基于OBE教育理念的機械原理課程建設探索與實踐

摘 要：OBE教育理念是工程教育專業認證的核心理念。機械原理課程團隊結合課程和專業實際，在課程建設方面進行實踐探索，總結了在課程目標設計、課程資源建設、過程考核和評價體系建設方面實施的措施和取得的成果，并結合團隊的課程建設實踐過程提出了相應的建議，對課程更好地適應專業認證要求具有一定的參考意義。

關鍵詞：OBE教育理念；機械原理；課程建設

2016年，教育部全面啟動工程教育專業認證，它是一種以培養目標和畢業要求為導向的合格性評價。通過工程教育認證是專業躋身國家一流專業行列的必要條件。鄭州航空工業管理學院的機械設計制造及其自動化專業目前正處于省級一流課程建設的進程中，其專業認證也已進入了關鍵階段。機械原理作為鄭州航空工業管理學院該專業的核心主干課程之一，其課程建設一定要結合工程教育專業認證的標準要求。OBE教育理念是工程教育專業認證遵循的三個核心理念之一，而課程建設是專業認證的出發點和落腳點，是傳播和落實專業認證核心理念的重要載體。為此，課題組在基于OBE教育理念的機械原理課程建設方面進行了積極探索和實踐，取得了階段性進展。

一、基于OBE理念的課程目標設計

成果導向教育（OBE）理念為工程教育專業認證遵循的三個核心理念之一。課程建設是專業認證的出發點和落腳點，是傳播和落實專業認證核心理念的重要載體。如果把整個課程教學過程比作結網，那么課程目標就是這張網的“綱”，課程資源則是編織網所用到的“線”，教學設計和教學方式是結網的具體手法。課程目標就是課程產出的期待“成果”，其設計的合理性是OBE教學模式的關鍵。OBE教育理念以學生為中心，課程教學的“成果”就是學生的能力，能力的體現與專業的畢業要求相綁定。因此，課程目標要按照OBE教育理念要求，緊緊圍繞課程任務和培養目標中的畢業要求進行，把相關課程知識轉化為對應的學生能力。用人單位是最能體現學生真實能力的地方。在制定機械原理課程目標的過程中，課題組走訪了大量用人單位，把發現的學生能力方面的不足作為課程目標的攻堅點。與同類院校課題組深入討論、交流，汲取他們在課程目標設計方面的經驗。此外，還調研了典型生產和研究單位，切實把握用人崗位對學生的能力需求，并認真聽取了畢業生的反饋意見。通過調查、研究，并結合學校的特色和專業培養目標矩陣，形成適應社會需求以“掌握……”和“能夠（具有……的能力）”為框架、實現學生理論知識和能力要求相結合的課程目標，為課程資源建設、考核和評價提供綱領。

二、豐富、多樣式的課程資源建設

為了突出課程目標這個重要的“綱”，就需要編織結實、高強度的“線”，課程資源就是起到結網用的“線”的功能。為適應以學生為中心的理念和現代教育科技的進步，必須豐富課程資源，以提升教學質量。課題組在遵循國家課程建設標準的基礎上，從2019年開始持續進行線上資源建設。經過不斷的努力，已經取得了階段性的建設成果。

（一）線下教學資源建設

教學團隊在多年的線下教學過程中，結合課程目標，編寫并修訂了多版基于OBE教育理念的教學大綱。針對課程目標，完善和優化課程的教學內容，并系統整理教案（課程設計）和教學課件。制訂教學設計和教學進度計劃，為每個課程目標編寫了對應的習題和測試題目等。同時為了實現“項目進課堂”，提高學生的綜合工程能力，教學團隊精心設計了“硬幣篩選機”等10余個綜合設計方案，確保每節課的教學內容都能夠與綜合設計相結合，從而有效地將理論知識逐步轉化為工程能力。德才兼備是我國高等院校的人才培養目標，因此，將“OBE+課程思政”融入機械原理課程，符合新工科對人才培養的新需求，將兩者有機結合，對機械原理課程教學改革具有積極意義。教學團隊重視課程思政建設，以培養學生“愛國報國的情懷”為目標，弘揚正能量。結合學生的專業特點，建設了一批貼近實際的優秀課程思政案例。這些案例通過融合教學內容，介紹了我國各行業在機械（機構）方面取得的最新進展及其重要意義。同時，結合當前形勢，將這些內容提升到新的高度，增強學生的民族自豪感，培養他們愛國報國、為國解憂的情懷。例如，在講解“轉動副”內容部分，引入“高鐵軸承問題——河南洛軸進展”；在講解“齒輪機構”部分，以三峽升船機為實際工程應用場景，結合我國在大型、超大型齒輪齒條方面取得的巨大成果和具有扭轉依賴進口解決“卡脖子”問題的重大意義，通過引用習近平總書記的講話，進一步激發學生課程學習的興趣和投身機械行業獻身國家建設的豪情壯志。

