OBE视域下线上机械设计课程的教学设计与实施分析

2023-01-05魏庆媛孙美娜王昌红

黑龙江科学 2022年15期

魏庆媛，孙美娜，王昌红

(哈尔滨石油学院，哈尔滨 150000)

基于OBE理念进行线上教学时，教师要全面呈现板书、视频、多媒体课件等教学资源，坚持以学生为中心，遵循认知过程，组织丰富的教学活动，对教学产出予以评价，持续改进教学工作。

1 OBE教育理念

20世纪80年代，Spady等人提出了成果导向教育理念(Outcome-based Education，OBE)，该理念作为一种先进的教育理念，很快得到了人们的重视与认可，成为美国、英国、加拿大等国家教育改革的主流理念[1]。OBE教育理念坚持以学生为中心，改变了传统以学科为中心的教学范式，在实际操作过程中强调四个问题：(1)我们想让学生取得的学习成果是什么？(2)为什么要让学生取得这样的学习成果？(3)如何有效地帮助学生取得这些学习成果？(4)如何知道学生已经取得了这些学习成果[2]？这里所提到的学习成果是指学生内化到灵魂深处的过程，是能应用于实际的能力，是涉及价值观或其他的情感因素，既是OBE的终点，也是OBE的起点。围绕以上四个核心问题，OBE教育理念具有如下特点：强调培养目标与人才需求的一致性，重视课程体系构建的综合性，突出教学过程的实践性，聚焦学习成果，注重评价的发展性。

OBE教育理念实现了教学的两大转变：从关注学科转向关注学习成果，从教师中心转向学生中心。用OBE 教育理念引导工程教育改革有利于解决部分毕业生能力与社会需求不匹配的问题，具有现实意义[3]。

2 OBE视域下机械设计课程教学存在的问题

2.1 人才培养目标与人才需求不完全匹配

虽然地方应用型本科院校认识到了工程人才培养要贴合地方经济需求，但人才培养目标的定位依然不够精准，有些院校未能在培养应用型工程人才的基础上依据办学特色和地方区域产业需求等来进一步细化人才培养目标，使得人才培养目标与人才需求不完全匹配。机械设计课程从内容设计层面上来说，以教学内容为中心，与人才培养目标相匹配的教材数量有限，与市场动态发展的联结不够紧密，育人定位有限模糊，存在一定的知识滞后性问题，相关实践教学组织不够完善，影响了学生创新意识及解决实际问题能力的提高。

2.2 课程体系不够生态化

机械设计课程主要研究常用和通用机械零部件的设计，所关联到的知识内容较为庞杂，对初入门的学生而言难度较大，加之课程本身的复杂性，各章节之间的关联性不明显，与循序渐进的认知过程不太符合，不利于学生学习兴趣的提高。

2.3 教学过程的实践性不突出

机械设计课程有着较强的实践性，但由于课时有限，部分教师为了追求教学进度，希望在较少的时间中完成更多的基础教学内容，这就会加大学生全面掌握理论知识的难度，使得与实践应用的配合程度不高。

2.4 评价体系不系统

一些院校的机械设计课程还是以传统的考核评价方式为主，包括平时出勤、作业及期末试卷成绩，这样不利于提高学生的实践操作能力和学习积极性。有些学生的出勤是为了得到平时成绩，需要对出勤这一项的设置进行改进。期末试卷成绩容易忽视学生的学习过程，难以真实地反映出学生的实践能力，影响了学生自我效能感的提升。

3 线上机械设计课程的教学设计

3.1 建立与人才需求相符合的人才培养目标

机械设计课程主要是通过课堂教学及实验实践类教学环节来培养学生的综合设计能力、机械工程实践创新能力、团队合作能力、技术文件编写能力，使学生能够设计通用零部件和机械传动装置，正确完成设计计算任务，形成设计技术文件。

OBE教育理念在实施过程中突出课程与课程之间在整体上存在着某种关联，正是这种关联最终形成了相互作用、相互依存的完整课程体系，使课程体系具有综合性，而不至于成为课程碎片。要根据机械设计课程的总体人才培养目标和教学大纲来细化出每个章节的人才培养目标，并逐步递进到每一节课的人才培养目标。要依据人才培养目标制订线上教学活动中为达到目标所采取的措施，即OBE学习成果也为学习起点目标。例如，将学生划分成若干个项目小组，以项目式教学法推动课程进行，要提前将所有的教学设计都通过线上文件的形式发送给学生，让学生提前查阅文献及相关视频资料，初步了解知识点，提高学习积极性。

3.2 打造重实践性的课程教学方式

人是通过心理过程“知、情、意”来感知和把握客观世界的[4]，可遵循此规律将机械设计课程的教学设计分为三个层次：认知(知)是对课程的基本理论知识进行认识，建构观念，构成个体素质的一部分；认可(情)是对所认知的知识的理解和掌握，并对所认知的知识有一个正面的价值评判；行动(意)就是运用所建构和认可的观念去实践和创造。

首先，可以录制上一届学生在工厂实习的视频，通过线上直播课程播放此视频，让学生初步了解机器、机构、零件等基本理论知识。播放的视频是往届学生已经参与的实践项目，也是本届学生即将要参与的实践项目，与学生的生活关联性更强，更容易被接受，知识点也更具象化，符合循序渐进的认知过程，提高学生的课堂参与度。其次，在教学过程中要增加多元化的实践项目，如独立项目、综合项目等多种类型，让学生置身于完整的过程环境中，通过锻炼来获得自我职业认识及相关的基本能力。最后，教师可以利用视频网站将丰富的教学资源通过屏幕共享给学生，帮助学生进一步理解知识点，了解前沿科技发展现状，解决部分教材知识内容有些滞后的问题。

