OBE理念下材料类专业学生非技术类能力培养模式的创新与实践

田娜 游才印 汤玉斐 赵康

摘  要：成果导向教育理念（OBE）指導下的工程教育专业认证为工科专业学生提出了技术类和非技术类毕业要求共12条。针对工程专业在学生培养过程中普遍存在的非技术类毕业要求不明晰、难落实和难评价等教学问题，在OBE理念指导下创新地在材料类专业课程教学过程探索和实践具有高阶性和挑战度的翻转研讨型课堂教学，努力打造金课，积极促进材料专业学生达成非技术类毕业要求，扎实有效培养学生的综合能力。

关键词：OBE理念;非技术能力;金课;翻转研讨型课堂

中图分类号：G640       文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）22-0041-03

Abstract： Under the guideline of out-coming education（OBE）， Engineering Education Accreditation stipulates 12 graduation requirements for the undergraduates in engineering field， which could be grouped into technical and non-technical requirements. In view of the current situation that the common non-technical graduation requirements are not clear， difficult to implement and difficult to evaluate， the seminar-based flipped classroom with high level and challenge was explored and practiced for the teaching process of materials specialty. Under the guidance of OBE concept， the great efforts were made to construct the golden course， which actively promotes the undergraduates majoring in materials to achieve the non-technical graduation requirements and related training objectives. As a result， the comprehensive abilities of undergraduates are effectively cultivated.

Keywords： concept of OBE; non-technical ability; golden course; seminar-based flipped classroom

一、概述

以成果导向教育（Outcome based education，简称OBE）为核心理念的工程教育认证为工科专业学生提出了12条“毕业要求”，该要求可分为技术类和非技术类，其中如职业规范、项目管理、个人和团队、沟通、终身学习等7条非技术类的毕业要求虽然和专业的相关度弱，但却对工科学生未来的职业发展至关重要。日臻完善的工程教育专业认证（2018版）更是要求申请认证专业在学生培养过程中对学生应该达到的各项毕业要求必须做到可描述、可落实和可衡量[1]。然而，多年以来，工科专业的教学管理者和任课教师对于非技术类毕业要求的定位、培养模式以及达成评价方式都存在诸多困惑，以致于对这些毕业要求的指标分解、达成评价方式方面出现了牵强对应的问题，例如机械式地认为“双语课”支撑毕业要求中的国际化视野，体育课强支撑毕业要求中的团队协作等，或者仅仅用少量的实践教学勉强支撑多项毕业要求。

自2018年“新时代全国高等学校本科教育工作会议”和“全国教育大会”以来，教育部再次明确提出“双一流”建设的核心是人才培养，要打造“金课”，因为课程是人才培养的核心要素，学生大学里受益的最直接、最核心、最显效的是课程[2]。为了顺应时代发展，使培养的毕业生满足工程教育专业认证的毕业要求，自作者所属的材料科学与工程专业申请专业认证以来，作者课程教学团队遵循OBE理念导向，紧密围绕全面培养材料科学与工程专业学生的综合能力这一核心任务，在材料类专业课程教学的“两性一度”方面不断探索，以打造金课为目标，在多门材料类课程教学中构建了“材子材女话材料”翻转研讨型教学模式，在确保学生经过学习后达成相关技术类毕业要求的同时实现了材料类专业学生非技术能力的可明晰、可落实和可评价，有效地解决了前述教学问题。

二、教学改革的具体过程

课程教学团队在材料类专业课程的教学过程中通过构建了高效的翻转研讨型课堂切实有效地实现了相关非技术类毕业要求的明确、落实和评价。现以《功能材料》课程的教学改革为例详细说明如下：

（一）设定强针对性教学环节，实现学生非技术类能力和《功能材料》课程教学环节的明晰对应关系

《功能材料》课程是材料类专业课程，结合该课程特点以及作者多年的教学探索发现其能够有效支撑的非技术类毕业要求包括个人与团队、沟通及终身学习。于是我们优化课堂教学模式，筹划翻转研讨型课堂，设定小组学习、小组汇报和师生讨论等具有针对性的教学环节，来实现学生非技术类能力和《功能材料》课程教学环节的明晰对应关系，具体对应关系见表1。由表1可以看出，每条非技术能力都有了自己强对应的教学环节来支撑。

（二）构建“材子材女话材料”创新型翻转研讨型课堂，以落实学生非技术能力的培养

该翻转研讨型课堂被命名为-“材子材女话材料”主题课堂，是传统翻转课堂[4]的发展和创新，它逐一落实了课程教学对3项非技术类毕业要求的有效支撑。图1给出了《功能材料》课程翻转研讨型主题课堂的教学模式。

由图1可知，主题课堂以项目驱动学生们自由组队并主动协作调研、完成相关总结，随后任课教师组织课堂研讨。该主题课堂有效分配了课堂内外的时间和任务，特别强调教学过程学生学习的主导性。具体包含学生课前协作完成老师布置的学习任务、小组代表在“材子材女话材料”主题课堂汇报小组学习成果、任课老师课堂组织师生研讨、任课教师总结与分享、思考与持续改进等部分，每项非技术类能力在该课程的相应教学环节中被一一落实。

“材子材女话材料”主题课堂具体的教学实践过程如下：

1. 项目驱动，课下相互协作自主学习

教学过程中任课教师首先利用一定学时给学生讲解几种典型功能材料的基本概念、特性、原理、种类、加工工艺和应用领域，使学生对功能材料有一定的认识。然后任课教师引导有了一定功能材料相关知识积累的学生主动参与课堂教学，以小组形式完成一个学习项目：要求学生们以“神奇的材料”、“小材大用”等为着眼点，去发现生活中或者工程实际中特殊功能材料的妙用，以小组为单位集体商议确定项目主题，课下分工协作完成查阅文献和用PPT全面总结所选功能材料。

