趙兵朝

成果導(dǎo)向教育(Outcome Based Education， OBE)作為一種先進的教育理念，1981年由美國學(xué)者斯派蒂(Spady)[1]等人提出后，很快被美國工程教育認證協(xié)會(A-BET)全面接受。我國2013年6月被接納為《華盛頓協(xié)議》簽約成員，應(yīng)用OBE理念引導(dǎo)工程教育改革，目前已成為我國工程教育專業(yè)認證的主流。OBE理念強調(diào)以下四個問題[2]：其一，想讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么？其二，為什么要讓學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果？其三，如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果？其四,如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果？

李志義基于OBE理念給出了教學(xué)設(shè)計應(yīng)遵循的原則——反向設(shè)計，并探討了如何編寫教學(xué)大綱[3]32。田例江將“案例驅(qū)動式”教學(xué)方法應(yīng)用在工程類專業(yè)的課程教學(xué)中，摒棄了重理論、輕教學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式[4]。李志義以產(chǎn)出導(dǎo)向法為基礎(chǔ)，根據(jù)產(chǎn)出目標(biāo)，在“大學(xué)英語演講”課程中采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，也取得了較好的教學(xué)效果[3]39?！伴_采損害學(xué)”課程作為西安科技大學(xué)采礦工程一門主干專業(yè)課程，如何在教材編寫、教學(xué)大綱制定、教學(xué)方法改革和教學(xué)實驗平臺構(gòu)建等方面，圍繞OBE理念強調(diào)的四個問題，并結(jié)合采礦工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求實現(xiàn)改革與創(chuàng)新,在教學(xué)過程中落實好顯得尤為重要。

一、課程教學(xué)大綱的制定

“開采損害學(xué)”是采礦工程專業(yè)關(guān)于特殊開采與環(huán)境保護的一門應(yīng)用性較強的課程，課程設(shè)置的目的是為了滿足采礦工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求。課程教學(xué)大綱制定過程中，采用了反向設(shè)計模式：首先，從采礦工程專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點的需求開始，由需求決定課程的教學(xué)目標(biāo)。其次，由教學(xué)目標(biāo)決定教學(xué)大綱。最后，由教學(xué)大綱決定課程講授的內(nèi)容和采用的教學(xué)方法。該課程想讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)效果、課程教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生12個畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)支撐關(guān)系(見表1)。

表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點對應(yīng)關(guān)系

“開采損害學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)：其一，使學(xué)生掌握覆巖與地表的移動變形規(guī)律，具備表述采動過程中開采沉陷規(guī)律的能力。其二，掌握采動地表移動變形預(yù)計、地表移動觀測站設(shè)計、計算機模擬和相似材料模擬等方法，具備具體解決采動地表移動變形預(yù)計、評價和分析的能力。其三，掌握采動損害對地表建筑(建構(gòu))的危害、防護方法和保護煤柱留設(shè)方法，具備解決關(guān)于“三下”特殊開采復(fù)雜問題的能力。其四，熟悉采動對礦產(chǎn)資源、礦區(qū)環(huán)境損害和保護等方面的基本知識，使學(xué)生具有環(huán)境與資源保護意識和可持續(xù)發(fā)展觀念，具備從可持續(xù)發(fā)展角度分析采礦工程復(fù)雜問題的能力。課程教學(xué)大綱涉及的教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)、畢業(yè)要求指標(biāo)點對應(yīng)關(guān)系(見表2)。

表2 “開采損害學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)、畢業(yè)要求指標(biāo)點對應(yīng)關(guān)系

續(xù)表2

二、課程教學(xué)過程中存在的不足

1. 學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高

傳統(tǒng)教育模式和教學(xué)方法以教師為中心，課程教學(xué)以教材為中心，教材的內(nèi)容往往落后于現(xiàn)場幾年甚至十余年，且教材缺少現(xiàn)場應(yīng)用的成果和成功案例，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，求知欲望不足，進而導(dǎo)致學(xué)習(xí)的動力不足?；贠BE理念，以學(xué)生為中心，從“問題提出—知識獲取—問題解決—效果驗證”的途徑，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進而實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)由“被動”向“主動”的轉(zhuǎn)變，具體措施如下：