OBE教育理念在实施过程中强调突出教学过程的实践性，重视教育的实用性功能，关注对学生个性化实践能力的培养，明确在教育过程中重要的是学生的学而不仅是教师的教，重要的是学生的行而不仅是学生的知，重要的是个性而不仅是共性。

3.3 形成系统的评价体系

OBE教育理念在实施过程中强调教学评价要聚焦于人才培养的预期学习成果而不是具体的某一教学内容和方式手段，在评价时要关注最终结果而不是不顾及教学过程，还要对教学进行全过程的发展性评价，将最终结果分为若干个阶段目标，通过对阶段目标的评价来逐步达成对预期学习成果的评价，使学生不断获得更高层次的自我效能感，进而激发学生的学习兴趣和主观能动性。

在教学管理和教学评价方面，要逐步完善教学质量监控和反馈机制，完成对学生学习过程的全程跟踪与进程式评估。例如，每节课后，由项目小组的每个成员提出一个问题并要求其他成员回答，以此来检验学生的自我评估学习成果。对于非常重要的应用型知识点，应布置项目大作业，依然以项目组为单位，每位学生负责不同的任务，共同协作完成，并安排答辩环节和组间互评，提高学生的团结协作能力，使学生的能力培养在课程进行过程中持续优化。过程考核为新增加的考核项目，考核标准由教师根据相关知识点进行制订，并与期末试卷联合评估学生的学习成果。

4 基于OBE理念的线上机械设计课程教学的具体实施

4.1 课前准备

A.选择适合的授课方式。以OBE理念为基础的在线机械设计课程教学可采取学校云课堂与腾讯课堂相结合的方式，将学校自建的云课堂作为教学资料发布的主要渠道，师生上课前的签到、上课过程中的交流互动及课后的作业提交均可在此平台上进行，教师还可利用此平台对学生的作业进行审阅与批复。腾讯课堂的作用则是播放课程，教师可利用此课堂自带的屏幕分享功能将教师所讲解的内容分享给学生进行观看。腾讯平台还可对授课过程进行录制，课下学生可通过回放功能对课上理解不到位的知识点进行加强学习，当堂课请假的学生也可用此平台进行补充学习，教师还可通过回放课程对课堂质量进行评价，对教学内容或教学方法作出适当调整。

B.精心筛选教学资料。线上机械设计课程的学习应以教师制作和上传的PPT课件作为主要的学习资料，要求教师制作课件时立足于教材，注重教材完整知识脉络的展现，同时也要化繁为简，使PPT涵盖思考性题型并附有详细的解题过程，使学生通过观看PPT课件便可掌握当堂课的重点知识内容。教师应设计多个教学视频，并确保每个视频均具有高清晰度，内容应简洁突出，时间最好在5 min之内，便于学生能够在短时间内集中注意力，快速掌握知识点。

C.组建班级交流群。班级学生的沟通交流可以微信群或QQ群为主，教师不仅要将教学资料传输到云课堂上，还要在交流群内再发布一遍，以便学生快速找到学习入口，为学生提供更加丰富便捷的学习渠道，使学生可以利用碎片化时间进行学习。

4.2 课程教学实施

A.课程教学流程。在线机械设计课程开始前，教师应提前一日登录云课堂上传导学案、教案、PPT课件等资料，并为学生布置课后作业，要求学生在课前自行登录云课堂对当堂课的知识点进行预习。上课时，所有师生应提前10 min进入腾讯课堂，签到后正式开始上课，教师可利用腾讯课堂分享视频，接近下课时间时应再次签到。课后，学生可将完成的作业用图片、电子文档或音视频的方式上传到云课堂，由教师进行批改并生成批阅成绩。在线上授课的过程中，教师应实时监控课堂授课情况，及时处理掉线等问题。

B.科学设计课堂板书。机械设计课堂内容涉及机械传动、机械零件设计与计算等多项内容，并且涵盖大量公式、图形、表格，依赖画板无法完成快速书写。教师应提前做好课堂板书的精心设计，先利用文档进行板书的编写，或是通过三维设计软件提前在PPT课件上绘制板书，然后在课堂上直接引用板书，节约课堂时间，使课堂开展过程更加规范。

C.高效开展在线课堂互动。在线互动可在腾讯课堂的讨论区内完成，教师可在讲解的同时让学生根据对知识的理解程度来输入固定的数字，以此明确学生的听课效果。可利用腾讯课堂的举手功能，抽点部分举手同学让他们提出疑惑并由教师解答。同时，也可通过答题卡功能让学生在线完成选择题，以验证学生的知识点掌握情况。课后，教师可让学生将课堂练习作业拍下来发送到交流群中，以便教师把握学生对知识点的掌握情况并针对性地完成课堂讲评。在线课堂互动的开展有助于教师了解学生的在课情况，防止学生注意力分散。

D.适时开展阶段性测验。阶段性测验的目的是督促学生及时复习功课，通常是在部分章节完成或几次课讲解完成后进行，可在云课堂上开展，以选择、判断等客观类题型为主。测验结束之后，系统可自动生成学生成绩并将之导出，使学生可及时了解自己在机械设计课程各个阶段的知识点掌握情况，教师也可结合学生的测验结果对后续教学内容做出调整，并针对学生的薄弱之处进行针对性讲解。教师通常是在下课前5 min对学生进行测验，也可将这次测验作为二次考勤，测试题目不应设置过多，答题时间不宜过长，以防部分学生互通答案，从而确保得出的测验结果更加精准。