基于OBE理念的《設備管理與可靠性》課程教學改革與實踐

徐晴晴

（中國石油大學（北京） 北京 102249）

1 研究背景與意義

《設備管理與可靠性》是一門綜合設備管理、設備可靠性、設備維修等多門學科的課程，也是一門應用性和實踐性很強的課程。其開設的目的及任務是使機械工程和安全工程等專業的學生能夠掌握設備管理、可靠性及維修管理的一些基本方法，使學生能夠較快地適應現場實際工作的需要。課程以概率論、數理統計、隨機過程等為數學基礎，且與系統工程、價值工程、工程心里學、質量控制技術等學科相關，不僅要求學生要牢牢掌握基本理論知識，還能將理論知識運用到現場實際中。因此，進行《設備管理與可靠性》課程的教學改革與實踐，提高學生學習積極性和教師教學效果，真正實現教學相長，對以學生為中心的OBE教學理念的實施具有重要意義。

2 傳統教學存在的問題

2.1 專業理論知識灌輸型教學模式

傳統的教學模式以教師主動教授，學生被動接受為主，教師主要對專業理論知識進行講解，要求學生對所學內容進行記憶和復現。這種“注入式”和“滿堂灌”的傳統教學模式無法提高學生主動學習的能力。教學過程中缺少教師與學生的互動，不能調動學生的學習興趣和積極性，無法達到理想的教學效果。

《設備管理與可靠性》課程中設備管理部分的專業理論知識較抽象，知識點的講解過程中，學生大多時間是在被動接受知識，沒有深入地了解知識點。這種專業理論知識灌輸型教學模式，在《設備管理與可靠性》課程的教學過程中，忽略了學生的主體地位，造成了學生主動參與性不高，從而影響了教學效果。

2.2 工程實踐訓練接受型學習模式

《設備管理與可靠性》是一門工程性和實踐性很強的課程，然而受條件限制，多數學生沒有機會就所學知識進行實踐，也沒有真正了解所學知識在實際工程中的運用。傳統教學不僅無法提高學生的工程實踐能力，而且還制約了其創新能力的提升。

《設備管理與可靠性》課程中設備可靠性部分的專業理論知識與實際工程聯系非常緊密，如系統可靠性分析與設計等知識點需結合工程實例進行講授，將可靠性框圖（reliability block diagram）、故障樹分析（fault tree analysis,FTA）、故障模式與影響分析（failure mode and effect analysis,FMEA）等可靠性分析與設計方法應用于航空、航天、核電、電子、石油、化工等重大工程或產品研發實例中，可提高學生的工程實踐能力，從而達到教學效果的提升。

3 OBE理念在《設備管理與可靠性》課程中的教學改革

OBE理念是以學生為中心的教學理念，從課程大綱的修訂、教學內容、教學方法和考核方式的改進方面進行教學設計，如圖1所示。

圖1：基于OBE理念的《設備管理與可靠性》課程教學改革與實踐

3.1 翻轉課堂教學方式建設

通過整合《設備管理與可靠性》課程的教學平臺，建設基于“翻轉課堂”教學方式的數字化教學環境，開發教育教學、在線學習及習題解答等方面的應用。開發、收集、組織豐富的教育教學資源并建立課程網站，網站主要包括教學大綱、教學PPT、教學錄像、工程案例、課后作業等內容。結合機械工程和安全工程專業教學的特點，通過數字化教學環境的建設，采用翻轉課堂、線上線下、案例教學等混合式教學方式，增強師生互動交流，促進學生自主學習，提高以學生為中心的教學效果。

針對《設備管理與可靠性》課程中設備管理部分的知識點，開展課前線上自學聽講，課堂線下師生作業反饋、研討互動的翻轉課堂教學方法。學生在課前線上進行資料查閱，制作PPT，在線下課堂進行演講匯報。資料查閱內容為設備管理部分相關的專業知識內容，如：現代企業設備管理相關部門及其職責、TPM設備管理經典實戰案例分析等知識點。通過2個學期的教學改革實踐，學生自主進行資料查閱，完成演講匯報，鍛煉了資料提煉、演講表達等能力，可見，翻轉課堂教學方式有效地提高了教學效果。

3.2 案例分析式教學方法改革

案例分析式教學是實現OBE教育理念的一項重要手段，是一種開放式、互動式的教學方式，解決了傳統教學中理論與實踐無法有效聯系的問題。案例分析式教學主要實施步驟為準備教學案例，指導學生提前閱讀，組織學生開展討論，形成反復的互動與交流，提高學生分析問題和解決問題的能力，使教學案例真正起到有效促進教學效果的作用。

針對《設備管理與可靠性》課程中設備可靠性部分的知識點，建設啟發式、研討式和案例分析式教學方法。給學生提供自學材料，包括系統可靠性分析與設計方法中的可靠性框圖、故障樹分析、故障模式與影響分析以及各種設備可靠性方法等。學生參考自學材料并調研國內外的相關文獻，完成設備大修、改裝或更新的技術經濟分析的小論文。通過2個學期的案例分析式教學方法改革，學生在文獻調研及論文寫作方面的能力具有顯著提高，同時加深了對專業理論知識的理解，達到了提高教學質量的目的。

3.3 基于OBE工程教育改革的考核模式

基于以學生為主體的教育理念，將課程內容及實踐環節進行改革，同時考核形式也需進行相應調整，原考核方式為平時成績20%+期末考試80%，現改為考核成績包括平時成績10%+期末考試60%+課程大作業30%。其中，平時成績10%包括作業情況、課程小結測驗、出勤等，課程大作業30%包括翻轉課堂情況和小論文成績。本考核方式的改革結合翻轉課堂教學方式和案例分析式教學方法，重點突出對學生實踐能力的考核，鍛煉學生的綜合素質。

4 結論

通過將OBE教育理念引入《設備管理與可靠性》的教學實踐中，結合以學生為中心，以能力為導向的思想，綜合運用翻轉課堂、案例式教學、研討式教學等多種教學方法，能夠將課堂理論教學與工程實際有效結合，既可以培養學生主動思考、積極參與討論的主觀能動性，又可以提升學生解決工程實際問題的能力。基于OBE理念的《設備管理與可靠性》課程教學改革，不僅有利于本課程教學效果的提高和學生能力的培養，還可用于其他專業課程的教學，具有很好的推廣應用效果。