基于OBE理念的“金属热处理”课程教学改革与实践

宋新莉 贾涓 刘静 甘章华

摘 要 为了提升高校本科生的培养质量，本文基于OBE理念指导下，借助现代化的多媒体技术，从教学内容、教学方法与考核方式等方面对金属材料工程专业本科生专业基础课“金属热处理”进行教学改革与实践，把课程培养目标与毕业要求，课程思政等融入课程教学的各个环节，由传统的“知识输出”到“能力输出”，改变以老师为主的教学方法，形成以学生为中心，实现知识的传授，能力的提升和素质的培养。

关键词 成果导向教育 培养目标 毕业要求 能力输出

中图分类号：G424                                     文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.12.048

Abstract In order to improve the quality of undergraduate education， this paper， based on the OBE concept， with the help of modern multimedia technology， carries out the teaching reform and practice of metal heat treatment for undergraduates majoring in metal materials engineering from the aspects of teaching content， teaching methods and assessment methods， and integrates the training objectives， graduation requirements， and ideological and political education into the course teaching each link， from the traditional "knowledge output" to "ability output"， changes the teacher based teaching method， forms the student-centered， realizes the knowledge teaching， the ability enhancement and the quality cultivation.

Keywords OBE; training object; graduation requirements; ability output

为了实现提升高等院校本科生教学质量，实现“立德树人”目标，国家也加大了对教学目标，过程与效果的评价。[1]中国工程教育专业认证的OBE（Outcome Based Education）理念即成果导向或目标导向的教育，该教育理念已经成为高校课程教学改革的主要指导思想，不同高校教师也都在根据该理念进行教学改革与实践。例如胡秀兰开展了基于OBE理念的“无机非金属材料工学”线上线下混合式教学实践，得到学生高度赞同，对实现知识、能力、素质培养有重要意义。[2-5]本文拟以武汉科技大学金属材料本科生专业基础课“金属热处理”为例，根据OBE理念对课程进行教学设计，将课程培养目标、毕业要求与课程思政等融入教学的各个环节，并利用现代化的多媒体技术与中国好大学，慕课平台，智慧树等资源平台，进行多样化教学改革，形成以学生为中心，提高学生学习的主动参与性，增加掌握基础理论知识的牢固性以及理论联系实际，分析解决实际问题的能力。本文拟从以下几方面对“金属热处理”课程进行教学改革与实践：

1 将科研成果与应用案例引入课程教学

“金属热处理”是一门理论与实践相结合的课程，主要介绍金属材料的相变原理与相关的工艺控制。例如钢的贝氏体相变，马氏体相变，淬火与回火热处理等相关理论与工艺。因此，教学过程必须注重理论联系实际，不仅介绍相变原理与组织辨析，还将工程实际应用相关的案例与相关领域的研究成果融入教学的相关环节。例如给出实际钢种，让同学们通过理论学习，制定出合适的热处理工艺。另外，随着科技发展，与教材相关知识领域出现大量科研成果，但是由于教材更新不及时而没有收录其中，因此在教学过程中，除了介绍教材中已有理论基础知识与工艺，还补充与课程知识点相关的最新研究成果，拓展教学内容广度与深度。

金属材料在服役过程会出现断裂失效等事故，从而造成巨大的经济损失与安全问题，而材料的很多失效问题与金属热处理课程相关理论知识有关，例如热处理工艺不当造成的组织缺陷，进而引起工件在服役过程中的疲劳失效或断裂事故等，从而给国家与企业造成巨大的经济损失，因此，课程教学中适当补充与热处理知识点相关的材料服役失效相关的案例，增加学生对金属热处理工艺重要性的理解和认识，从而努力学习基础理论知识，毕业以后在工作中增强责任感与安全意识。综上，课程教学过程中通过补充与教学内容的相关的生产中案例、科研案例等达到对课程内容的优化最终达到课程培养目标要求。

2 借助现代化多媒体工具，进行多样化教学改革

隨着科技的发展，现代化的多媒体工具的出现为教师进行多样化的教学改革提供了可能。这就要求大学教师不断学习，对所授课程进行合理设计，改变传统主要有老师讲课学生听课为主的弊端，形成以学生为中心，提高教学效果与学生的学习效率，从而达到课程教学目标和毕业要求，进而会进一步导致学生毕业后的实践动手能力与分析解决问题的能力差，本课程教学方法改革方式有如下几种：

（1）线上线下混合式教学：教师提前把教学进程表，教学目标与任务发给学生，学生根据老师要求借助慕课（MOOC）或学校课程中心、智慧树平台对课程教学预习，并查阅资料完成相关作业，课上老师根据学生回答问题情况对章节重点与难点进行讲解，或对重要知识点进行课堂测试，根据存在的问题进行答疑评讲。这种线下与线上学习方式，增加了学生自主参与到学习中的时间，同时结合教师对课程重点难点知识的讲解与测试，能够提高教学效率与学生学习的效果。如果慕课平台没有相关课程，或者教学内容有较大的差异，教师根据本专业每章节的重点与难度制作PPT并利用多媒体软件录制课程章节知识点授课小音频或短视频，与课程教学大纲，课程进程一起发布到学校的课程中心或智慧树平台，告诉学生对相关内容进行预习并完成老师布置的相关作业问题，课堂上教师对该章节进行总结性教学，并对学生提出的问题进行讨论与答疑。线下线上混合式教学改变了传统填鸭式教学，提高了学生的学习参与度，有利于学生知识的掌握与能力的培养。

