OBE教學模式及其在燕山大學液壓與氣壓傳動課程上的實踐

袁曉明+侯振興+沈明輝+于鳳龍

摘要：針對液壓與氣壓傳動課程當前存在的問題，結合OBE工程教育模式與實際多年教學一線經驗，研究課程三級項目的實施方案。經過該三級項目的施行，課程教學模式的轉變，利用項目激發學生主動學習的興趣，完善知識體系，綜合運用學科知識，培養了學生的整體分析、設計和實踐能力，并在團隊協作上有所提高。

關鍵詞：OBE工程教育模式；液壓與氣壓傳動；三級項目

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）19-0113-02

近年來，我國產業結構的不斷調整和高等教育進入大眾化階段，使得社會對高校的人才多樣化培養的要求日益迫切，需要一大批具有理論專業知識和實踐應用能力的人才，人民群眾對優質教育的需求更加強烈。在當前形勢下，高等教育競爭愈演愈烈，國家高等教育體系正朝著多樣化、多層次、多類型的方向推進。伴隨著國內外工程教育模式不斷發展和轉變，促進學生能力全方面發展的新興教學模式應運而生。

OBE（Outcome-Based Education）是一種以“產出導向、學生為中心、持續改進”為核心理念的先進的教育理念，它是基于學習產出的教育模式，實現學生特定學習產出的教育過程，旨在教育活動、教學設計、課程設置和教學實施過程中都圍繞學生實現預期的成果開展。

《液壓與氣壓傳動》課是機械類專業基礎課之一，具有實踐性強、與生產實際聯系緊密等特點。隨著科學技術的持續向前推進，原有的課程體系和教學模式已不再完全適用當前大的學習環境。為了適應21世紀科技發展和社會主義市場經濟建設的需要，燕山大學將《液壓與氣壓傳動》發展成為院級平臺課，同時成立了《液壓與氣壓傳動》課程組，全面加強該課的課程建設，大膽進行教學改革，形成了一套由課堂講授、多媒體輔助教學、實驗探索、課外練習和科學考評相結合的全方位、多層次的教學體系，在提高《液壓與氣壓傳動》課教學質量方面取得了顯著的教學效果。

一、教學現狀

（一）理論教學困難

隨著教學計劃改革的進行，我院液壓與氣壓傳動課程原為50學時，重點講授各類液壓泵、液壓閥等元件的結構特點、工作原理及應用。本課程的難點在于涉及到大量的油液流動、閥芯動作等，初學的學生難以建立起相應的感性認識，對本課程內容缺乏深入理解認識。

（二）學生學習主動性差

傳統課程理論性較強，課本中理論的公式復雜，內容較為抽象，學生存在理解困難、理論與實踐脫節等問題。同時學生在實驗中參與度很低，看得多，更不用說思考和理解了。

（三）考核方式單一

傳統的筆試考核方式已經引起了學生學習上的嚴重依賴、學習能力差等問題。背誦式學習和卷面考試只能讓學生在面對實際問題時無從下手，很難判別學生對課程的掌握情況。

二、基于OBE工程教育理念的教學實踐

學生在學習過程中的表現作為教育質量考核的重要指標是OBE教學理念的本質，把學生的學習成果作為人才培養是OBE教學理念的重要結果，并以此作為反饋教學活動質量的重要因素。

在燕山大學修訂的本科培養方案中，從2008年起，機械工程學院的“基于項目的教育和學習”教育教學模式在大部分課程中已經頗見成效，同時也在其他專業中推行。2015年，基于OBE（學習產出）教育理念的人才培養模式進入燕山大學，OBE模式要求各專業以滿足社會需求作為確立和梳理人才培養目標的主要依據。按照學院建設基于OBE的工程人才培養目標，筆者在液壓與氣壓傳動課程中以OBE教育理念為指導，對涵蓋液壓與氣壓傳動課程設計眾多知識點的項目（簡稱三級項目）教學進行探索。教學要結合OBE的教育理念，從培養工科學生的整體素質著手，依照OBE培養學生的五條實施步驟，逐步形成以學生為主體、教師為引導的思想，變教師的角色為引導者、任務分配者和咨詢專家；引導學生學會分析問題、解決問題，讓學生在實踐中掌握知識，甚至在失敗中掌握知識。

