龍文元

（南昌航空大學(xué) 航空制造工程學(xué)院，江西南昌 330063）

成果導(dǎo)向教育理念（Out-come based education 以下簡稱OBE）源于20 世紀(jì)80年代北美的基礎(chǔ)教育改革運(yùn)動[1]。我國對成果導(dǎo)向教育的研究大多局限于對其理念的認(rèn)知和單純的課程改革中[2-4]。如王貴成等則從理論基石、發(fā)展歷程、表現(xiàn)形式等方面對成果導(dǎo)向教育理論進(jìn)行了分析，認(rèn)為成果導(dǎo)向教育的理論基石是社會發(fā)展的可判斷性和人類潛能的可論證性，并將成果導(dǎo)向中的成果定義為對應(yīng)屆畢業(yè)生的期望[5]。李志義在教育部“工程科技人才培養(yǎng)研究”項目中引入了成果導(dǎo)向教育，對成果導(dǎo)向教育進(jìn)行了深入研究和透徹剖析，并將其運(yùn)用到教學(xué)改革實(shí)踐中[6]。

設(shè)備、合金、工藝是材料成型及控制工程專業(yè)最重要、最基礎(chǔ)的學(xué)科知識，目前已經(jīng)列入國家教學(xué)指導(dǎo)委員會頒發(fā)的材料成型及控制工程專業(yè)指導(dǎo)性培養(yǎng)方案的主干課程中[7]?！兑簯B(tài)成型設(shè)備及自動化》是南昌航空大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)液態(tài)成型及模具方向的重要課程。該校材料成型及控制工程專業(yè)本科教育課程注重學(xué)生工程能力的培養(yǎng)，倡導(dǎo)以學(xué)生為中心，以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念。針對目前面臨的新形勢、新情況、新標(biāo)準(zhǔn)，對《液態(tài)成型設(shè)備及自動化》課程進(jìn)行了基于OBE理念指導(dǎo)的教學(xué)改革和建設(shè)，以期進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量，滿足鑄造行業(yè)對人才的需求。

1 目前《液態(tài)成型設(shè)備及自動化》課程教學(xué)中存在的問題

近年來成型設(shè)備機(jī)械化、自動化和智能化水平不斷提高，對畢業(yè)生的知識要求也相應(yīng)提高。同時，還需適應(yīng)新時代發(fā)展和國家“中國制造2025”的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的需要。然而，目前《液態(tài)成型設(shè)備及自動化》的課程內(nèi)容和教學(xué)方式還難以滿足時代發(fā)展的需要，存在以下不足之處。

1.1 教材內(nèi)容更新慢

隨著中國進(jìn)入了新時代，機(jī)械裝備性能，質(zhì)量和效益要求也日益提高，對鑄件品質(zhì)和環(huán)境影響的高標(biāo)準(zhǔn)要求也日益提高，一些新的成型新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備等也不斷涌現(xiàn)。而現(xiàn)有液態(tài)成型設(shè)備及自動化教材更新的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上技術(shù)發(fā)展，內(nèi)容相對陳舊，難以滿足“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略所要求的鑄造企業(yè)必須走智能、綠色、環(huán)保道路的需要。例如，隨著國家對環(huán)保要求越來越高，傳統(tǒng)用于鑄鐵生產(chǎn)的沖天爐熔煉技術(shù)，由于會產(chǎn)生大量的廢氣、廢渣等污染物而逐步淘汰，由更環(huán)保節(jié)能的感應(yīng)爐熔煉技術(shù)替代。但是目前在教材上鑄鐵生產(chǎn)還主要介紹沖天爐熔煉設(shè)備。

1.2 授課方式存在缺陷

各種液態(tài)成型設(shè)備的理論基礎(chǔ)差異大，邏輯聯(lián)系少，內(nèi)容抽象而枯燥無味。傳統(tǒng)授課方式以教師為核心，強(qiáng)調(diào)的是“教師教什么”，在課堂上，學(xué)生缺乏主動性，單純接受填鴨式教育，使學(xué)生感到枯燥無味，缺少學(xué)習(xí)的熱情和積極性。這樣不僅嚴(yán)重妨礙了學(xué)生對有關(guān)知識的學(xué)習(xí)掌握，難以達(dá)到教學(xué)目的要求，而且更不用說通過課堂教學(xué)去加強(qiáng)對學(xué)生觀察問題，分析問題及解決問題能力的培養(yǎng)，在一定程度上勢必對人才培養(yǎng)的質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響。

