范國良,童宏永,徐新華
(浙江工商職業技術學院,浙江 寧波 315012)
傳統教學模式強調知識的灌輸,教師作為教學活動的中心和主體,是知識的傳授者,學生是知識的接受者,學生學習的過程是不斷積累知識的過程。這種模式下的學習流程基本是預習→聽講→練習→復習,在這種被動接受知識的方式下,學生的創造力培養環節缺失,缺乏主動思考的能力,大多數學生逐漸養成一種不想問“為什么”,也不知道要問“為什么”的習慣,不僅束縛了學生的思維發展,學習的主動性也逐漸喪失。學生缺乏系統性思維,提不出系統化的解決方案,不善或不敢挑戰權威、挑戰自我,思辨能力薄弱。在這種模式下,學生雖然基礎知識扎實,但通過集成知識解決實際問題的能力差,全局觀弱。擅長解題式的個人主義,但團隊合作缺乏訓練,口頭交流信心不足,缺少想象能力和創新精神,難以升華所學知識,學生得不到個性化的發展。當前在大數據人工智能時代的背景下,傳統的教學模式正受到沖擊,知識學習的重心逐漸發生轉移,由簡單、重復的按指令操作變為復雜、需要判斷、決策、創新性的學習。個性化的需求促使教學的順序不是唯一的、教學的環境不限于在課堂上完成,課程設計則需要滿足培養新時代人才的需求,定位于培養更具創新能力、更強實踐能力、交叉復合型人才,使其具有國際競爭力、人文社會科學素養、團隊合作與溝通等能力。
成果導向的教育理念(outcome based education,OBE)亦稱能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育,作為一種先進的教育理念,于1981年由Spady等人提出,OBE指教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果(learning outcomes)[1]。該成果是學生最終取得的學習結果,是學生通過某一階段學習后所能達到的最大能力。OBE理念的核心是以學生的學習結果為驅動力,對教學活動和評價標準進行反向設計,教學過程中注重形成性評價,并不斷改進教學方法和教學手段,進而提高教學質量[2]。
OBE強調反向設計原則,“最終成果”并不是不顧學習過程中的結果,應根據最后取得的成果設計課程,并分階段對階段成果進行評價,即從人才培養結果出發,構建能夠達成結果的課程體系。基于該理念,依據產業和地方經濟發展需求,確定專業人才培養定位,依據學生全面發展需求,確定專業人才培養目標,對接企業標準,依據崗位需求將人才培養目標細分為知識目標、能力目標和素質目標,即學生在課程學習結束后應達到的適應未來競爭的能力。對照能力目標,采用二維映射矩陣,讓課程教學體系中的每一個環節都對實現能力目標有確切的貢獻,使學生在完成課程學習后能夠達到預期的學習成果。
傳統教學以教師為中心,教師是教學活動的主動者,學生只能被動接受。OBE強調以學生為中心,教師是教學活動的參與者、引導者、協助者,教學設計主要取決于學什么,教學過程主要取決于怎么學,教學評價主要取決于學的怎么樣。OBE還強調學生學到了什么而不是教師教了什么,強調教學過程的輸出而不是輸入,強調研究型教學模式而不是灌輸型教學模式,強調個性化教學而不是“車廂”式教學。同時,OBE還強調個人的學習進步,不強調學生之間的比較。這要求教師對每位學生的學習基礎、學習能力深入地了解,將學生的學習進程劃分成不同的階段,為學生制定個性化的學習途徑和方式,以更加彈性的教學方式配合不同學生的個性化需求,使每位學生都能在自己的基礎上取得進步,達成學習目標,展示學習成果,實現“人人都能成長,人人都能成功,人人都能成才”,達到包容性成功而不是分等成功[3-5]。