（2）研究型教学：老师根据课程知识点提炼出相关研究课题，教学生如何在学校图书馆相关数据库（例如万方数据库，维普数据库等）中查阅资料，根据研究课题查阅国内外最新研究成果，制作PPT，课堂进行教学展示。其余同学听了以后提问并进行讨论。老师根据同学们的汇报优缺点进行点评，既可以增强学生的自信心，又有利于增强学生对教材重点与难点的理解，并加强理论知识联系实际应用的能力，最终达到课程毕业要求，从而达到学生具备解决金属材料成分与工艺设计、组织结构控制与性能优化等的能力。学生通过查阅资料与PPT制作，增强了其动手能力与语言表达能力的训练。同时将课程教学与学术研究相结合，理论结合实际，达到知识的传输与学生能力的培养。[6]

（3）课程教学与课程思政相融合：习近平主席在全国高校思想政治工作会议上指出要利用好课堂教学加强学生的思想政治理论教育，[7]为落实“立德树人”的根本任务要求，在金属热处理课程教学设计中进行思政教育，实现知识，能力与思政教育统一。在绪论中介绍为什么学习该课程过程中，引入国家重点创新成果，例如蛟龙号，C919，复兴号等，提问同学们其中使用的材料与性能，引入与本课程关系，增加同学们的民族自豪感与学习本课程的迫切感。通过介绍金相史话，引入材料的微观结构特征及其对力学性能影响，并指出材料领域相关“卡脖子”技术，让同学们树立好好学习专业基础知识，树立起将来突破技术壁垒的责任与担当。在讲解贝氏体相变等相关知识点，介绍柯俊，徐祖耀等老一辈学者及其在材料科学中的奉献精神，让榜样的力量激发学生爱好专业，学一行爱一行，将来毕业后有担当，服务社会，报效祖国。

3 以学习过程为参考，建立多样化的考核方式

由于传统课程考核成绩中期末成绩占的比例大而平时成绩比例小，因此，导致学生学习自律性差，认为上课可以旷课，课堂可以玩手机，考试前一周突击复习，存在一定的侥幸心理去参加考试。由于有些专业课程难度较大，老师课题补充的案例比较多，学生由于旷课没有掌握这些知识，因此往往导致不及格现象，这种被动学习的方式与考核方式不利于学生对课程知识点的掌握，因此理论知识学习不扎实，从而影响课程培养目标与毕业达到的毕业要求。结果也会造成学生毕业后解决问题的能力与实际动手能力不足。根据新的教学方法，改革后的考核成绩主体体现学生学习的过程成绩，例如课前预习报告成绩占10%，课堂上小测验占10%，PPT汇报为10%，作业为20%，期末成绩占50%。这种考核方法提前让学生了解如果平时不主动学习并完成老师布置的各项学习任务，参加期末考试最高也只有50分，不能通过课程考试，因此，这种多样化的考核方式优点是促进学生主动登录课程平台进行线上学习，预习课程，利用图书馆查阅资料并完成课程作业，从而可以调动学生主动学习，发现问题，并结合与教材理论知识在实践中应该相关资料的查阅，让学生了解所需专业理论在实践中具有应用案例，从而更好地理论联系实际。

4 结语

综上所述，以“立德树人”为本，借助现代化的多媒体技术及MOOC等教育平台，采用案例教学，课程思政等多角度对“金属热处理”进行教学改革与实践，实现由传统的“知识输出”到“能力输出”以实现以学生为中心，合理增加课程难度、拓展课程深度与广度。从而实现金属热处理课程培养目标与毕业要求，提高人才培养质量和适应社会发展需求。

基金项目：武汉科技大学教学研究项目：基于OBE理念《金属热处理》课程教学改革与实践（项目编号2020X027）

参考文献

[1] 安卓，杜瑞军，陈燕，何芳，姚冬萍，王明明.高等教育评估与质量保障：现实挑战及未来走向.高教发展与评估，2020.36（3）：50-56.

[2] 桂家章，陈实，刘剑冰，胡赛风.面向工程教育专业论证教学质量改进机制的构建[J].科技视野，2019.23：111-112.

[3] 胡秀兰.基于OBE理念的《无机非金属材料工学》线上线下混合式教学实践.高等学刊，2020.5：77-79.

[4] 李杨.基于OBE理念的《管理运筹学》课程教学改革研究.科技之窗，2020.1：146-147.

[5] 喬柳杨.OBE理念的高等教学模式改革研究[J].黑龙江科学，2019.10（21）：66-67.

[6] 张国栋，林雪苹.以科研优势促进高等院校教学工作发展.教育教学论坛，2020，23：8-9.

[7] 陈磊，沈扬，黄波.课程思政建设的价值方向、现实困境及实践超越.学校党建与思想教育，2020，629：51-53.