關于地方院校《過程流體機械》OBE教學模式的思考

郭俊江

(貴州理工學院 化學工程學院，貴州 貴陽 550003)

習近平總書記在2018年全國教育大會上的重要講話中明確指出，高校要“著重培養創新型、復合型、應用型人才”，這為我國高等教育的人才培養和學科建設指明了方向。《過程流體機械》是研究壓縮機、泵和分離機等流體機械的一門工程學科，具有較強的專業性和應用性。學生通過對該門課程的學習，不僅可以了解過程流體機械的基本概念、基本理論和基本計算方法，分析流體機械的運行性能、調節控制及安全可靠性，從而掌握有關工程設計制造和選型等技術，同時該課程對于學生科研綜合素質的培養、實驗動手能力和創新能力的提升起著至關重要的作用。對于地方工科院校而言，以區域經濟發展對人才的需求為導向，培養出知識、能力和素質協調發展，適應地方工業生產、建設、管理和服務的高層次工科人才是辦學的重要目標[1]。為達到這一目標，就須在繼承原有理論和教學體系的基礎上，借鑒國內外工程教育的先進經驗和理念，立足本校的培養目標，努力探索新的教學模式。

OBE(Outcomes-based Education，即“成果導向教育”)作為一種新的教育模式已經在國內外的教育體系中得到了較為廣泛的推廣和應用[2-4]。該教學模式主要關注學生的學習成果，基于職業發展需求來反推課程設計和實施教學，從而保障學生畢業時的學習產出[5]。不難發現，該教學模式聚焦于社會對人才的實際需求，符合當前高素質應用技術型人才的培養趨勢。地方院校作為應用技術型人才培育的主要機構，靈活運用OBE教學模式具有重要的現實意義，因此本文聚焦OBE教學模式，以《過程流體機械》課程為例，探討我國二本院校開設該課程的現實問題和教改思路。

1 地方院校《過程流體機械》教學難點：以貴州理工學院為例

貴州理工學院屬于省屬地方二本院校，目前《過程流體機械》教學主要存在以下問題：(1)實驗條件限制，與《過程流體機械》配套的實驗課程只能采取分組和分批次方式進行，每組由5至7名學生組成，每次僅能容納兩組學生實驗。該分組模式導致學生實驗只能采取合作的方式完成，因此實驗老師無法對每個學生的操作情況進行合理評價與指導。(2)理論學時偏少，該課程從以前的72學時大幅削減至36學時。若按照以往的教學方式教學，則授課內容無法深入講解，學生的學習難度加深；若只是有針對性地簡化教學，則授課內容過于局限，難以實現課程目標。(3)學生自主學習能力弱，由于《過程流體機械》課程的理論性較強，涉及到一系列復雜公式的推導，對于如貴州理工學院的地方二本院校，學生對這些復雜公式的理解能力比較有限，因此學習興趣普遍不高。(4)課程考核方式單一，以往《過程流體機械》的考核方式主要是期末筆試考核，致使學生功利地關注考試重點而不注重平時課堂內容的學習；同時，單一的考核方式對于學生平時學習(如作業、課堂表現、實驗學習、仿真訓練等)沒有一個綜合、明確的評價體系，無法客觀準確地反映學生對本課程知識的掌握情況。(5)相對抽象的課程內容和灌輸式的公式推導不能引發學生的學習興趣，這也導致學生接受和應用課程知識的能力不足，難以達到我國應用型人才的培養目標。

針對上述現狀和問題，貴州理工學院正考慮結合《過程流體機械》課程的教學實踐情況，從教學理念和教學方法兩方面入手，積極探索和改革《過程流體機械》教學模式，把OBE工程教育模式引入《過程流體機械》課程教學中，按成果設計教學單元和確定評價方案。那么，資源相對有限的地方院校應該如何把OBE模式成功地引入《過程流體機械》課程教學中，這是本文著力思考的問題。

2 OBE模式下《過程流體機械》課程教學分析

2.1 教學內容設計

按照OBE教學模式理念，教程教學內容應緊密圍繞學生學習成果這一核心，積極探索《過程流體機械》在工程運用中的教學新思路，培養學生能夠對實際的化工裝置如泵、壓縮機等進行合理計算和選型的能力。考慮到理論教學時間的減少，在課程內容的設計上應進行必要的精簡。對于復雜的數學計算內容可以考慮進行刪減，將一些公式的推導，具體如連續性方程、歐拉方程、能量方程和伯努利方程，課堂上只講結論和應用，具體推導過程作為課外作業讓學生自學。而且，對于課程中每一章節的內容都應歸結到具體的某一個知識點，以知識點為中心開展教學活動。此外，為了提高學生學習的積極性和興趣，還可以考慮專門開設與課程相關的仿真實訓和專業實驗課程。