(1) 借助啟發(fā)式教學(xué)，以課程教學(xué)基本內(nèi)容為基礎(chǔ)，提出現(xiàn)場亟待解決的相關(guān)問題。

(2) 明確課程目標(biāo)和大綱中要求學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果包括哪些知識、方法和手段。

(3) 講述課程相關(guān)理論、手段和方法時，重點突出所學(xué)成果能夠解決現(xiàn)場哪些復(fù)雜問題。

(4) 基于工程實例，借助案例式教學(xué)，驗證學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果，尤其是解決現(xiàn)場復(fù)雜問題的效果。

2. 教學(xué)過程中實施OBE理念難

目前教學(xué)大綱的編制往往是正向設(shè)計，甚至有些課程教學(xué)大綱僅依據(jù)教材而編寫，對此順應(yīng)OBE理念可以從“教促研—研促教—教促學(xué)—學(xué)促用”這樣的途徑構(gòu)建教學(xué)模式。具體方法如下：

(1) 借助啟發(fā)式教學(xué)，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)求知欲的同時，思考現(xiàn)有理論及方法的不足，激發(fā)教師對所授課程涉及研究領(lǐng)域的興趣。

(2) 以課程的案例庫建設(shè)為基礎(chǔ)，借助案例式教學(xué)，講述應(yīng)用現(xiàn)有理論和方法解決現(xiàn)場復(fù)雜問題的過程和步驟。

(3) 以課程實驗平臺建設(shè)為基礎(chǔ)，借助課程實驗教學(xué)，在理論知識與工程實踐間搭建橋梁，促進理論教學(xué)與工程實踐的融合。

(4) 以取得的學(xué)習(xí)成果為基礎(chǔ)，指導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)科競賽和第二課堂，使學(xué)生可以參與科技作品競賽和科研項目，并獲取相應(yīng)的榮譽與獎勵。

3. 學(xué)習(xí)效果檢驗單一

學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果往往通過期末考試這一單一的模式來檢驗，其與OBE理念中關(guān)注的主要問題，即如何讓學(xué)生知道已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果存在較大的差距。期末考試僅能了解知識的掌握程度，而是否做到了理論知識與工程實踐的有機融合?是否培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識?是否使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到訓(xùn)練?學(xué)生是否了解學(xué)習(xí)成果取得的效果?這些問題都無從得知。

檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)成果的效果，應(yīng)圍繞OBE理念重點突出的問題，即如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果?在課程教學(xué)過程中，以學(xué)生為中心，圍繞學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，通過“創(chuàng)新意識培養(yǎng)—創(chuàng)新知識獲取—創(chuàng)新能力訓(xùn)練—創(chuàng)新能力檢驗”的途徑，構(gòu)建學(xué)習(xí)效果檢驗?zāi)Ｊ?，檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

(1) 應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，檢驗學(xué)生所取得的學(xué)習(xí)成果。

(2) 基于課程教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)用案例式教學(xué)，講述解決復(fù)雜采礦工程問題的具體理論、方法和步驟，借助期中、期末考試，檢驗教師想讓學(xué)生取得學(xué)習(xí)成果的效果。

(3) 借助課程實驗平臺建設(shè)，使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到訓(xùn)練，促使課堂理論教學(xué)與工程實踐有機融合，進而檢驗教師是否有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果的效果。

(4) 借助學(xué)科競賽和第二課堂，學(xué)生通過參加學(xué)科競賽，完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃大賽等項目，檢驗讓學(xué)生知道已經(jīng)取得這些學(xué)習(xí)成果的效果。

