邱媛媛 ，賀少鵬 ，鳳 超 ，宋喜艷 ，王偉軍 ，張 鵬

（新疆理工學院，新疆 阿克蘇 843100）

0 引言

OBE（Outcome Based Education）理念作為成果導(dǎo)向教育理念，注重學生通過教育能夠獲得什么能力或成果，明確學習的目的和意義，幫助學生取得想要的能力或成果。我國作為國際本科工程學位互認協(xié)會《華盛頓協(xié)議》的正式成員，積極向國內(nèi)各高校推廣成果導(dǎo)向的教育模式，力求實現(xiàn)國家本科教學質(zhì)量的提高[1]。在新工科建設(shè)方案提出的背景下，OBE 教育理念進一步為高校工科專業(yè)的工程人才培養(yǎng)和課程教學指明了方向，成為我國教育行業(yè)教學改革的重要指導(dǎo)理念[2]。OBE 理念關(guān)鍵性內(nèi)容包括三方面，以學生為中心、以成果為導(dǎo)向和以持續(xù)促發(fā)展，旨在培養(yǎng)學生的學習主觀能動性、目標成果的獲得感和持續(xù)終身學習的意識。

隨著社會科學技術(shù)的進步，自動控制技術(shù)得到迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防事業(yè)、航天航空等各個領(lǐng)域[3-4]?！翱刂乒こ汤碚摗笔且婚T針對機械工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要學習如何使用經(jīng)典控制理論方法解決機械工程領(lǐng)域中廣義系統(tǒng)的動力學問題。課題組將探討應(yīng)用型本科院校背景下基于OBE 理念的“控制工程理論”課程教學改革，分析“控制工程理論”課程特點及現(xiàn)存問題，提出基于OBE 理念的課程教學設(shè)計和考核方式，探索課程成果導(dǎo)向的教學模式，以提升教學效果。

1 課程特點與現(xiàn)存問題

1.1 課程特點

“控制工程理論”是高校針對機械專業(yè)開設(shè)的重要專業(yè)課程，具有理論性強、知識點難、綜合性強的特點，主要介紹經(jīng)典控制理論如何解決廣義系統(tǒng)動力學問題[5]，可為后續(xù)開設(shè)專業(yè)課程的學習和工程實踐應(yīng)用打下基礎(chǔ)。控制工程理論作為一種唯物辯證的方法論，注重研究機械工程系統(tǒng)中信息的傳遞、交互與反饋，要求學生掌握控制理論基本原理和方法，并能促進學生邏輯思維的啟發(fā)和鍛煉。

“控制工程理論”課程具有理論性強、知識點難、綜合性強的特點，同時兼有課程設(shè)置學時少、課程內(nèi)容多的情況[6]。課程涉及的基礎(chǔ)課程較多，主要包括“高等數(shù)學”“復(fù)變函數(shù)”“理論力學”“電工電子技術(shù)”等。該課程需要學生具備較為扎實的基礎(chǔ)課程知識，以輕松解決課程面對的問題，如進行數(shù)學公式推理與計算、分析控制系統(tǒng)建立數(shù)學模型、進行控制系統(tǒng)的性能分析等。課程學習內(nèi)容明確且邏輯思路清晰，主要學習控制工程理論基礎(chǔ)概念知識，以及控制系統(tǒng)的數(shù)學模型建立、時域分析、頻域分析、穩(wěn)定性分析和校正與設(shè)計等[7]，通過教學培養(yǎng)學生應(yīng)對機械工程系統(tǒng)動力學問題的科學分析思維和解決問題的能力。

1.2 課程現(xiàn)存問題

1）課程理論性強，傳統(tǒng)“滿堂灌”教學模式教學效果差。“控制工程理論”課程知識理論性強，綜合性強，涉及多門課程知識，對于基礎(chǔ)課程知識的掌握要求高。課程教學采用傳統(tǒng)“滿堂灌”教學模式，以理論知識為主，內(nèi)容抽象且數(shù)學推導(dǎo)計算多，學生普遍學習興趣不高，缺乏以學生為中心的本位思想，教學質(zhì)量和學習效果均不理想。

2）課程內(nèi)容多，但學時設(shè)置緊張。由于課程內(nèi)容多且涉及多門基礎(chǔ)課程知識，需要為相關(guān)基礎(chǔ)課程知識進行答疑，增加了授課難度，導(dǎo)致教師難有時間精力將理論知識同工程實踐相聯(lián)系，未對學生進行必要的拓展和延伸。因此，培養(yǎng)的多數(shù)學生缺乏科學邏輯思維、創(chuàng)新思維、知識遷移能力、問題解決能力和終身學習意識，難以達到新工科人才培養(yǎng)的目標。