2.2 預期學習效果與評估標準

根據過控專業學生培養目標和學生能力培養要求，要合理設計出基于OBE模式的課程教學，首要環節是定義畢業生的預期學習產出，即明確該課程的教學培養了學生的何種能力，要達到什么效果。關于預期學習產出的明確，最重要的是做到具體細致且具有可操作性。參照歐美經驗，布盧姆學習目標分類框架常常被廣泛應用，它提供了描述學生知識、情感和技能掌握程度的詞匯，要求程度欄內以L1(認知)、L2(理解)、L3(應用)、L4(分析)、L5(綜合)、L6(判斷)來表示對此級能力要求達到的程度。其次，針對于每個知識點會給出相應的課程考核標準，對于《過程流體機械》課程考核主要分為三部分：作業、考勤與課堂表現、期末考試。學生預期學習結果的評估標準可分為三個層次：低于期望、符合期望和超越期望，課程設計中針對每一個知識點描述了低于期望、符合期望和超越期望的具體表現形式，以此作為評價依據。因篇幅限制，本文主要給出考勤與課堂表現的評估標準。也就是說針對課程中每個知識點的預期效果給出相應的考勤與課堂表現的評估標準。以《過程流體機械》課程中部分知識點為例，本文設計的預期學習效果和評估標準如表1所示。從表1可以看出，給出了每個知識點的預期學習效果，就可以有針對性地教授知識，并能夠明確相應的培養目標；同時給出對應的評估標準可以及時掌握學生對于內容的學習程度，多方面了解學生是否達到了本知識點的教學目標；此外，實時的信息反饋有助于老師更好地探索OBE教學模式下的教學內容和方法。

表1 預期學習效果與考核評估標準

注：以布盧姆學習目標分類法(BILOom's Taxonomy)為基礎描述學生在學完本課程后應具有的能力，要求程度欄內以L1(認知)、L2(理解)、L3(應用)、L4(分析)、L5(綜合)、L6(判斷)來表示對此級能力要求達到的程度，無要求則留空。

3 貴州理工學院《過程流體機械》教學措施

OBE教學模式注重成果導向，因此要達到良好的教學效果需要輔之以必須的教學條件和方法。OBE模式往往注重成果質量標準的指定而容易忽略達到目標的有效途徑，這使得現實教學中的效果不太理想。因此，為了提高《過程流體機械》的教學質量和學生學習興趣，本文結合貴州理工學院的教改措施主要從以下兩個方面進行探索。

3.1 課堂教學與仿真訓練相結合

開展仿真訓練是提高學生理論實踐能力的有效途徑，學生可以通過仿真訓練體會到接近真實操作的感覺，從而有利于提高實際動手能力。近年來，貴州理工學院購買了大量用于仿真訓練的軟件并且配套了專門的仿真實驗室，與《過程流體機械》相關的內容主要有：(1)化工單元操作仿真，如CO2壓縮機單元、吸收解吸單元等；(2)綜合工藝仿真模擬，如合成氨裝置合成工段仿真模擬、煤制甲醇變換工藝仿真模擬、濕法磷酸及萃取工藝仿真模擬等。學生可以通過電腦操作體會到近乎真實操作的感覺，極大激發學生的學習興趣，培養學生自主學習的氛圍。

3.2 課堂教學與專業實驗相結合

為進一步提升學生對于《過程流體機械》課程理論的認識，貴州理工學院配套建立了相應的過控專業實驗室，學生能夠基于實驗操作來驗證課本上的理論知識。近年來，貴州理工學院開設的與《過程流體機械》相關的實驗教學內容有內壓薄壁容器應力測定實驗、過程流體機械拆裝實驗、壓縮機性能測試實驗和過程流體機械拆裝實驗等。學生通過這些實驗的操作，能更直觀具體地理解課堂上所學的相關理論知識。另外，實驗過程中培養的動手能力對學生將來的繼續深造或企業一線操作都是重要積淀，而且實驗數據處理過程促使學生計算和繪圖能力得以極大提升，實驗報告的撰寫過程使得學生分析和歸納問題的能力也得到較好的培養。

4 結語

OBE教學模式是從發達國家教育界發展出來的一種新型教學模式，主要強調以學習成果為導向，根據職業需求的能力來反推課程設計和實施教學。對于地方院校而言，應用型人才的培養是重要教學目標，因此OBE教學模式具有一定的優勢，但在實際使用過程中，一味地照抄照搬并不可取，在我國地方院校資源有限的現實條件下探討該模式的靈活運用具有現實意義。本文以貴州理工學院《過程流體機械》的教改為例，探討了OBE教學模式的優勢與操作措施，認為在《過程流體機械》課程教學中OBE模式既能讓老師做到有的放矢，提高教學效率，也能讓學生積主動地參與到教學活動中來，提高學習興趣。而在OBE模式的具體操作中，需要注重課堂教學與仿真訓練和專業實驗的有機結合，避免出現理論和實踐的脫節和偏廢。當然，只有對《過程流體機械》等課程的教學模式不斷進行有益的探索和改進，地方院校才能在教學條件有限、生源質量不佳的條件下走出一條卓有成效的教學模式，努力實現教育部和國家發改委要求的應用型人才培養目標。