基于OBE背景下的《自动检测技术》的课程体系优化

王烨　杜云　杨霞　黄公发　贾科进　宋哲英　李争

摘  要：文章首先对《自动检测技术》课程存在的问题进行了分析和论述。存在问题包括教学内容与OBE理论相悖、课程实验与学生实践能力培养脱节、对学生的能力考核形式单一、学生学习兴趣不足。基于OBE背景下，文章对课程体系从课程内容、课程实验、考核机制、授课形式四个方面进行优化。通过对近四年学生成绩的课程目标达成度进行计算对比，结果说明课程体系优化措施初见成效，优化方向是基本正确的。

关键词：OBE;自动检测技术;课程优化

中图分类号：G642         文獻标志码：A         文章编号：2096-000X（2019）17-0078-03

Abstract： The article first analyzes and discusses the problems existing in the course of Automatic Detection Technology. There are problems such as the contradiction between the teaching content and the OBE theory， the disconnection between the curriculum experiment and the students' practical ability， the single form of the student's ability assessment， and the lack of students' interest in learning. Based on the OBE background， the article optimizes the curriculum system from four aspects： course content， course experiment， assessment mechanism and teaching form. Through the calculation and comparison of the achievement of the course objectives of the students' performance in the past four years， the results show that the curriculum system optimization measures have achieved initial results and the optimization direction is basically correct.

Keywords： OBE; automatic detection technology; curriculum optimization

OBE是成果导向教育（Outcome-based education）的简称，是指能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育，是1981年由Spady等人提出的，经过10年左右的发展，形成了比较完整的理论体系，现已成为美国、英国、加拿大等国家教育改革的主流理念，并被《华盛顿协议》（Washington Accord）全面接受，成为国际上本科工程教育认证的标准[1]。我国从2013年6月加入了《华盛顿协议》后，采纳并坚持了OBE教育理念，是为了构建工程教育的质量监控体系，推进工程教育改革，进一步提高工程教育质量。同时建立与工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系，促进工程教育与工业界的联系，增强工程教育人才培养对产业发展的适应性，促进中国工程教育的国际互认，提升我国工程技术人才的国际竞争力[2-3]。

《自动检测技术》课程是测控技术与仪器专业的专业基础课，属于工程性比较强的课程，在本专业的职业能力培养中起着承前启后的桥梁作用。随着我校测控技术与仪器专业通过专业认证，《自动检测技术》课程教学也必须要改革，以满足专业认证的要求。本文主要梳理了课程教学中存在的问题，结合OBE教育理念，对《自动检测技术》课程体系进行优化。从优化结果中可以看出课程体系优化措施初见成效，优化方向是基本正确的。

一、课程教学中存在的问题

根据OBE教育理念、测控技术与仪器专业的培养目标、毕业要求，《自动检测技术》课程的主要目标是培养学生仪器仪表有关的生产过程参数的自动检测系统的技术研究、开发实践的能力和专业知识。

目前，我校课程教学改革中存在的主要问题包括：

（一） 教学内容与OBE教育理念相悖

教学改革前，教学内容的制定主要依据教学计划安排和对课程的个人理解，也就是从教师的角度出发安排课程内容，教师主导课程的各个环节，按照个人意愿确定教学内容，不考虑教学内容与生产实际联系是否紧密，教学内容是否正确、全面、有前瞻性、实事求是，也不考虑学生学到了什么，并且学习内容对将来的职业素养的培养是否有作用，所以教学内容带有局限性和较强烈的个人特色。教学实施过程主要是教师按照教学大纲和教材进行单一地教授并匹配少量的验证性的课程实验，只能让学生初步认识和了解课程内容，但对相应传感器的应用技术的掌握不牢固，也不知道学了课程之后有什么用。

（二） 课程实验与OBE教育理念相悖

课程实验与学生实践能力培养的目的脱节。教学改革前，课程实验学时较少，并且主要以验证性实验为主，学生根据实验内容完成实验步骤，以验证传感器性能为主，缺少对传感器应用方面的实验，不利于学生实践能力的培养。

（三） 教学评价体系与OBE教育理念相悖

对学生的能力考核机制不合理，考核形式单一。教学改革前，对学生课程能力的考核是通过期末试卷考试完成的。期末考试试题以课程的基础知识和基本理论为主，主要考核学生的理解能力和学习能力，缺少学生的研究能力、开发能力、动手能力、分析问题、解决问题能力的考核。