3）學生存在個體差異，難以因材施教。傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學方式和存在時滯性的書面作業(yè)均無法及時客觀真實反映學生的個體差異，無法實現(xiàn)因材施教和個性化教學，導(dǎo)致更多學生失去課程的學習興趣。

2 基于OBE理念的課程教學設(shè)計

2.1 基于OBE理念的課程教學目標

OBE 教育理念注重以成果為導(dǎo)向，以學生為中心，以持續(xù)促發(fā)展，其教學目標可歸納為知識目標、能力目標和素質(zhì)目標三方面[8-9]。立足于新工科建設(shè)對于工科專業(yè)人才培養(yǎng)的目標，緊密聯(lián)系OBE 教育理念，“控制工程理論”課程教學目標如表1所示。

表1 基于OBE 理念的“控制工程理論”課程教學目標

2.2 基于OBE理念的課程教學模式

傳統(tǒng)課程教學模式，采取“滿堂灌”的方式，將理論知識傳授于學生，忽略了專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的畢業(yè)指標，即畢業(yè)生應(yīng)達到的專業(yè)水平與能力。在新工科建設(shè)的大背景下，運用成果導(dǎo)向教育理念進行反向課程教學設(shè)計和正向課程教學實施，開展有效的教學成果評價和人才反饋調(diào)研，以持續(xù)性改進人才培養(yǎng)質(zhì)量[10]。為高質(zhì)量實現(xiàn)基于OBE 理念的課程教學目標，線上線下混合式教學模式應(yīng)運而生[9]?；贠BE理念的“控制工程理論”課程線上線下混合式教學模式如圖1所示。

圖1 基于OBE理念的線上線下混合式課程教學模式

基于課程教學目標和線上線下混合式教學模式，教師需要在開課前做好網(wǎng)絡(luò)教學資源建設(shè)，將教學資料高度完善，包括教案、授課計劃、講稿等，結(jié)合人才培養(yǎng)方案和課程教學目標梳理課程的教學內(nèi)容，明確課程的重難點內(nèi)容，可將教學內(nèi)容的重點部分進行微課錄制或者尋找合適的微課資源，建立課程的在線課外閱讀資源庫和課程思政庫，為課程匹配合適的案例分析、討論題以及習題等制作在線題庫，實現(xiàn)課程教學資源信息化設(shè)計[11]。

教師將借助網(wǎng)絡(luò)平臺提前發(fā)布課前預(yù)習任務(wù)，可安排課程學習委員協(xié)助教師開展督導(dǎo)工作，通過QQ群通知學生及時開展預(yù)習任務(wù)，學生接收任務(wù)消息后認真開展預(yù)習任務(wù)。待預(yù)習任務(wù)結(jié)束后，教師及時查看平臺反饋的學生課前預(yù)習的學習情況，重新梳理課程教學內(nèi)容的重難點和教學組織設(shè)計，增設(shè)學生疑難問題的相關(guān)案例，以提高課程的教學效率并促進學生對課程知識的理解與掌握。在線下課程教學過程中，充分利用好現(xiàn)代教學工具，教師對課前預(yù)習情況進行點評，結(jié)合案例思考題和討論題引導(dǎo)學生進行小組討論，對學生討論結(jié)果進行歸納總結(jié)并引入新課學習。教師結(jié)合工程實際案例講授課程知識，可借助線上學習平臺進行課上的習題測試，可組織學生開展相應(yīng)小組討論，學生應(yīng)認真聽講、主動思考、積極討論和理性總結(jié)。課程結(jié)束后，教師需要梳理本課教學內(nèi)容，并對課程知識進行歸納總結(jié)，布置學生需要完成的線上任務(wù)與線下作業(yè)，學生則認真完成任務(wù)與作業(yè)。

2.3 基于OBE理念的課程教學實施

下面以“控制工程理論”課程第一章緒論為例講述基于OBE 理念的課程教學實施。通過靈活多樣的教學方法和教學手段，激發(fā)學生學習的積極性，培養(yǎng)學生分析與解決問題的能力?！翱刂乒こ汤碚摗闭n程緒論部分主要教學內(nèi)容與課程目標如表2所示。