学生自由组队后小组成员协作，利用课外时间自主完成学习项目，在学生自主学习过程中，任课教师承担着把关主题和服务的角色。比如2018年秋季学期，有一个授课班共有的30名同学自由形成7组，每组同学利用课余时间分工协作：他们集体商议确定主题、检索查阅文献、构建讲解框架、制作PPT总结所选功能材料的基本原理、制备工艺、应用领域及发展趋势、练习宣讲。最终，七组学生根据自己的兴趣和课程基本要求分别选择了7类不同的功能材料。该教学环节培养了学生们的自主学习、了解材料专业领域的国内外研究热点和趋势、分析总结问题、团队协作和沟通等方面的非技术类能力。

2. “材子材女话材料”主题课堂

“材子材女话材料”主题课堂上，任课教师则仅仅是主持人和听众，学生们成为主角，小组代表借助精心制作的PPT图文并茂地向大家讲解本组所选功能材料并简要介绍了小组成员的个人贡献，同组组员适当补充。每组讲解完之后，任课教师组织大家学术研讨，适时补充相关专業知识，并从专业知识运用、PPT的制作技巧与建构逻辑及口语交际等方面对该小组的学习效果进行点评。这样的知识共享使全体同学高效接受更多专业知识，较为全面了解了多种功能材料的同时也很有针对性地获取了优质PPT制作的基本要求。该核心环节培养了学生就材料专业主题准确表达自己观点、有效与他人沟通交流以及现场回应专业质询的非技术类能力。

3. 教学总结与反馈

课后，任课教师及时利用微信朋友圈和热门的手机APP“美篇”，图文并茂，详细记录、总结主题课堂的过程以及感悟，并分享至同事群和学生群，便捷交流和收集学生和同事的教学评价和建议，为后期针对性持续改进该教学模式获取做好充分准备。

（三）建立了团队与个人相关联的成绩评价体系，有效评价学生非技术类能力的达成

课程最终成绩由平时成绩、主题课堂考核成绩和课程结业考试卷面成绩三部分组成，其中主题课堂成绩占比20%。学生主题课堂成绩实行团队与个人嵌套式评价方式评定：小组综合成绩（满分为10分）与学生个人表现成绩（满分为10分）之和为学生最终成绩。任课教师依据小组综合评分标准和个人表现评分标准为学生赋分。个人表现评分标准根据学生的有效参与程度划分为5个等级，小组学习结果汇报评分标准分别从PPT制作、内容、讲解以及回应质询问题等四个方面等级评分，该评价方式实现了准确衡量和有效评价学生非技术类能力的达成，同时学生个人与小组荣辱与共，有效增强学生协作主动性。

三、教学改革特色

基于工程教育专业认证的毕业要求，表2对比了我们构建的翻转研讨型课堂教学与传统课堂教学在学生非技术类能力培养方面的差异。

由表2可以看出笔者创建的翻转课堂重塑了课堂上的师生关系，为学生个性化学习创建了平台，这种真正以“以学生为中心，以学生的学习产出为导向”的教学方式深受学生欢迎，优势明显，主要表现在以下方面：

1. 师生角色转换，翻转课堂教学。任课教师的角色彻底由一个知识的灌输者转变为一个课堂的管理者和学术交流的组织者，老师的作用更多的是在互动中对学生们课前自主学习成果的补充和点评。而学生则成为该课堂的主角，学生能够主动对材料相关知识进行更高层次的知识应用、团队协作以及沟通交流以及终身学习能力，有时候师生之间还实现了知识双向传递。

2. 课程内容多元化和前沿性体现了课堂的创新性和挑战度。因为功能材料门类众多，而学生们所选功能材料具有鲜明的兴趣驱动特征和多样性，这使得课程内容多元化，极大地开阔所有学生的眼界。且由于每个学生或者每个小组的特点不同，所以最终他们的学习效果展示方式也是多样且灵活的，这些都有助于师生之间、同学之间相互学习和借鉴。

3. 一举多得，高阶性的课堂培养和锻炼学生综合能力，促进其满足多项毕业要求。在教学改革中，学生在学习专业知识的同时还得到了多方面的锻炼：学生们在自由组队和完成学习任务的过程中锻炼了与人交往及有效沟通与交流能力和团队协作能力;学生在查阅国内外相关主题的研究进展的时候也就具备了一定的国际视野;通过宣讲锻炼了设计课件文稿、陈述发言、清晰表达或临场应变的能力。从而高质量地满足材料工程教育专业认证提出的毕业要求，对于提升材料类学生的培养质量具有积极作用，这些对于学生未来职业发展大有裨益。

四、结束语

以有效培养材料类专业学生非技术类能力为目标，以打造“金课”为载体，在多门课程的翻转研讨型主题课堂培养下，材料专业学生在后续的课程学习、实践教学尤其是研究生入学复试、求职面试中主动性更强，方法更加科学合理，专业方面的沟通表达更为有效，从而在激烈的竞争中脱颖而出。

参考文献：

[1]工程教育认证标准（2018版）[EB/OL].中国工程教育专业认证协会网站.http：//www.ceeaa.org.cn.

[2]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教育，2018（12）：4-9.

[3]拉塞尔·L·阿克夫，丹尼尔·格林伯格.翻转课堂教学模式研究[M].杨彩霞，译.北京：中国人民大学出版社，2015.