基于OBE 理念的工科專業教學效果評價方法研究
——以“金屬工藝學”課程為例

左 敏，滕新營，趙德剛

（濟南大學材料科學與工程學院 山東 濟南 250022）

1 “十四五”時期的教育高質量發展需求

“十四五”時期（2021—2025 年）是“兩個一百年”奮斗目標承上啟下的關鍵時期，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要》內第十三篇提出建設高質量教育體系，要求全面貫徹黨的教育方針，堅持優先發展教育事業，堅持立德樹人，增強學生文明素養、社會責任意識、實踐本領，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。其中，特別提出要提升高等教育質量，推進高校向應用型轉變，建設高質量本科教育[1]。我國高等教育中，高等工程教育占有舉足輕重的地位。為滿足當前經濟社會發展對科技的需求，深化工程教育改革、強化工程教育建設具有重要的戰略意義。

在傳統的工科教育中，普遍存在如下幾個問題。一是重理論、輕實踐，是指在教學實施過程中，著重于理論知識的填鴨式傳授，而忽視了課程相關實習、實訓內容的輔助，而課程效果的評價多局限于期末成績情況，因此學生的創新能力得不到關注與鍛煉，長此以往就形成了重知識傳授、輕能力培養的狀態。二是在知識體系構成方面，重專業系統知識、輕學科前沿知識的補充與拓展，以及輕專業教育與通識教育的融會貫通。專業課教材升級步伐緩慢，新興交叉學科內容的補充相對滯后，此外如何在“專而深”的專業教育中滲透通識教育、拓展學生的綜合知識面、提升其適應能力與協調能力也是亟待解決的問題。三是重校內培養、輕與社會對接。高等教育培養的人才最終是要走出學校、服務于社會的，忽視企業具體的人才需求，僅僅關注于校內教學體系的改革是片面的、不夠的[2]。

2 OBE 理念的實施要點

為了滿足當前形勢對高等工程教育的要求，強調人才培養的實際效果，成果導向教育（Outcome-based Education，簡稱為OBE）逐漸成為工程教育改革的主流趨勢。該理念是指教學設計和教學實施的目標為學生通過教育過程最后所取得的學習成果，即強調以學生學習成效或者教育產出為核心來組織、實施、評價整體的教學活動及相應組織機構[3]。OBE 理念更強調學生的高階能力，側重于其掌握知識深度拓展至解決開放性問題的層面，要求具備思考、質疑、分析與解決問題的綜合性能力及團隊協作進行策劃與組織活動的能力。OBE 理念包含五個實施要點：一是要確定學習成果，在此過程中要充分考慮與教育相關的各個層面的需求，并且為了方便測評與比較，可更多轉換為以績效指標的形式呈現；二是構建課程體系，學生的各項能力培養需要對接相應的課程，合理的課程體系構建對于預期能力的培養具有重要意義；三是確定教學策略，OBE理念更尊重學生的個性化，強調探究式教學模式下學生具體學到了什么、知識的輸出狀態如何；四是自我參照評價，關注學生個體的進步情況，采用多元化的評價體系，更合理地評價教學過程中不同個體對于知識的內化情況；五是逐級達到頂峰，尊重并重視學生的個體化差異，設定學習進程并確定不同階段的學習目標，允許不同學習能力的學生采用適宜的學習方法先后達到同一目標。

3 基于OBE 理念的工科專業教學改革踐行方法

與傳統教育模式相比，OBE 理念具有諸多優點與突破，其核心是學生質量，而學生質量的中心則是整體的學習效果。基于此，OBE 理念更著重于完整的知識框架搭建及內化，而不是單一課程分裂的知識單元。同時，其更強調學生間的合作性學習、教師間的協同教學，以及學生自我比較、不斷學習而最終達到的包容性成功。本文以材料科學與工程學院“金屬工藝學”課程為例，對基于OBE 理念的工科專業教學改革的踐行策略進行了探究。

3.1 以人才質量為導向，豐富課程內容

以OBE 理念為依據的工程教育，遵循反向設計原則，即從最終的人才需求出發，由需求反向決定培養目標，培養目標決定著畢業標準，而最終以畢業標準為依據實現課程體系的構建。通過以人才質量為導向，可在最大程度上實現教育目標與最終人才培養效果的一致性。要實現上述的一致性，課程組在教學活動設計與實施過程中要確保培養目標、畢業標準、課程體系設置及相關的教學資源配置始終以培養目標為導向。

“金屬工藝學”是傳授制造金屬零件工藝方法的綜合性技術基礎課，主要講授了鑄造、鍛壓、焊接、機器加工工藝的工藝過程、結構工藝性及其應用情況。專業課堂中的講授僅局限于教材滿足不了當前市場對人才的需求。結合OBE理念，本課程組對現有課程內容進行了調整，拓展豐富了課程內容，關注學生綜合素質的提升，有利于學生畢業后與用人單位的順暢對接。比如，增設了金相技能的實訓內容，備戰全國大學生金相技能大賽，磨煉了學生的心智，從而使其更成熟、沉穩地面對生活、工作中的困難。工程能力及素養需要以理論知識為基礎、在實踐活動中提升。金相制備技術是金屬材料研發、質檢、零件失效分析中的重要手段，需要通過粗磨、細磨、粗拋、細拋、腐蝕、顯微鏡觀察等步驟來獲得清晰的顯微照片[4]。學生在備戰學科競賽的過程中，需要嚴格遵守金相操作規則，并對長期訓練過程中遇到的各種金相照片狀態進行分析、查閱資料并據此改進操作手法，從而激發學習興趣及分析能力，提高專業知識水平、實踐操作能力和創新應用能力。