三、OBE理念在課程教學(xué)中的應(yīng)用及效果

1. 課程教學(xué)的應(yīng)用

(1) 在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性方面，如在講述“開采損害學(xué)”第八章——建筑物下安全開采中關(guān)于地表移動變形對建筑物的影響時，可采用啟發(fā)式、案例式教學(xué)[5]。通過礦區(qū)民房采動損害技術(shù)鑒定的相關(guān)案例：其一，使學(xué)生了解到礦區(qū)房屋損害不僅有采礦因素；還有非采礦因素。其二，非采礦因素還包含自然因素和人為因素。其三，即使房屋損害是采礦因素造成的，還涉及是一個煤礦還是多個煤礦開采，或者建筑物受損不一定是建筑物下方所在煤礦開采造成，可能存在鄰近礦井開采或鄰近礦井越界開采等情況。其四，進一步豐富學(xué)生教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)求知欲望，實現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)由“被動”向“主動”的轉(zhuǎn)變。

(2) 在教學(xué)過程中實施OBE理念方面要做到：其一，授課教師應(yīng)明確讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么？該課程大綱制定了4個教學(xué)目標(biāo)：要求學(xué)生具備表述采動過程中開采沉陷規(guī)律的能力；具備具體解決采動地表移動變形預(yù)計、評價和分析的能力；具備解決“三下”特殊開采復(fù)雜問題的能力；具備從可持續(xù)發(fā)展角度分析采礦工程復(fù)雜問題的能力。其二，教師在教學(xué)過程中，借助課程教學(xué)案例庫建設(shè)，采用啟發(fā)式、案例式的教學(xué)方法，講述煤層開采地表與覆巖的移動變形、“建筑物、水體、道路及管線下安全開采”和環(huán)境保護等相關(guān)知識，講解如何應(yīng)用所學(xué)知識分析、解決現(xiàn)場復(fù)雜問題的方法和步驟，讓學(xué)生認可該課程為什么要求自己取得上述學(xué)習(xí)成果的必要性和重要性。其三，以課程實驗平臺建設(shè)為基礎(chǔ)，促進理論知識與工程實踐的融合。在課程實驗教學(xué)過程中，西安科技大學(xué)為了讓學(xué)生了解煤層開采后覆巖的破壞規(guī)律和發(fā)展演化過程，自主研發(fā)了相似材料模擬實驗平臺；為了給學(xué)生提供良好的計算模擬環(huán)境，自主研發(fā)了“開采損害預(yù)計評價軟件系統(tǒng)”和“開采沉陷預(yù)計軟件”；針對水體下安全開采，開發(fā)研制了覆巖導(dǎo)水裂縫帶觀測實驗設(shè)備等，不僅為有效地幫助學(xué)生奠定了結(jié)實基礎(chǔ)，也為促進學(xué)生理論知識與工程實踐的深度融合提供了保障。其四，借助學(xué)科競賽和第二課堂。學(xué)生通過參加科技競賽完成作品、完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃大賽項目的過程不僅可以查找自己學(xué)習(xí)成果的不足，也可通過課外作品競賽，檢驗所取得學(xué)習(xí)的成果。

2. 課程教學(xué)的效果

(1) 西安科技大學(xué)以“教促研—研促教—教促學(xué)—學(xué)促用”的教學(xué)理念，結(jié)合課程特點，分模塊建設(shè)開放的教學(xué)案例庫，自主研發(fā)創(chuàng)新實驗平臺，使學(xué)生創(chuàng)新能力得到顯著提升。近五年來圍繞本課程學(xué)習(xí)成果，學(xué)生先后獲全國行業(yè)實踐作品大賽13項，省級大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”5項，完成國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃大賽項目3項。用人單位反映我校畢業(yè)生能夠靈活運用自己的專業(yè)知識，且理論基礎(chǔ)知識扎實，具備解決現(xiàn)場相關(guān)技術(shù)難題的基本能力。

(2) 授課教師被評為校級大學(xué)生課外科技活動優(yōu)秀指導(dǎo)教師、校級二級胡楊名師和首屆全國煤炭教學(xué)名師，同時“開采損害學(xué)”獲批省級精品資源共享課程，關(guān)于該課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化和教學(xué)方法改革分別獲校級教學(xué)成果特等獎2項。