OBE理念的一個重要原則是持續改進,要求教師首先明確學習成果,讓學生通過學習過程完成自我能力的提升,同時通過成果反饋改進原有的課程設計和課程教學。在持續改進機制下,要求能夠持續地改進培養目標,以保障其始終與內、外部需求相符合;能夠持續地改進人才培養要求,以保證其始終與培養目標相符合;能夠持續地改進教學活動,以保證其始終與人才培養要求相符合。通過采取綜合多元化的評價方式,衡量學習效果,依據學習產出情況,對教學過程進行持續改進優化,建立質量檢測、反饋調控、持續改進的“閉環”質量改進機制。傳統教育強調比較性評價,在教學班級中劃分出不同的等級,而OBE強調自我評價,采取多元和梯次的評價標準,評價強調達成學習成果的內涵和個人的學習進步,不強調學生之間的比較,其評價結果用“符合/不符合”、“通過/未通過”等表示,因此,其考核方式也不局限于傳統教學中期末的紙質考試。OBE理念下的學習成果指的是頂峰成果而不是累積成果,對此,可以開展過程性評價和不同方式的評價,使每位學生都能充分展示其學習成果[6-10]。
《塑料模具設計與制造》是模具設計與制造專業的核心專業課程之一,是一門基于職業和工作分析,以工作過程為導向,以簡單程度和中等復雜程度塑件和模具為載體,將塑料模具設計與制造技術有機融合、理論與實踐一體化、綜合性與實踐性較強的專業技術課程[11]。
傳統教學模式下,學生可以獲取扎實的理論基礎,但如何在培養扎實理論基礎的同時,提高學生的工程思維能力和創造力,成為待解決問題之一;從人才培養要求出發,培養學生的工程實戰能力和綜合工作能力(團隊合作、交流與溝通、表達能力等)是待解決問題之二。
2.2.1 課程定位
課程基于職業和工作分析,以培養職業能力為根本,與企業合作設計與開發,以崗位工作過程與工作內容為導向確定教學內容,按先易后難,先單項后綜合的方式編排,全面實行理論與實操緊密結合的一體化教學方法及行動導向教學法,模擬實際模具制造過程進行教學,充分調動學生的學習積極性,注重學生的創新能力、遷移能力與可持續發展能力的培養,高標準嚴要求培養高素質技能人才。
2.2.2 課程目標和課程改革
課堂教學走向多維度培養。作為模具類專業的第一門專業課程,有必要拓寬維度,培養學生創新實踐能力,提升工程素質。培養自學能力、工具應用(如資料檢索等)能力、技術文件寫作表達能力、溝通與團隊協作能力等方法能力與社會能力,具備較強的工作能力、知識遷移應用能力,具有終身學習的精神和可持續發展能力。
進行課程邊界和課程內容的重構,在課程教學中加入課程項目的設計和制作,讓學生主動學習,發現問題、解決問題,全過程的評價學生的學習,從而培養能力,提升素質。
2.2.3 課程項目對學習成果的支撐
通過課程設計項目,從思維、知識、能力多維度培養學生,以達成課程目標。培養圖學思維,掌握模具設計表達的知識,提高工程能力和素養。注重專業交流,拓寬工程實踐,提升團隊合作和創新意識。教學過程中,課程項目是核心,注重引導學生自主思考、激發創新能力;知識點是支撐,注重應用,重點突出,鼓勵自學;能力培養是目標,通過學科知識的系統性、綜合性學習,提升知識遷移能力;價值引領是結果,鼓勵合作,提升團隊合作能力。
2.2.4 學習成果考核方式
課內采取中期檢查和期末課程答辯相結合的考核方式。課外開展小組活動,通過小組討論會,討論課程設計的進展,安排下一步活動。成果要求設計模具的3D模型和適當數量的工程圖,生成模具設計原型和設計任務書。成果考核方式為過程性評價加期末綜合評價。
教學目標是行業通用能力的映射。確定與陽超“教學工廠”和華寶“教學工廠”開展校企合作,實現產教融合,根據企業對模具制造技術崗位能力要求,確定學生需要掌握的理論知識、操作技能目標和職業素質要求。課題組深入調研模具城的模架生產企業、熱處理加工企業以及合作教學工廠企業的模具生產過程,結合企業實際生產任務,將教學目標確定為知識目標、能力目標和素質目標3個方面。知識目標:掌握模具的生產過程;模具加工工藝參數;模具加工工藝規程制訂,能編制模架零件、模具結構零件和模具工作零件的加工工藝,了解模具的裝配要求和常用裝配方法;熟練使用2D、3D模具設計軟件;識讀、繪制二維模具裝配圖。能力目標:分析工藝特點和模具的估價能力,選用數控加工、特種加工方法的能力,編制各種功能的模具零件的工藝規程的能力[12]。素質目標:在解決問題的過程中,有克服困難的信心和決心,形成實事求是的態度以及進行質疑和獨立思考的習慣,不迷信權威;具有團隊精神,認識交流與合作的重要性,有主動與他人合作的精神,有將自己的見解與他人交流的意愿,敢于堅持正確觀點,勇于修正錯誤。
