基于OBE理念的工程实践课程教学改革的探索

郝 欢 芦 静 刘 桢 闫四海 杨卫军

（火箭军工程大学 陕西·西安 710025）

我校工程实践课程运行了10年，作为高等院校教学工作中的重要环节之一。工程实践课程中学生将理论知识与实际应用相结合，是锻炼其实践能力、综合素质与创新意识的重要途径。结合新一轮教学改革，将尝试以OBE教育教学理念为指导，结合工程教育专业认证标准，从教学设计方面开展以学习产出为主导的工程实践课程研究，以达到改善工程实践教学质量、提高实践创新人才培养水平的目标。在工程教育专业认证的背景下，进行实践教学模式的改革符合三个理念：（1）成果导向；（2）以学生为中心；（3）持续改进。具体来说OBE是以学生获得预期学习成果为目标，教师根据预期成果来设计教学体系、实施教学方案、评价教学成效，并持续改进教学质量的过程模式。在这个背景下，为了进一步加强学生在创新能力、分析解决工程问题能力等方面的能力培养，在工程实践课程中运用OBE教育模式、对人才培养模式进行了持续改革。

1 基于OBE模式的教学设计

1.1 构建课程的预期学习产出

根据OBE教育模式，学生预期学习产出先于教学内容而存在，是期望学生通过学习工程实践课程所获得的知识和能力。之后的教学体系设计、教学内容组织、教学计划的实施等教学过程是在明确了学生的预期学习产出进行反推再进行评估，形成闭环的内循环系统。工程实践课程从体系层次性划分为工程基础和工程创新两个层次，针对两个层次从技术知识、个人能力等方面提出了不同的要求，制定出相应的课程教学目标。课程从类别上分为机械类、电子类以及新技术类课程，每门课程在教学实施之前都明确提出了教学目标，即学生的预期学习成果。OBE中“定义预期学习产出”强调“想让学生取得的学习成果是什么”。以电子类工程实践课程为例构建课程的预期学习产出，根据电子类工程实践课程的特点，学生预期学习产出分为技术知识目标和能力目标。技术知识目标主要包括电子元器件的基本知识、电路原理知识和相关工艺和技术的原理知识（电子焊接工艺、布板图设计、电路板制作工艺、电路调试与故障排除技术、整机装配工艺）；能力目标上需具备分析解决实际问题能力，设计能力，团队合作能力等。其他课程也是通过预先构建课程的预期学习产出来展开课程研究和改革。

1.2 实现预期学习产出

1.2.1 教学体系的构建

根据学生知识获取和能力成长的规律，结合工程实践课程教学目标和学习产出的要求，从机械、电子、新技术等方面构建完整的教学体系。基于OBE理念，以学生为中心的实践教学活动，希望学生在完成基础实践课程后，能具备一定的工程设计能力和独立解决问题能力，因此开设2门工程实践基础课程。在此基础上为了进一步提高学生的综合能力和创新能力，开设4门工程实践设计课程、8门工程技术公共选修课，课程从简单到复杂形成完整工程基础、工程设计、工程创新三线一段式的完整的课程教学体系，针对不同专业和不同年级的学生开设，通过系列课程的学习和积累，学生在知识和能力层面上会形成较为完成的体系。

1.2.2 教学内容的设计

根据预期学习产出，优化和合理设计教学内容，并合理制定教学策略，是实现预期学习产出的重要内容。所开设的所有工程实践课程，从知识和能力上剖析课程的教学重点和难点，合理设置课程内容。我校每门工程实践课程中采用了相应的教学套件，因此相应教学套件的设计也是教学内容设计的一部分。根据课程难易程度，设计合适的教学套件来对教学内容进行实践练习，使教学内容更加饱满。机械类课程中学生通过加工制作书立、加农炮等小作品来对钳工、车工的教学内容进行实践练习。电子类课程中学生通过分析设计电路、制作电路板、焊接与装配、调试小音响、收音机、小车等来学习电路设计、电路板制作、电子焊接、装配调试和单片机的教学内容。电子类课程的教学内容的设计依据预期学习产出来进行，为了达到预期学习产出中使学生在电路设计、PCB制作、电路焊接、调试、整机装配等方面形成较完整的体系的目标，教学内容设计上充分让学生熟悉电路分析与设计、掌握印刷板制作、电子焊接与安装调试的基本思路和方法技能。针对不同专业层次学生设计合理的教学内容和深度，因此教学内容的设计上有几种层次上的选择，针对学生的个体差异，灵活运用不同的教学案例库来完成教学内容的实施。

1.2.3 教学计划的实施

在教学进行过程中使用多样化的教学方法和手段“实现学习产出”，以任务驱动、项目驱动、学习共同体等方式来有效地推进课程的进行，通过完成相应的课程作品的任务来体会教师讲授的理论知识，在完成任务的过程中通过分工协作、同伴互教等方式进行方案的设计、焊接电路、装配调试、编写程序等过程完成相应的项目。这些教学方法和手段激发学生自主学习及研究的主动性及兴趣，从而达到更好的教学效果，高效地帮助学生取得学习成果。

2 基于OBE模式的教学评价及持续改进

学习产出的教学评价是OBE教育模式中重要环节，它构成了整个教学过程的闭环，也是教育教学质量持续改进的前提和基础。传统的优、良、中、差的比较性评价，既不能体现学生在实训过程里的实际表现，也大大挫败了学生的学习热情和成就感。针对当前工程实践课程的特点，挑选出适用于工程实践课程教学的多元化评估要素，设置合理的指标评价体系，应该充分体现学生在完成该门课程过程中的全过程以及能否达到预期的学习产出。对于电子类工程实践课程，从理论知识、实操制作、安全操作、设计创新、平时表现等方面制定了其实际学习产出的评估策略和多元化评价体系，在教学进行中带领学生进行电路分析设计、焊接装配、调试和排除故障，让他们在实践过程中有一种成就感，激发学生设计、制造和创新的兴趣和热情。在实现预期学习产出过程中，针对教学实施过程和教学反馈中出现的问题，每学期进行优化课程体系、完善教学内容、补充新知识和新动态，形成持续改进。

3 结语

基于OBE理念，对工程实践课程的教学模式进行改革和探索，在探索中改变传统的以教师为中心、以内容为导向的实践教学模式，取而代之的以学生为主体、以预期学习产出为导向、持续改进教育质量的教学设计。论文在OBE理念下，提出了我校工程实践课程建设和改革的方向，并以电子类工程实践课程为例，具体阐述了其在“预期学习产出”、“教学内容的设计”、“教学评价及持续改进”等方面做出的改变。实践证明，基于OBE理念，有助于推动工程实践教育教学改革。OBE模式下的工程实践课程教学在培养学生的知识、能力和素质等方面具有明显的效果，同时对于工程实践课程教学的持续改进具有重要的指导意义。