摘" 要:針對現(xiàn)代設計方法課程傳統(tǒng)教學體系的局限性,分析教學改革的緊迫性和必要性,探討如何將思政教育與產出導向教育融入教學,旨在推動學生在知識、能力與價值方面的協(xié)同發(fā)展。通過重構教學目標、重塑教學內容、改進教學方法、優(yōu)化教學評價策略,將思政教育與產出導向教育融入現(xiàn)代設計方法課程教學,教學過程強調思政引領,強化知識傳授、能力培養(yǎng)與價值塑造的有機統(tǒng)一,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、職業(yè)素養(yǎng)和社會責任感。實踐表明,教學改革顯著提升了學生的綜合素質,教學質量明顯提高。這一改革為培養(yǎng)符合新時代需求的德才兼?zhèn)湫腿瞬盘峁┝擞行窂?,也為進一步推進教學改革奠定了堅實基礎。
關鍵詞:課程思政;產出導向教育;現(xiàn)代設計方法;教學改革;OBE
文章編號:1671-489X(2025)02-0-04
DOI:10.3969/j.issn.1671-489X.2025.02.
0" 引言
現(xiàn)代設計方法作為機械類專業(yè)一門重要的專業(yè)課程,在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力方面發(fā)揮著重要作用,可以為學生未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實的專業(yè)基礎。然而,現(xiàn)代設計方法課程傳統(tǒng)的教學體系過于注重知識傳授,忽視學生的全面發(fā)展,在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、職業(yè)素養(yǎng)和社會責任感等方面明顯存在一些不足,難以滿足當今社會對德才兼?zhèn)湫腿瞬诺男枨?,因此,深入推進課程教學改革迫在眉睫[1-3]。
隨著我國高等教育改革的不斷深入,課程思政和產出導向教育(Outcome-Based Education,簡稱OBE)逐漸成為教學改革的重要理論框架[4]。課程思政通過將思政教育融入課程教學,實現(xiàn)知識傳授與價值引領的有機統(tǒng)一;OBE則通過明確學習成果目標,引導學生主動學習,確保達到預期學習成果[5]。將課程思政與OBE相結合,不僅能突破傳統(tǒng)教學體系的局限,還為課程教學改革提供了一條全新路徑,以實現(xiàn)學生在知識、能力和價值方面協(xié)同發(fā)展[6]?;诖?,本文從教學目標重構、教學內容重塑、教學方法改進、教學評價策略優(yōu)化四個方面進行探索,提出融合課程思政與OBE的現(xiàn)代設計方法課程教學改革舉措,以實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)與價值塑造的有機統(tǒng)一,進而為培養(yǎng)德才兼?zhèn)湫腿瞬盘峁┯行窂健?/p>
1" 現(xiàn)代設計方法課程教學狀況分析
東華理工大學是我國核工業(yè)第一所高等學校,其機械工程專業(yè)于2019年首批入選國家“雙萬計劃”一流本科專業(yè)建設點。依托該專業(yè),以筆者為核心成員組織申報的數(shù)字化與智能制造團隊,于2021年獲批“江西省高水平教學科研型本科教學團隊”。在2022年的江西省專業(yè)綜合評價中,機械工程專業(yè)排名全省第二。經過多年的發(fā)展,東華理工大學機械工程專業(yè)具備了相對完備的課程教學體系,教學團隊積累了豐富的教學經驗,在推動專業(yè)人才培養(yǎng)方面發(fā)揮了積極作用。
經過多年的教學實踐,筆者發(fā)現(xiàn)該課程傳統(tǒng)的教學體系存在諸多局限,導致學生難以實現(xiàn)全面發(fā)展,具體表現(xiàn)如下。
首先,教學內容單調,教師過于注重理論知識的講授,而對理論聯(lián)系實際則少有涉及,學生難以將所學知識應用于項目實踐。同時,教師對課程思政的育人功能重視不夠,思政元素缺乏,不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、職業(yè)素養(yǎng)和社會責任感。
其次,教學方法陳舊,教師偏重單向知識傳授,師生、生生互動不足,難以激發(fā)學生的學習主動性,限制了學生的全面發(fā)展。
最后,評價方式單一,教師過度依賴考試成績評估教學效果,導致學生更關心分數(shù)而忽視綜合能力的提升,難以滿足高素質綜合型人才培養(yǎng)的需求。