3.2 以學生能力為核心，優化教學模式

以學生能力為核心優化教學模式，采用現代教學技術及媒介構建師生間高效互動、學生間協同互助，教師設計及實施教學環節時應鼓勵學生運用批判性思維分析、評論和反饋，強調其知識的內化及外在表現能力的體現。整個教學活動的設計與進行都要緊緊圍繞教學效果的實現來進行，引導學生進行有效學習更需要適宜的教學模式。

“金屬工藝學”內第二篇“鑄造”中涉及砂型鑄造的分型面選擇原則。所謂分型面是指鑄型組元間的結合面，而鑄型分型面選擇的正確與否是確定鑄造工藝合理性的關鍵因素之一。教師在對該部分內容進行講解的過程中，首先選用三通鑄鋼件為例，講授同一零件可以采用四箱、三箱及兩箱造型，再結合分型面選擇原則闡述上述三種造型的差異。在此基礎上，結合課本中有關分型面選擇的習題進行分組討論，各組需制作PPT、上臺闡述所選擇分型面的原因，然后各組間經討論確定最終分型面的選擇。在上述教學設計開展的過程中，學生經過團隊合作完成課題討論，強化了合作學習，鼓勵了團隊合作，并促進學習共同體的形成。此外，借助現代多維互動技術拓展課堂教學的時間、空間，有利于加深師生間的溝通與聯系，為提高學生的學習效果提供了更強有力的保障。在本門課程的講授過程中，課程組選用了學習通軟件，在“教案”“章節”中錄入了相應的教學內容，在“作業”“討論”中錄入了課后習題及相關的討論題。此外結合軟件內的信息可獲知學生的課堂報告、學情統計、成績統計情況，計算獲得各個知識點的具體績效數值，教師可更全面地了解學生對各個知識點的掌握情況。相關教學軟件的使用還可實現學生間及學生自我學習積極性及知識掌握情況的比對，教師可結合反饋信息進行后續教學方法和教學內容的相應調整，從而保證了教學效果并有利于其持續進步發展。

3.3 以學生能力提升為目標，構建多元性評價體系

OBE理念的教學評價聚焦在學習成果上，正視學生間的個體差異，通過鼓勵及提供多渠道學習機會來逐步引導學生達成頂峰成果。同時，評價體系應多關注自我比較，采用多元評價體系，強調學習成果的個體化內涵及個人的進步情況。對不同層次學生具體學習狀態的準確判斷和掌握可為后續教學改革提供指導，為教學質量的可持續發展提供保證。在“金屬工藝學”授課過程中，課程組教師更關注學生學習態度及學習狀態的變化，豐富了平時表現所涵蓋的評價內容，并提高了成績評定中平時表現的比例。首先，本課題組采用小班教學，授課教師對本班學生較為了解，在平時的授課過程中除了關注各個學生的聽課狀態、反饋情況等課堂積極度方面的內容以外，還結合課程選定內容進行分組討論、翻轉課堂的課堂模式，增設了學習小組中的隊員互評及自評內容，有助于學生間形成合作性的學習氛圍、構建團隊合作意識，有助于學生養成自我剖析的習慣，形成面對批評的正確心態。此外，在充分尊重學生學習習慣的前提下，學習通軟件的使用可精準地提供每位學生的學情報告，比如可知某一章節PPT 內容看了幾遍、什么時間看以及哪段內容看的時間最長等信息，通過這樣的統計分析可反映學生的學習態度情況，這些信息均可作為平時成績的評定依據。在上述調整的基礎上，課程組教師提出“重平時、輕考核、教學相長”的課程思路，適度降低了期末考成績所占總成績的比例，實現考核進一步常態化、細致化。

3.4 產學研相結合，優勢互補促進學生發展

OBE理念的特點就是從人才需求反推至人才培養，產學研深度融合有利于發揮高校、企業各自的資源優勢，達到高校、企業、學生的三方共贏。校企合作協同育人模式是指高校依靠企業的行業背景與產業優勢，進行專業教育與培養。特別是在當前新工科教育背景下，校企合作可實現企業宣傳就業、崗位需求的專業性人才培養和高校學科專業的共同建設[5]。目前，“金屬工藝學”課程是面向材料科學與工程專業合金方向的大二學生所開設，以專業先行課的形式存在，起到了專業課程內容引導、銜接的重要作用。同時，在開課的過程中，為本專業的大二學生安排一周的認識實習。在深入金屬企業實踐教學的過程中，可以將行業主流技術、先進設備的信息作為課程的專業拓展內容，企業文化理念和人才培養模式可以幫助學生更深入地了解企業、為后續進入社會做好鋪墊。與此同時，通過實習過程的深入接觸與交流，有利于將企業的教育團隊、項目資源引入高校，高校的教育資源服務于企業，實現校企間資源共享、互惠互助。在認識實習過程中，學生對該學習階段的認真度也會有所不同，結合實習現場的學習情況及實習報告的反饋可進一步了解學生的學習狀態，該部分內容可以作為平時表現的評價標準之一來綜合衡量學生的學習效果。

4 結語

我國在“十四五”時期特別強調要提高高等教育質量，推進部分高校向應用型轉變。OBE 理念是高等工程教育改革的主導理念，應采用合適的措施讓其順暢地融入現有的教育體系。基于OBE 理念五個目標要點，本文以“金屬工藝學”課程為例列舉了四項工科專業教學改革的實施方案，始終堅持以“學生質量”為導向，促進工程教育的全面進步與可持續發展。