表2 “控制工程理論”緒論部分教學內(nèi)容與課程目標

2.3.1 課前預(yù)習階段

教師通過網(wǎng)絡(luò)在線學習平臺發(fā)布學生的課前預(yù)習學習任務(wù)，包括學習課程學習資源、獨立完成思考題和開展小組討論等。課程學習資源主要包括課程教學課件、課程視頻資源和課程課外閱讀。其中，課程視頻資源主要來源于國家精品課程或985、211 院校課程，包括控制理論的發(fā)展及概述、控制系統(tǒng)的定義及工作原理和控制系統(tǒng)的組成及控制要求。課程課外閱讀資料將實現(xiàn)課程思政內(nèi)容的融合，主要為介紹控制理論在中國古代的早期應(yīng)用和典型代表指南車的工作原理及控制思想。設(shè)置思考題，包括機械工程控制理論的研究對象和任務(wù)問題，以及控制理論在機械工程領(lǐng)域中的應(yīng)用問題。小組討論內(nèi)容為控制系統(tǒng)的工作原理、組成、分類與基本要求，要求學生積極討論并歸納總結(jié)，線下課將進行小組匯報。

2.3.2 課中學習階段

通過在線學習平臺的學情反饋，教師掌握學生反映的疑難問題，主要為控制系統(tǒng)的工作原理和組成。首先，課上進行課前預(yù)習學習情況的點評，通過多媒體展示本次預(yù)習成績。其次，通過課外閱讀，引入對學生的課程思政教育，引導(dǎo)學生樹立民族自豪感和四個自信，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和團結(jié)協(xié)作的能力；對布置的思考題目進行回答，點評同學們存在的共性問題，開始引入課程的學習；設(shè)置典型的液位控制系統(tǒng)和恒溫控制系統(tǒng)，講解系統(tǒng)的基本概念、工作原理和組成，邀請各小組進行匯報和補充，通過線上學習平臺設(shè)置測試習題，要求學生進行課堂在線答題，以檢驗學生學習質(zhì)量，教師對答題情況進行點評。最后，教師對本堂課進行教學小結(jié)，幫助學生掌握課程內(nèi)容體系和知識重難點。

2.3.3 課后作業(yè)階段

課后階段，教師將結(jié)合學生課前預(yù)習學習情況和課上在線答題情況，科學合理布置課后作業(yè)任務(wù)，主要包括思考題、案例分析和課外閱讀等。

3 基于OBE理念的課程考核方式

傳統(tǒng)教學評價注重期末考試卷面成績，以此成績評價學生課程總體學習表現(xiàn)是不全面、不客觀的，而對學生進行課程學習評價應(yīng)采用全面、科學的過程性課程考核方式。根據(jù)過程性學習評價數(shù)據(jù)，教師可及時全面掌握學生課程預(yù)習、知識掌握與遷移運用以及課后作業(yè)等情況，從而及時調(diào)整授課方式和進度?；贠BE 理念的多元課程考核方式如圖2所示。

圖2 基于OBE理念的多元課程考核方式

對于多元化的過程性課程考核方式，旨在激發(fā)學生學習主觀能動性，減少了期末筆試成績的比例，相應(yīng)增設(shè)了課前預(yù)習成績、互動討論成績、實驗成績、分組報告成績等。課程考核成績由平時成績、期末筆試成績、實驗成績和分組報告成績構(gòu)成。其中，平時成績，包括課前預(yù)習成績、課堂出勤、課堂互動討論成績及課后作業(yè)成績等；期末筆試成績，主要考核學生對課程基本理論知識的掌握與運用，并設(shè)置最新工程實際案例，考核學生的知識遷移能力和發(fā)散性思維，以實現(xiàn)新工科人才培養(yǎng)目標；實驗成績，將從實驗方案分析、實驗結(jié)果正確性以及實驗報告完成情況等方面對學生進行評價考核；分組報告成績，根據(jù)確定的實際案例，對工程需求問題設(shè)計控制方案，分組報告提交，鼓勵設(shè)計方法的多樣性和創(chuàng)造性，以培養(yǎng)學生的團結(jié)協(xié)作意識與創(chuàng)新思維。

4 結(jié)語

綜上所述，在新工科建設(shè)的大背景下，利用OBE理念開展“控制工程理論”課程教學改革，其課程教學設(shè)計和課程考核方式體現(xiàn)了“以學生為中心，以成果為導(dǎo)向”的教育理念，充分培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)與能力，科學提升教學的質(zhì)量與效率，能夠更好地實現(xiàn)應(yīng)用型本科院校專業(yè)人才培養(yǎng)目標和課程目標。