1.3 考核評價機(jī)制單一

傳統(tǒng)的專業(yè)課程總評成績由平時、期終考試兩部分成績構(gòu)成，平時成績一般占30%或40%，主要包括學(xué)生上課考勤、課堂問答、課后作業(yè)等方面。期終考試采用傳統(tǒng)的閉（開）卷考試和考查兩種形式，考核內(nèi)容主要包括課程大綱要求的專業(yè)知識與技能，占總評成績的70%或60%。這種只依據(jù)平時和期終考試成績來評定學(xué)習(xí)效果和學(xué)生能力的考核評價模式，形式單一，考核內(nèi)容固化，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和潛能的挖掘。同時該評價機(jī)制只強(qiáng)調(diào)考核結(jié)果，分?jǐn)?shù)就成了關(guān)注重點(diǎn)，忽略了學(xué)生的基本素質(zhì)和技能水平同時提升的最終培養(yǎng)目標(biāo)；并且考核基本上都是在期末進(jìn)行，對考核結(jié)果缺乏及時反饋和溝通，既不利于提高學(xué)生階段性的學(xué)習(xí)興趣，也達(dá)不到及時發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的效果。

2 基于OBE教育理念的 《液態(tài)成型設(shè)備及自動化》課程建設(shè)

2.1 基于OBE理念的課程目標(biāo)

在基于OBE教育理念的培養(yǎng)體系中，畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)應(yīng)該有相對應(yīng)的課程來支撐，每個指標(biāo)點(diǎn)都必須有課程進(jìn)行覆蓋，通過課程的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容及教學(xué)實(shí)施等來支撐該條畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)?；贠BE教育理念，以工程教育專業(yè)認(rèn)證的相關(guān)理念、培養(yǎng)大綱和具體畢業(yè)要求指標(biāo)為指導(dǎo)，重新構(gòu)建了《液態(tài)成型設(shè)備及自動化》課程教學(xué)目標(biāo)（見表1）。

課程目標(biāo)1： 深刻理解鑄造車間主要機(jī)械設(shè)備的基本原理工作性能、特點(diǎn)、自動控制和應(yīng)用范圍，具備從事鑄造車間生產(chǎn)線及其自動化設(shè)計的能力（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1～4）。

課程目標(biāo)2： 掌握鑄造車間生產(chǎn)線所用主要設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、自動控制及其使用性能，具備從事鑄造專業(yè)有關(guān)技術(shù)工作的基本素質(zhì)及分析和解決生產(chǎn)線設(shè)備問題的能力（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2～1）。

課程目標(biāo)3： 能夠掌握和合理評價鑄造車間建筑位置、工作制度以及鑄造車間生產(chǎn)線所用主要設(shè)備運(yùn)行過程中對環(huán)境、健康和安全等方面的影響（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)6～2）。

課程目標(biāo)4： 能夠充分了解鑄造車間生產(chǎn)機(jī)械化及其自動化、鑄造環(huán)保設(shè)備的新工藝和新技術(shù)，理解和評價鑄造車間生產(chǎn)過程設(shè)備運(yùn)行對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)7～1）。

課程目標(biāo)5： 能夠綜合運(yùn)用鑄造車間生產(chǎn)機(jī)械化及其自動化的專業(yè)知識，通過團(tuán)隊合作解決復(fù)雜實(shí)際問題（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)9～2 和10～1）。

2.2 教學(xué)內(nèi)容及方法

《液態(tài)成型設(shè)備及自動化》 具有知識覆蓋面廣、抽象而枯燥無味、實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。在教學(xué)過程中，教師發(fā)揮積極主動作用，分析教材框架內(nèi)容，增加最新研究成果教學(xué)，將該領(lǐng)域前沿知識和新的成型技術(shù)與課堂教學(xué)相結(jié)合，使學(xué)生在掌握液態(tài)成型設(shè)備及自動化的基本原理、工作特性與設(shè)計選型的基礎(chǔ)上，了解該課程研究的現(xiàn)狀和熱點(diǎn)。近年來，由于更加注重本科學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)與基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，專業(yè)課程的學(xué)時得到了很大的縮減。按教學(xué)大綱的要求，液態(tài)成型設(shè)備及自動化課程的時數(shù)只有32 學(xué)時。但其內(nèi)容卻包括了砂處理、造型制芯、熔煉澆注、落砂清理和除塵、運(yùn)輸?shù)冉?0個類型的100 多種不同設(shè)備。并且在這些設(shè)備中，不僅有各種不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)，也有從液壓傳動、氣壓傳動到復(fù)雜的自動化控制方面的有關(guān)內(nèi)容。顯然，任課教師要在較少的教學(xué)時數(shù)中完成大綱所規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生掌握必要的知識，就必須根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)際情況，合理組織教材，有的放矢，突出教學(xué)重點(diǎn)。同時，在該課程的教學(xué)方法上，應(yīng)堅持“過程教學(xué)”的基本原則，融合了項目教學(xué)法、問題學(xué)習(xí)法（Problem- based learning，PBL）和案例驅(qū)動法等多種教學(xué)方法，并配合多媒體教學(xué)手段，共同提升教學(xué)效果。

