郭俊江

(貴州理工學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院，貴州 貴陽 550003)

習近平總書記在2018年全國教育大會上的重要講話中明確指出，高校要“著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才”，這為我國高等教育的人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)指明了方向?！哆^程流體機械》是研究壓縮機、泵和分離機等流體機械的一門工程學(xué)科，具有較強的專業(yè)性和應(yīng)用性。學(xué)生通過對該門課程的學(xué)習，不僅可以了解過程流體機械的基本概念、基本理論和基本計算方法，分析流體機械的運行性能、調(diào)節(jié)控制及安全可靠性，從而掌握有關(guān)工程設(shè)計制造和選型等技術(shù)，同時該課程對于學(xué)生科研綜合素質(zhì)的培養(yǎng)、實驗動手能力和創(chuàng)新能力的提升起著至關(guān)重要的作用。對于地方工科院校而言，以區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展對人才的需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)出知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，適應(yīng)地方工業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)的高層次工科人才是辦學(xué)的重要目標[1]。為達到這一目標，就須在繼承原有理論和教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外工程教育的先進經(jīng)驗和理念，立足本校的培養(yǎng)目標，努力探索新的教學(xué)模式。

OBE(Outcomes-based Education，即“成果導(dǎo)向教育”)作為一種新的教育模式已經(jīng)在國內(nèi)外的教育體系中得到了較為廣泛的推廣和應(yīng)用[2-4]。該教學(xué)模式主要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習成果，基于職業(yè)發(fā)展需求來反推課程設(shè)計和實施教學(xué)，從而保障學(xué)生畢業(yè)時的學(xué)習產(chǎn)出[5]。不難發(fā)現(xiàn)，該教學(xué)模式聚焦于社會對人才的實際需求，符合當前高素質(zhì)應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)趨勢。地方院校作為應(yīng)用技術(shù)型人才培育的主要機構(gòu)，靈活運用OBE教學(xué)模式具有重要的現(xiàn)實意義，因此本文聚焦OBE教學(xué)模式，以《過程流體機械》課程為例，探討我國二本院校開設(shè)該課程的現(xiàn)實問題和教改思路。

1 地方院?！哆^程流體機械》教學(xué)難點：以貴州理工學(xué)院為例

貴州理工學(xué)院屬于省屬地方二本院校，目前《過程流體機械》教學(xué)主要存在以下問題：(1)實驗條件限制，與《過程流體機械》配套的實驗課程只能采取分組和分批次方式進行，每組由5至7名學(xué)生組成，每次僅能容納兩組學(xué)生實驗。該分組模式導(dǎo)致學(xué)生實驗只能采取合作的方式完成，因此實驗老師無法對每個學(xué)生的操作情況進行合理評價與指導(dǎo)。(2)理論學(xué)時偏少，該課程從以前的72學(xué)時大幅削減至36學(xué)時。若按照以往的教學(xué)方式教學(xué)，則授課內(nèi)容無法深入講解，學(xué)生的學(xué)習難度加深；若只是有針對性地簡化教學(xué)，則授課內(nèi)容過于局限，難以實現(xiàn)課程目標。(3)學(xué)生自主學(xué)習能力弱，由于《過程流體機械》課程的理論性較強，涉及到一系列復(fù)雜公式的推導(dǎo)，對于如貴州理工學(xué)院的地方二本院校，學(xué)生對這些復(fù)雜公式的理解能力比較有限，因此學(xué)習興趣普遍不高。(4)課程考核方式單一，以往《過程流體機械》的考核方式主要是期末筆試考核，致使學(xué)生功利地關(guān)注考試重點而不注重平時課堂內(nèi)容的學(xué)習；同時，單一的考核方式對于學(xué)生平時學(xué)習(如作業(yè)、課堂表現(xiàn)、實驗學(xué)習、仿真訓(xùn)練等)沒有一個綜合、明確的評價體系，無法客觀準確地反映學(xué)生對本課程知識的掌握情況。(5)相對抽象的課程內(nèi)容和灌輸式的公式推導(dǎo)不能引發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，這也導(dǎo)致學(xué)生接受和應(yīng)用課程知識的能力不足，難以達到我國應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標。