采用基于OBE模式下的液壓與氣壓傳動教學模式，使學生的自身能力以及學習習慣有較大提升，使其在測試開發、設計和實踐以及創新能力方面得到進一步加強。

三、基于OBE下液壓與氣壓傳動的三級項目設計

（一）三級項目實施內容

液壓與氣壓傳動三級項目包括：系統綜合要求的任務，課題的靈活選擇，詳細的團隊任務劃分，明確的節點報告形式，以及一套合理的評估機制。以氣動爬行機器人的制作為例，小型氣動爬行機器人屬于機電綜合類的綜合實驗及訓練裝置。根據設計任務，這個氣動爬行機器人能模擬人運動，通過“機械手”“機械腳”的抓放動作和身體伸縮動作，實現沿桿方向的前后雙向移動，運動速度可調，爬行高度或距離可以控制。

（二）任務及要求

整個設計過程就是做出一個完整的“爬行機器人”的操作試驗臺，包括設計圖紙、購料、加工、組裝、調試的過程。燕山大學將三級項目爬行機器人作為機電液一體化課程設計，旨在提高學生的動手實踐、綜合運用的能力，同時通過三級項目提高學生們團隊整體協作能力，以及自身的能力。

項目要求每個班級的學生自行組隊，3—5人一組，每組選出一個組長，分別從輪式、足式、爬桿機器人三個題目中任選一個為題，根據項目的具體要求對其進行分析、求解，根據表1中項目設計內容明確組內成員分工，按時完成節點匯報，最后提交三級項目的課程報告和項目感想，抽簽進行PPT匯報。

四、教學實施分析

從項目的實施、內容和工作量上來看，三級項目的開展是合理有效的，除個別團隊只實現了部分功能外，其余組均完成所有內容。學生反映在培訓中，可以將在課堂上學到的理論知識應用到系統的設計與實踐中，將理論知識與個人經驗相融合，提高整體的認識，同時也發現了所掌握的知識的欠缺之處，主動地進行彌補，及時完善知識結構。

通過具體的工程鍛煉，增強了系統設計能力和工程實踐能力，團隊的工作方式也培養了學生的團隊意識和溝通能力，利用多媒體手段進行項目匯報和答辯提高了學生的表達能力。在取得一些效果的同時，也發現了一些不足之處，如：相對于任務要求，每組學生數有些偏多，有的學生的任務量偏少，沒有得到充分鍛煉和發揮。今后的實踐中我們將進行適當的調整，使學生得到盡可能地充分鍛煉。

五、結束語

OBE工程教育體系是起源于歐美發達國家的教育基礎，這與我國的教育現狀和社會背景并不完全吻合。如何將OBE工程教育改革消化吸收，同時結合中國的社會現狀和教育現狀，走出一條具有中國特色的教學改革之路，是OBE今后在中國發展的出發點和落腳點。通過對幾年來基于OBE工程教育理念的液壓與氣壓傳動課程改革成果進行分析，有很多寶貴的經驗值得思考和借鑒。應用型本科院校必須適時應變，注重方法，在發展中強調改革，只有讓學生充分地從項目實踐中收獲了知識，鍛煉了能力，才能在競爭激烈的社會中培養出適應當代發展的工程型人才。同時，教育改革是緩慢而又漫長的，必須本著“決策—實施—檢查—反饋—修正”的閉環管理思路，才能將改革高效、有序地進行下去。

參考文獻：

[1]姚春東，高殿榮，劉勁軍.液壓與氣壓傳動教學改革的探索與實踐[J].教學研究，2006，（02）：155-156，160.

[2]楊毅剛，孟斌，王偉楠.基于OBE模式的技術創新能力培養[J].高等工程教育研究，2015，（06）：24-30.

The OBE Teaching Mode and Practice in Hydraulic and Pneumatic Transmission Course of Yanshan University

YUAN Xiao-ming，HOU Zhen-xing，SHEN Ming-hui，YU Feng-long

（1.Hebei Key Laboratory of Heavy Mechinery Fluid Power Transimission and Control，Yanshan university，Qinhuangdao，Hebei 066004，China；2. Key Laboratory of Advanced Forging & Stamping Technology and Science （Yanshan University），Qinhuangdao，Hebei 066004，China）

Abstract：Aimed at problems existing in the course of the current hydraulic and pneumatic transmission，combined with OBE Engineering Education Mode and actual teaching first-line experience for many years，studies the third-grade projec implementation plan. After third-grade project implementation，the transition of the teaching mode，use project to arouse students' interest in active learning，improving the knowledge system，the integrated use of knowledge，cultivate the student's overall analysis，design，and practical ability，and improve on teamwork.

Key words：The OBE Engineering Educational Model；Hydraulic and pneumatic transmission；Third-grade project