表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)設(shè)計指標(biāo)點(diǎn)的關(guān)系

在實(shí)際教學(xué)過程中，通過采用問題導(dǎo)向、分組討論和深化液態(tài)成型設(shè)備及自動化的相關(guān)基礎(chǔ)理論，同時將抽象的知識點(diǎn)、各種成型設(shè)備及其復(fù)雜的操作流程通過多媒體技術(shù)（如實(shí)物圖、動畫和視頻等）展現(xiàn)給學(xué)生，使授課內(nèi)容形象而生動。對于課程中生產(chǎn)線的設(shè)計及設(shè)備選型等重難點(diǎn)內(nèi)容，推進(jìn)項目化教學(xué)。在課程開始之前，由教師擬定項目主題，學(xué)生組隊參與、共同完成對項目的細(xì)節(jié)設(shè)計，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，促進(jìn)深度記憶，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣。同時，采用開放式和“砂型生產(chǎn)線設(shè)計”“消失模生產(chǎn)線設(shè)計”等多重案例分析驅(qū)動的方式來促成液態(tài)成型設(shè)備及自動化課程的綜合實(shí)訓(xùn)和專題研討性實(shí)踐，夯實(shí)學(xué)生已掌握的基本理論和技術(shù)，靈活應(yīng)用于實(shí)際鑄造生產(chǎn)線設(shè)計及設(shè)備選型的問題當(dāng)中，提升學(xué)生實(shí)踐動手和分析問題、解決問題的綜合能力。

2.3 量化過程考核，優(yōu)化評價方式

考核是以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性為前提，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果作評價?！兑簯B(tài)成型設(shè)備及自動化》是一門強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性的課程，在教學(xué)改革的實(shí)施當(dāng)中，設(shè)計了過程考核和結(jié)果考核兩種評價方式。其中，結(jié)果考核主要涉及學(xué)生的基礎(chǔ)理論考核（期末考試，60%）；過程考核主要涵蓋學(xué)生在整個教學(xué)周期內(nèi)的表現(xiàn)和能力考核（出勤情況、回答問題、作業(yè)和項目研討等，40%），涉及學(xué)生上課的平時表現(xiàn)（10%），責(zé)任感、團(tuán)隊合作、專業(yè)能力等的職業(yè)素養(yǎng)考核（15%），和創(chuàng)新能力考核（綜合方案設(shè)計、專題研討、課題演講等活動，15%）。通過考核過程和評價方式的改革，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高實(shí)踐和創(chuàng)新能力，配合材料成型及控制專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

3 《液態(tài)成型設(shè)備及自動化》課程建設(shè)的成效

通過基于OBE理念教育的課程改革，《液態(tài)成型設(shè)備及自動化》課程的學(xué)習(xí)有了顯著的成效，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的滿意度也有了明顯的提高。學(xué)生學(xué)習(xí)成績與以前相比也明顯上升，學(xué)生高分?jǐn)?shù)段人數(shù)明顯上升，低分?jǐn)?shù)段人數(shù)明顯下降，學(xué)生平均成績也有明顯提高。通過基于OBE理念課程改革前、后學(xué)生成績分布情況可以看出，改革前學(xué)生（2015級）的90 以上分?jǐn)?shù)段人數(shù)占比約為5%，80～90分?jǐn)?shù)段約占34%，低分?jǐn)?shù)段人數(shù)占比多，其中70～80分?jǐn)?shù)段占比最高，約為43%；而改革后的2016級學(xué)生的成績有了顯著的提高，90 以上分?jǐn)?shù)段人數(shù)占比提高到約13%，高分?jǐn)?shù)段人數(shù)占比顯著增多，其中80～90分段占比最高，約為41%，低分?jǐn)?shù)段人數(shù)占比明顯下降。

4 結(jié)語

隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，對高等院校人才培養(yǎng)也提供新的要求。因此，《液態(tài)成型設(shè)備及自動化》課程的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容也需與時俱進(jìn)，不斷改革創(chuàng)新，以適應(yīng)時代發(fā)展對人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要。該文通過應(yīng)用OBE創(chuàng)新教育理念對該課程進(jìn)行了全面的改革，構(gòu)建了新的課程教學(xué)目標(biāo)，完善了教學(xué)內(nèi)容和方式，改進(jìn)了課程考核方式，提升了課程教學(xué)質(zhì)量，使課程更加適應(yīng)了該專業(yè)工程能力培養(yǎng)的新要求，為更好地向社會輸送合格的材料成型及控制工程專業(yè)人才奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。