針對上述現(xiàn)狀和問題，貴州理工學(xué)院正考慮結(jié)合《過程流體機械》課程的教學(xué)實踐情況，從教學(xué)理念和教學(xué)方法兩方面入手，積極探索和改革《過程流體機械》教學(xué)模式，把OBE工程教育模式引入《過程流體機械》課程教學(xué)中，按成果設(shè)計教學(xué)單元和確定評價方案。那么，資源相對有限的地方院校應(yīng)該如何把OBE模式成功地引入《過程流體機械》課程教學(xué)中，這是本文著力思考的問題。

2 OBE模式下《過程流體機械》課程教學(xué)分析

2.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

按照OBE教學(xué)模式理念，教程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)緊密圍繞學(xué)生學(xué)習成果這一核心，積極探索《過程流體機械》在工程運用中的教學(xué)新思路，培養(yǎng)學(xué)生能夠?qū)嶋H的化工裝置如泵、壓縮機等進行合理計算和選型的能力。考慮到理論教學(xué)時間的減少，在課程內(nèi)容的設(shè)計上應(yīng)進行必要的精簡。對于復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算內(nèi)容可以考慮進行刪減，將一些公式的推導(dǎo)，具體如連續(xù)性方程、歐拉方程、能量方程和伯努利方程，課堂上只講結(jié)論和應(yīng)用，具體推導(dǎo)過程作為課外作業(yè)讓學(xué)生自學(xué)。而且，對于課程中每一章節(jié)的內(nèi)容都應(yīng)歸結(jié)到具體的某一個知識點，以知識點為中心開展教學(xué)活動。此外，為了提高學(xué)生學(xué)習的積極性和興趣，還可以考慮專門開設(shè)與課程相關(guān)的仿真實訓(xùn)和專業(yè)實驗課程。

2.2 預(yù)期學(xué)習效果與評估標準

根據(jù)過控專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標和學(xué)生能力培養(yǎng)要求，要合理設(shè)計出基于OBE模式的課程教學(xué)，首要環(huán)節(jié)是定義畢業(yè)生的預(yù)期學(xué)習產(chǎn)出，即明確該課程的教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的何種能力，要達到什么效果。關(guān)于預(yù)期學(xué)習產(chǎn)出的明確，最重要的是做到具體細致且具有可操作性。參照歐美經(jīng)驗，布盧姆學(xué)習目標分類框架常常被廣泛應(yīng)用，它提供了描述學(xué)生知識、情感和技能掌握程度的詞匯，要求程度欄內(nèi)以L1(認知)、L2(理解)、L3(應(yīng)用)、L4(分析)、L5(綜合)、L6(判斷)來表示對此級能力要求達到的程度。其次，針對于每個知識點會給出相應(yīng)的課程考核標準，對于《過程流體機械》課程考核主要分為三部分：作業(yè)、考勤與課堂表現(xiàn)、期末考試。學(xué)生預(yù)期學(xué)習結(jié)果的評估標準可分為三個層次：低于期望、符合期望和超越期望，課程設(shè)計中針對每一個知識點描述了低于期望、符合期望和超越期望的具體表現(xiàn)形式，以此作為評價依據(jù)。因篇幅限制，本文主要給出考勤與課堂表現(xiàn)的評估標準。也就是說針對課程中每個知識點的預(yù)期效果給出相應(yīng)的考勤與課堂表現(xiàn)的評估標準。以《過程流體機械》課程中部分知識點為例，本文設(shè)計的預(yù)期學(xué)習效果和評估標準如表1所示。從表1可以看出，給出了每個知識點的預(yù)期學(xué)習效果，就可以有針對性地教授知識，并能夠明確相應(yīng)的培養(yǎng)目標；同時給出對應(yīng)的評估標準可以及時掌握學(xué)生對于內(nèi)容的學(xué)習程度，多方面了解學(xué)生是否達到了本知識點的教學(xué)目標；此外，實時的信息反饋有助于老師更好地探索OBE教學(xué)模式下的教學(xué)內(nèi)容和方法。

表1 預(yù)期學(xué)習效果與考核評估標準

注：以布盧姆學(xué)習目標分類法(BILOom's Taxonomy)為基礎(chǔ)描述學(xué)生在學(xué)完本課程后應(yīng)具有的能力，要求程度欄內(nèi)以L1(認知)、L2(理解)、L3(應(yīng)用)、L4(分析)、L5(綜合)、L6(判斷)來表示對此級能力要求達到的程度，無要求則留空。

