为在《过程流体机械》课程教学中OBE模式既能让老师做到有的放矢，提高教学效率，也能让学生积主动地参与到教学活动中来，提高学习兴趣。而在OBE模式的具体操作中，需要注重课堂教学与仿真训练和专业实验的有机结合，避免出现理论和实践的脱节和偏废。当然，只有对《过程流体机械》等课程的教学模式不断进行有益的探索和改进，地方院校才能在教学条件有限、生源质量不佳的条件下走出一条卓有成效的教学模式，努力实现教育部和国家发改委要求的应用型人才培养目标。