教學過程是工作過程的映射。課程以模具加工相應工作崗位為依托,以模具制造進度總計劃為主線,以工藝流轉程序與日常生產計劃為依據,完成模具零件制造工藝和工序的設計。在教學過程中,借助參觀學習不同工作崗位的具體操作引入相關的專業知識,倡導學生“做中學”,并利用工廠現場生產實際等工作情景,充分體現任務引領、實踐導向課程的思想理念。
課程學習內容分為3個部分:理論學習、實踐學習及上機實操。理論學習中設計了模具加工工藝基礎、模具普通機械加工、模具數控和特種加工、典型模具零件制造工藝、典型模具的裝配與調試、模具二維排位設計、編制模具設計說明書等工作任務。實踐教學在教學工廠完成,學生參與企業實踐,安排了模具鉗工、模具加工、模具制造編程、模具檢測、模具拋光、試模崗位。基于教學分析結果,建立起每個工作任務與課程預期學習成果指標點之間的映射關系,并設計能支撐課程預期學習成果指標點達成的真實工作項目,工作項目由簡到繁、由淺入深、以工作過程為教學過程,使反向設計的課程內容回歸到職業活動過程中。在模具設計與綜合實踐中,安排了模具二維設計、模具結構合理性評估與三維設計、繪制模具工程圖、編制模具設計說明書4項內容。課程教學內容如表1所示。根據生產實際情況,把塑料模設計與制造過程分解成具體的工作項目,包括模具加工、模具檢測、模具鉗工、試模、拋光及編程。先分別學習,在熟悉各個項目技能的基礎上再進行綜合性訓練,完成模具設計與制造生產任務,達到以真實工作項目為內容、以工作任務為驅動的課程教學模式。設計了從理論到實踐再到綜合運用的教學體系,按照教學體系設計“學習探索、實踐驗證、工程實現、成果反饋”的項目進程。教學體系及模式設計如圖1所示。

圖1 教學體系及模式

表1 塑料模設計與制造課程內容
樹立以“學生為中心”的教學觀念,教學過程中,圍繞提高學生探索精神和創新能力安排教學任務,任務下達后,由3~5名同學組成項目團隊,以小組為單位分工協作,在課程實踐過程中實現組員之間、小組之間的技術交流。
依據課程內容需要安排不同的教學場所,靈活運用各種教學方法,實現學習能力、實踐能力、創新能力的培養。在教學工廠完成塑料模制造實訓,分小組安排在陽超教學工廠和華寶教學工廠學習。OBE強調個人的學習進步,在安排實訓時,教師根據學生學習能力的差異,根據學生本人意向,結合教學工廠實際選擇合適的崗位學習。在機房完成模具設計與制造綜合實踐,以訓練學生動手操作能力為主,采用教、學、練三位一體教學法,充分調動學生學習的主動性和積極性,強調認知性和實用性,便于實際中使用和操作。以模具檢測崗位為例,教學環節設計如圖2所示。

圖2 教學環節設計
以工作任務完成水平為結果憑證,建立課程預期學習成果指標點的考核標準如表2所示。對照考核標準建立以工程實踐能力為主導、以過程評價和成果評價相結合的多元評價體系,通過分析目標達成度,確定課程改進方向。考核內容涵蓋專業知識考核、技能考核(工藝編程、加工操作等)、執行力考核(根據要求填寫相應表單,要求準確無誤)、方法能力考核、職業素質考核(5S執行情況)。

表2 課程考核標準
過程考核主要由崗位能力評價(編程能力評價、模具檢測能力評價、加工能力評價、模具裝配能力評價、試模能力評價、拋光能力評價)和日常規范評價構成。崗位能力評價是根據學生在教學工廠的實踐學習中,提交的學生本人根據所學習崗位的具體情況的本崗位工作照片50張、師傅示例操作視頻1個(至少10 min)、學生本人操作過程視頻1個(至少10 min)和實訓報告1份;常規評價是實踐指導老師根據學生的日常規范進行的評價。期末考核采用非卷面答辯形式,教師給出能夠反映模具技術的命題,學生結合實際學習情況進行答辯。
基于OBE的教學理念充分體現了新時代對人才培養的要求。以科學問題為導向,項目研究為載體,工程設計為成果,理論知識為基礎,在工程中體現思維、素養的教育,為新時代人才的培養打下基礎。教學過程中實施分類教育、分層教育,建立多目標、多層次的教學設計過程,為個性化教與學提供支撐。采用反向設計,按照“崗位分析→教學設計→教學實施→教學評價→診斷改進”的閉環思路不斷優化教學模式,對教學過程進行持續改進。實際的教學實踐表明,基于OBE理念的教學模式可有效提升學生素質,更精準地對接崗位需求,達成人才培養目標。