3 貴州理工學(xué)院《過程流體機械》教學(xué)措施

OBE教學(xué)模式注重成果導(dǎo)向，因此要達到良好的教學(xué)效果需要輔之以必須的教學(xué)條件和方法。OBE模式往往注重成果質(zhì)量標準的指定而容易忽略達到目標的有效途徑，這使得現(xiàn)實教學(xué)中的效果不太理想。因此，為了提高《過程流體機械》的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習興趣，本文結(jié)合貴州理工學(xué)院的教改措施主要從以下兩個方面進行探索。

3.1 課堂教學(xué)與仿真訓(xùn)練相結(jié)合

開展仿真訓(xùn)練是提高學(xué)生理論實踐能力的有效途徑，學(xué)生可以通過仿真訓(xùn)練體會到接近真實操作的感覺，從而有利于提高實際動手能力。近年來，貴州理工學(xué)院購買了大量用于仿真訓(xùn)練的軟件并且配套了專門的仿真實驗室，與《過程流體機械》相關(guān)的內(nèi)容主要有：(1)化工單元操作仿真，如CO2壓縮機單元、吸收解吸單元等；(2)綜合工藝仿真模擬，如合成氨裝置合成工段仿真模擬、煤制甲醇變換工藝仿真模擬、濕法磷酸及萃取工藝仿真模擬等。學(xué)生可以通過電腦操作體會到近乎真實操作的感覺，極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習的氛圍。

3.2 課堂教學(xué)與專業(yè)實驗相結(jié)合

為進一步提升學(xué)生對于《過程流體機械》課程理論的認識，貴州理工學(xué)院配套建立了相應(yīng)的過控專業(yè)實驗室，學(xué)生能夠基于實驗操作來驗證課本上的理論知識。近年來，貴州理工學(xué)院開設(shè)的與《過程流體機械》相關(guān)的實驗教學(xué)內(nèi)容有內(nèi)壓薄壁容器應(yīng)力測定實驗、過程流體機械拆裝實驗、壓縮機性能測試實驗和過程流體機械拆裝實驗等。學(xué)生通過這些實驗的操作，能更直觀具體地理解課堂上所學(xué)的相關(guān)理論知識。另外，實驗過程中培養(yǎng)的動手能力對學(xué)生將來的繼續(xù)深造或企業(yè)一線操作都是重要積淀，而且實驗數(shù)據(jù)處理過程促使學(xué)生計算和繪圖能力得以極大提升，實驗報告的撰寫過程使得學(xué)生分析和歸納問題的能力也得到較好的培養(yǎng)。

4 結(jié)語

OBE教學(xué)模式是從發(fā)達國家教育界發(fā)展出來的一種新型教學(xué)模式，主要強調(diào)以學(xué)習成果為導(dǎo)向，根據(jù)職業(yè)需求的能力來反推課程設(shè)計和實施教學(xué)。對于地方院校而言，應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是重要教學(xué)目標，因此OBE教學(xué)模式具有一定的優(yōu)勢，但在實際使用過程中，一味地照抄照搬并不可取，在我國地方院校資源有限的現(xiàn)實條件下探討該模式的靈活運用具有現(xiàn)實意義。本文以貴州理工學(xué)院《過程流體機械》的教改為例，探討了OBE教學(xué)模式的優(yōu)勢與操作措施，認為在《過程流體機械》課程教學(xué)中OBE模式既能讓老師做到有的放矢，提高教學(xué)效率，也能讓學(xué)生積主動地參與到教學(xué)活動中來，提高學(xué)習興趣。而在OBE模式的具體操作中，需要注重課堂教學(xué)與仿真訓(xùn)練和專業(yè)實驗的有機結(jié)合，避免出現(xiàn)理論和實踐的脫節(jié)和偏廢。當然，只有對《過程流體機械》等課程的教學(xué)模式不斷進行有益的探索和改進，地方院校才能在教學(xué)條件有限、生源質(zhì)量不佳的條件下走出一條卓有成效的教學(xué)模式，努力實現(xiàn)教育部和國家發(fā)改委要求的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標。