（四） 学生学习兴趣不足

目前，课程授课形式以讲授为主，实验为辅，学生对课程的参与度不够，加上《自动检测技术》的工程性比较强，导致学生学习课程兴趣不足，教学质量变差。

二、课程体系优化的指导思想

课程内容体系的优化必须遵循教育教学规律[4-5]和工程教育认证的OBE教育理念，即以国际先进理念“学生中心、产出导向、持续质量改进”为指导，促进专业教育教学改革，从教师中心、知识导向转向学生中心、能力导向，不断提高专业人才培养质量。以学生能够掌握检测的基本理论和方法，并能够利用基本理论和方法解决测控系统和仪器的设计和应用中的具体实际问题的培养为课程目标，即培养学生在工程实践中的学习能力、动手实践能力、设计能力、分析和解决复杂工程问题的能力。

三、课程体系优化措施

（一） 依据OBE教育理念設置教学内容

依据OBE教育理念，教学设计和教学实施方法的目的是学生通过教育过程后要取得一定的学习成果，该学习成果是指学生经过一段时间的学习和工作经历后（可能是几年时间），将以前课程的学习内容深入理解并融会贯通，能应用于实际工程问题。结合我校测控技术与仪器专业的人才培养方案和毕业要求，学习成果可以具体描述为学生通过本课程教学后能够掌握检测的基本理论和方法，并能够利用基本理论和方法解决测控系统和仪器的设计和应用中的具体实际问题。

根据本专业的培养目标和毕业要求，反向设计本课程教学内容。教学内容不局限于教材和课程本身，除了讲授教材内容外，还需要打破课程之间的壁垒，从毕业要求的角度，讲述本课程与其他课程具有联系的内容，强调课程与课程之间的连续性、系统性和整体性。此外，授课内容重点强调利用检测技术的基本理论解决测控系统与仪器在设计、实现与应用中的实际问题的分析方法。

（二） 优化课程实验

《自动检测技术》是一门工程性较强的学科。通过学习，学生应该掌握自动检测技术的基本理论方法。为加深学生对课程内容的理解和掌握，并在教学大纲框架内，增加了实验内容，并将实验由原来的4学时改成8学时，将验证性实验改为设计性实验，不限定固定的实验时间和所用传感器，学生可以自由发挥，根据实验条件和既定测量参数，完成实验，并撰写实验报告，完成实验，即将固定的、灌输式的实验改为灵活的可在一定范围内自由发挥的实验。

学生在做实验前，需要结合课程内容和查阅的文献，确定实验方法和实验步骤，即有准备、有计划的做实验前的准备。在做实验时，学生需要实时监督控制实验过程，对于出现的问题能够及时调整，这个过程的培养就是弗拉维尔（F.H.Flavell）在20世纪70年代提出的元认知控制，即计划、监控和调整过程，这个过程强化了学生对课程知识的记忆、理解、应用、分析、评价和创造（美国著名心理学家、教育家布卢姆（Bloom）提出的认知过程的6个层次），强化了学生的学习能力、动手实践能力、设计能力、分析和解决复杂工程问题的能力。

（三） 优化考核机制

依据OBE教育理论，根据国家社会及教育发展需要、行业发展及职场需求、学校的定位及发展目标、学生发展及家长校友期望四个方面确定专业培养目标，进而确定毕业要求、毕业要求指标点、课程体系、课程教学要求、课程教学内容，并对培养目标、毕业要求、毕业要求指标点、课程体系、课程教学要求、课程教学内容逐一进行评价和持续改进。对课程教学内容的评价要坚持“以学论教”为原则，即通过学生对课程内容的学习情况来评价，主要考核学生主体对课程目标，即检测的基本理论和方法、利用检测技术的基本理论解决测控系统与仪器在设计、实现与应用中的实际问题的分析方法的学习情况。

在培养方案和《自动检测技术》教学大纲的框架内，采用平时表现和结课考试相结合的方式对学生的“学得怎么样”进行考核。平时表现主要依据考勤、作业、实验完成情况进行考核，并适当增加实验部分的比分权重。

另外，修改考试题库。随着课程内容注重点从知识点和原理的教学向能力教学的转变，考试试题中除了考核基础知识点和基本原理外，增加了大量的对学生分析问题、解决问题的能力的考核题型。