（二）線上教學資源建設

機械原理課程內容繁多且抽象，然而傳統的線下教學受限于課堂時長、形式單調的教學形式，難以確保所有內容的講解都有深度和廣度，影響了教學效果，同時也不能更好地體現以學生為中心的教育理念。而線上資源則為學習者提供了極大的便捷，使學習不再受制于固定的時間和地點，學生可以利用課余的碎片化時間進行線上學習。教學團隊借助超星平臺建設了豐富的線上教學資源，包括各個章節內容的文檔、電子課件、教學視頻、作業庫（40余套）與試卷庫（30余套）、課程相關擴展教學視頻以及課程思政內容等。這些在線教學資源滿足了學生參與預習、復習、課程活動、課堂練習、測試與評價等多個教學環節的需求，保證學生學習的每個環節能夠緊密相連。線上資源的應用改變了傳統教學過程僅包含課堂和作業兩個環節的情況，尤其是建設1000多分鐘的教學視頻，學生可以在線自主控制教學視頻播放進度，擁有充分的思考時間，并可以重復播放反復學習，確保所有學生都能跟上教學進度。此外，通過課程的擴展教學資料，有能力的學生甚至可以“超綱學習”，滿足其更高的學習需求，提升他們的“產出”水平，更好地支撐成果導向教育（OBE）的理念。

目前，課程已經形成了內容豐富、形式多樣的線上、線下資源體系，為織好課程教學這張大網提供了堅實的材料基礎。據平臺統計數據顯示，線上課程資源的累計學習人數已達1600多人，累計瀏覽量超過143.7萬次。

三、基于“OBE”理念的機械原理課程考核與評價體系建設

機械原理課程長期以來的考核方式是期末一次性考試決定最終結果，而期末的試卷考試又往往存在模式化、標準化、陳舊化等弊病。相較之下，OBE教育理念更注重對學習產出全過程、全方面、多元化的考核。因此，過程考核和評價體系建設在課程建設中的重要性日益凸顯。除了作業、測驗、實驗這些常規性的過程考核和評價內容，教學團隊還在任務點考核、綜合階段考核以及學生自我考核評價方面進行了積極的探索和實踐。

結合線上資源，在整個教學過程中設置了40多個任務點，基本上一個學時對應一個任務點。通過對學生任務點完成情況的把控和考核，預估學生的學習進展。在開課初期，分組布置綜合性（基本涉及每一章節內容）的系統方案設計任務，按教學進度檢查方案設計進展，以此掌握和考核學生前期的學習效果，并及時查漏補缺。在期末，設計學生調查問卷，通過問卷星平臺從各課程目標達成情況、各環節存在的問題等方面獲得學生的自我評價和反饋意見，綜合處理得出學生自評的結果。學生的自評結果一方面作為學生考核的參考，另一方面也為后續的教學改進提供依據。這種多方位的過程性考核更能真實反映學生能力形成的全過程，使得產出的“成果”評價更加客觀。

機械原理課程總體的評價結果是持續整改的依據。目前，教學團隊采用定性評價和定量評價相結合的評價方法。定性評價就是基于學生的自我評價。定量評價主要采用基于OBE教育理念的課程目標達成度分析，即課程考核是課程目標達成度計算的基礎，期末考試成績作為課程目標達成度的結果性評價依據，而任務點考核、平時設計、平時作業、課堂測驗和實驗成績等則作為形成性評價的依據，取該課程所有學生各考核環節成績，若學生總數為N個，基于成績考核法的第i個課程目標達成度Kci，其達成度的計算公式為：

學生自評的定性評價和課程目標達成度分析的定量評價相結合，能夠得到更全面、更客觀的機械原理課程目標達成結果，這也體現出了以學生為中心的教育理念。根據評價結果，分析存在的問題，并據此提出后續的課程建設、整改措施，形成課程建設—教學—考核—評價—整改、建設的閉環模式和良性循環，逐步提升機械原理課程的教學質量。

基于OBE理念的機械原理課程建設是一個持續、長期的過程，教學團隊經過多年的實踐與探索，取得了一定的經驗和成果，但還存在較大的提升空間，后期要在現有成果的基礎上，充分利用現代科技手段，緊扣OBE教育理念的要求，持續推進課程建設和整改工作，為一流的專業建設、專業認證以及學生培養提供堅實的課程支撐。

參考文獻：

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[3]任小勇，劉雨微，李秀明，等.“機械原理”課程混合式教學改革與探索[J].科技視界，2022（7）.

責編：應 圖

基金項目：鄭州航空工業管理學院在線開放課程項目“機械原理”；鄭州航空工業管理學院教育教學改革研究與實踐項目“基于專業認證的機械原理課程體系建設、評價實踐與研究”（編號：zhjy22-76）

作者簡介：李法新（1970— ），男，鄭州航空工業管理學院副教授，研究方向為機械設計及創新；馮憲章（1972— ），男，鄭州航空工業管理學院教授，研究方向為輕量化設計。