基于OBE理念的流體傳動技術課程 智慧課堂教學研究與實踐

劉雪霞 尚會超 安向東

摘 要：流體傳動技術作為高校機械工程本科專業的基礎核心課程，具有理論性強、內容抽象、實踐性強等特點。本研究基于OBE理念的教學模式，在教學大綱，教學內容、方法和手段，考核方式和成績評價標準，目標達成和持續改進等四個方面進行積極改革和實踐，并建立基于OBE理念的流體傳動技術課程智慧課堂，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：流體傳動技術課程;OBE理念;智慧課堂;課程改革

流體傳動技術是中原工學院機械工程本科專業的主干技術基礎課程，2004年被評為河南省精品課程。多年來，課程組不斷充實師資隊伍，打造了一支以教授、博士為核心，教學和實踐經驗豐富的師資隊伍。近年，經過提煉課程內容，整合網絡教學資源，建設成了基于OBE理念的流體傳動技術課程智慧課堂。

一、基于OBE理念的課程教學改革模式

基于學習產出的教育模式（Outcomes-based Education，縮寫為OBE）最早出現于美國和澳大利亞的基礎教育改革中。這種教育模式強調“以學生為中心，以產出為導向，不斷持續改進”，教育者必須對學生畢業時應達到的能力及其水平有清楚的構想，然后尋求設計適宜的教育結構來保證學生達到預期目標。

二、基于OBE理念的教學環節改革舉措

課程組基于OBE理念的教學模式對流體傳動技術課程從教學大綱，教學內容、方法和手段，考核方式和成績評價標準，目標達成和持續改進等四個方面進行積極改革和實踐。

（一）教學大綱的改革

課程教學團隊和校內外專家經過現場研討，共同分析人才培養的目標和需求，確定了該課程在整個專業課程建設中的地位，從教學內容、教學方式、實踐教學內容、成績評價標準、課程目標達成度和對畢業要求的支撐度方面進行了修訂，相比以前的教學大綱，新的教學大綱更加重視學生的分析能力和知識轉化能力的提升。比如，制定3個課程目標：1.理解液壓傳動系統的組成，掌握流體力學基礎，包括靜力學、動力學特性和三大定律;2.理解各種液壓元件的工作原理，掌握液壓元件的選擇方法;3.掌握各液壓基本回路和典型回路的基本特點，能夠獨立分析和設計復雜的液壓系統。這3個課程目標分別對應培養方案中的以下幾個指標點：理解數學、自然科學基本原理，能夠將其應用于工程流體傳動系統的復雜問題的表達、分析和設計;能夠基于力學、自然科學和工程原理，采用推理分析、類比等方式分析和設計典型的工程液壓系統;能夠針對機械設計制造及其自動化領域復雜工程問題，選擇研究路線，設計實驗方案并構建實驗系統，安全地開展實驗。另外，課程組增加了實踐教學環節的比重，在課程平時作業、綜合大作業、實驗等方面，提高了系統設計類環節的難度和力度，以加大對學生工程應用能力的培養。

（二）以學生為中心，改革教學內容、方法和手段

在教學內容方面，課程組對課程內容進行了整合和提煉。基礎理論部分，以教師講授為主，如流體力學三大方程、壓力損失等內容。元件部分，由于教材中的結構圖相對簡化，缺少三維和動畫原理圖，導致直觀性差，學生大多反映教材內容難以理解掌握，課程組研制出具有自主知識產權的流體傳動技術多媒體課件，包含各個章節的豐富的原理動畫和三維元件結構演示。針對回路章節內容，課程組大量開發各種動畫，直觀演示流體的運動過程，使學生更容易理解。

在教學方法上，課程組充分利用網絡智慧課堂，包括教學視頻、教學動畫、電子教案、實踐案例、作業、習題、虛擬實驗等。任課教師借助超星泛雅平臺，制作教學PPT、教學視頻、虛擬實驗等多種形式的教學資源供學生下載學習。同時，作為網絡智慧教學的重要組成部分，任課教師多采用釘釘直播、騰訊直播或雨課堂等形式，開展在線實時教學、在線互動答疑、小組討論等教學環節。以豐富的網絡資源為依托，給學生布置討論式學習任務，采用平時作業、隨堂討論、階段測試等多種形式，及時了解學生的學習進展情況。網絡智慧課堂可以自動統計和分析學生的教學參與數據，任課教師能及時獲取相關數據，實時動態調整教學內容。學生可以通過學校的網絡教學平臺，利用相關的教學APP隨時進行學習與作業提交，也可以與教師和其他學生進行課程內容的討論與交流。

此外，課程組還開發了虛擬實驗，可以進行網絡可視化三維實驗。學校的課程虛擬實驗，被評為省示范性虛擬仿真實驗。采用虛擬現實技術，突破了實際實驗設備硬件的限制，所有的實驗都可以網上操作和提交實驗報告。學生可自主網上預約，實時做實驗。在實驗過程中，學生操作后可以獲得實時評分，具有很強的可操作性和現場感。在新冠肺炎疫情防控期間，虛擬實驗已凸顯優勢，保證了正常的教學秩序，起到了傳統實驗室不可比擬的作用。

在綜合作業環節，課程組提出了以項目為主導的作業模式，要求學生完成特定工程條件下的復雜設備液壓系統原理設計，并完成相應的設計制作等。這些都充分體現了學校以學生為中心的教學理念。實踐證明，網絡智慧教學+虛擬仿真實驗+綜合作業收到了良好的教學效果。

（三）考核方式和成績評價標準改革

課程組基于OBE理念改革課程考核成績構成與評價標準，提出加大過程考核力度，提升階段過程考核成績構成比例。比如，采用期末考試成績和平時成績各占50%的方式進行考核。其中，期末考試以筆試方式進行，旨在考查學生對課程的總體掌握程度。平時成績考核包括章節作業、實驗、課堂討論、綜合大作業、階段作業等內容，旨在考查學生在平時作業與實驗中對知識點的掌握程度及運用能力等。這種新的考核形式比較注重學生平時的學習過程，能夠讓教師及時掌握學生學習情況，幫助學生針對薄弱的學習環節及時查缺補漏。

（四）持續改進教學環節

不斷評估教學效果，持續改進教學環節是改革的重點。只有持續改進教學環節才能形成良性的教學循環。基于OBE理念，課程組通過計算課程目標達成度作為確定持續改進教學環節的依據。達成度的計算方法為評估方式中各項平均得分率乘以權重后再相加，要求權重之和為1，然后將計算的達成度與預期的達成度進行比較，從而判斷課程目標是否達成。最后根據課程目標的達成情況進行分析，提出持續改進的措施。課程組通過課程目標達成度為主、調查問卷為輔的評估方式實現持續改進教學環節。調查問卷的對象包括在校生和近年的畢業生。對比每年的調查問卷結果發現，不同階段的學生其學習興趣和學習方式都不同，現在的學生更加注重學習方式。除了課程教學，他們更傾向于網絡自主學習。因此，針對這種情況，課程組加大了網絡教學建設的力度。在常規知識點的學習方面，如在元件結構等知識點的學習過程中，積極引進中國大學慕課的精品資源，供學生自主學習。對于理論性比較強的內容，如力學方程等的推導和講解，以教師講授為主，同時借鑒物理等相關學科的思維和引導。

三、結語

基于OBE教學理念，課程組積極使用網絡智慧教學，改革教學環節，多方引進網絡資源，通過多樣化的教學評估持續改進教學方法。實踐證明，基于OBE理念的流體傳動技術課程智慧課堂教學可以取得比傳統教學方法更好的教學效果。

參考文獻：

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責編：初 心