（四） 优化授课形式

根据奥苏伯尔（D. P. Ausubel）在《学校学习》一书中指出学生课堂学习的主要动机是成就动机，主要由认知内驱力、自我提高的内驱力、交往内驱力构成。三者在动机结构中所占的比重也不是一成不变的，通常是随着年龄、性别、个性特征、社会地位和文化背景等因素的变化而变化。对于大学生而言，认知内驱力、自我提高的内驱力是学习的主要动机。根据奥苏伯尔的理论，学生的学习动机可以通过外界刺激、共情理论等途径得到激发和强化。学习动机可以加强并促进学习活动，当学习动机处于最佳水平，学习活动就能产生最佳学习效果。

授课时，创建与工程实践相关的问题情境，启发学生独立思考，逐步引导学生分析问题和解决问题。卢梭说：“思考与实用的结合，就能产生明确的概念，就能找到一些简便方法，这些方法的发现激励着自尊心，而方法的准确性又能使智力得到满足，原来枯燥无味的工作，有了简便方法，就令人感到兴趣了。” 普朗克说：“思考可以构成一座桥，让我们通向新知识。”思考可以让那些看不见摸不着、难以理解的基础理论和基本方法变得生动有趣，通过思考可以让学生参与并感受，总结成便于自己理解的理论。只有自己感悟出来的才是真正的理解和提升，转变成自己的知识体系，指导以后的工程实践。

另外，利用多媒体手段激发学习动机。利用能反映实际工程应用的教具、视频、图片等工具，创造与工程实际相关联的教学环境，增强课程的趣味性、观赏性，增加课上动手机会，吸引学生的专注力和对课程的参与度。

四、课程体系的优化结果

采样数据为测控技术与仪器专业2013级、2014级、2015级、2016级学生的《自动检测技术》考试成绩。2013级学生为课程优化前按原来方式授课的学生，2014级、2015级、2016级学生为按课程优化后的措施授课的学生。分别对2013级、2014级、2015级、2016级学生的《自动检测技术》考试成绩进行达成度分析，达成度结果如表1所示。将2014级、2015级、2016级学生的《自动检测技术》达成度与2013级学生的《自动检测技术》达成度对比后发现，学生对基本理论和基本方法的掌握情况分别提高了5.3%、9.2%和11.8%，学生的分析问题和解决问题的能力分别提高了6.7%、6.7%和5.3%。其结果说明课程体系优化措施初见成效，优化方向是基本正确的。学生对基础知识和基本方法的掌握进步较明显，学生分析解决问题的能力进步较小，需要对课程实验进一步优化，另外可以采用混合式教学、翻转课堂、开放课堂、MOOC等多种途径进一步优化课程。传统的课堂教学是封闭式的，在固定的时间、地点，利用多媒体手段灌输课程内容。利用多媒体手段、混合式教学、翻转课堂、开放课堂、MOOC等多种手段，不限定固定的上课时间、地点，学生可以灵活掌握，也可以在上课同时，查阅相关文献和书籍，加强对课程内容的深入理解。

五、结束语

随着我校测控技术与仪器专业通过专业认证，《自动检测技术》课程教学也需要课程改革。依据OBE教育理论、专业培养目标、毕业要求、毕业要求指标点和课程体系，确定了《自动检测技术》课程的主要教学目标是能够掌握检测的基本理论和方法，并能够利用基本理论和方法解决测控系统和仪器的设计和应该中的具体实际问题，提高学生对专业课程、生产实践的认知，培养学生在工程实践中的学习能力、动手实践能力、设计能力、分析和解决复杂工程问题的能力。通过优化课程教学内容、课程实验、考核机制和授课形式，教学质量有所提高，学生对基本理论、基本方法、分析问题和解决问题的能力有所提高，说明优化方向基本正确。应沿着此优化方向继续进行改进，不断完善，进一步提高课程教学质量。

参考文献：

[1]金福子.成果导向的人力资源培养模式探究[J].中国集体经济，2019，8：159-160.

[2]李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之一：我们应该坚持和强化什么[J].中国大学教育，2016，11：10-16.

[3]李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之二：我们应该防止和摒弃什么[J].中国大学教育，2017，1：8-14.

[4]胡向东.对“传感器与自动检测技术”课程内容体系优化的思考[J].新西部，2007，4：225+52.

[5]林金泉.以自动检测技术课程课堂为例探索高职院校课堂教学改革[J].教育与职业，2012，27：136-137.