此外,學生本身的需求也在不斷變化,他們不僅期望通過學習掌握專業(yè)知識和技能,更渴望獲得全面發(fā)展的教育體驗,包括創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、實踐能力的提升,以及團隊合作與溝通技巧的增強,為未來職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎。
總之,課程傳統(tǒng)教學體系的局限以及社會需求和學生期望的變化,使得學校機械類專業(yè)在高素質人才培養(yǎng)上仍面臨挑戰(zhàn),一定程度上也制約了專業(yè)的高質量發(fā)展和人才培養(yǎng)規(guī)格。因此,改革不僅是對課程傳統(tǒng)教學體系局限性的突破,更是應對社會期望和學生需求變化的必然選擇。
2" 現(xiàn)代設計方法課程教學改革舉措
2.1" 融合課程思政和OBE的原則與思路
為將思政教育與OBE有效融入課程教學,達成專業(yè)培養(yǎng)目標,首先,必須將思政教育貫穿課程教學全過程,通過將思政元素有機融入課程教學體系,實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)與價值塑造的有機統(tǒng)一,從而更好地落實立德樹人根本任務[7];其次,秉持OBE“學生中心、產出導向、持續(xù)改進”的理念,教學應以學生的學習需求和未來發(fā)展為出發(fā)點,注重學生的全面發(fā)展,并通過持續(xù)改進不斷優(yōu)化課程教學,確保教學質量持續(xù)提升。圖1為課程教學改革整體思路框架。
2.2" 融合課程思政與OBE的教學目標重構
原課程教學目標側重知識和技能的掌握,以滿足專業(yè)畢業(yè)要求?,F(xiàn)代設計方法與多門先修課程以及未來的專業(yè)工作緊密關聯(lián),課程內容龐大且抽象,是一門理論與實踐并重的專業(yè)課程。根據專業(yè)培養(yǎng)目標,結合課程思政與OBE,將原課程目標重構為知識目標、技能目標和價值目標。
2.2.1" 知識目標
掌握有限元法和優(yōu)化設計的核心理論與方法,確保學生具備扎實的理論基礎和專業(yè)知識。以有限元法為例,學生應理解離散化、節(jié)點、單元和邊界條件等基本概念;掌握有限元法的基本思想和彈性力學問題的求解步驟,包括彈性體的離散化、建立單元剛度矩陣、組建總體剛度方程、引入約束條件和求解方程組。
2.2.2" 技能目標
具備獨立使用工具解決典型設計問題的能力,能夠對結果進行定性和定量分析,并具備一定的實踐與創(chuàng)新能力。以有限元法為例,學生應熟悉至少一種有限元軟件的使用,如Simdroid、ANSYS或ABAQUS等,包含模型建立、加載邊界條件、施加載荷、求解以及結果后處理;能借助軟件對簡單的彈性力學問題進行有限元分析并提出優(yōu)化設計方案。
2.2.3" 價值目標
培養(yǎng)學生的敬業(yè)精神,樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,增強團隊合作意識,使學生具備良好的職業(yè)素養(yǎng)和高度的社會責任感。
2.3" 融合課程思政與OBE的教學內容重塑
原課程教學內容主要包括優(yōu)化設計、有限元法、可靠性設計和綠色設計等,側重基本理論和方法?;贠BE理念的逆向設計思想,教學應注重理論與實踐相結合,通過行業(yè)調研制定課程教學要求,引入與教學相關的經典前沿項目,提取其中的知識點,確保知識與技能的無縫銜接。由于現(xiàn)代設計方法課程總課時較少(僅32學時),且安排在大四上學期,學生普遍面臨考研或求職的壓力,因此,課程內容不宜貪多求全?;诖耍瑢⒄n程教學內容重塑為緒論、優(yōu)化設計和有限元法三部分。在適當精簡課程內容的基礎上,重點通過項目實踐構建能力培養(yǎng)主線,培養(yǎng)學生運用基本理論和方法進行設計與創(chuàng)新的能力。
此外,通過深度挖掘,思政元素應盡可能融入教學內容的每個角落。如在緒論和有限元法部分,通過介紹獨立于西方創(chuàng)立有限元法的我國數(shù)學家馮康先生的科學人生,以及他發(fā)展有限元法的非凡歷程,激發(fā)學生的學習熱情和民族自豪感。同時,思政元素不必局限于國內,應適當增加學科發(fā)展史、杰出科學家、科技前沿等內容,歸納蘊含的科學方法,挖掘科學精神、工程素養(yǎng)和愛國情操等思政元素,豐富課程教學內容,實現(xiàn)知識、能力與價值的協(xié)調發(fā)展。
2.4" 融合課程思政與OBE的教學方法改進
教學方法是實現(xiàn)思政教育與OBE融入課程的關鍵途徑,是將教學內容轉化為學生個體知識和能力的重要手段。根據現(xiàn)代設計方法課程的實踐性特點,項目教學法和案例教學法是兩種行之有效的方法,通過這兩種教學方法,能夠幫助學生更清晰地理解課程目標,從而激發(fā)學生的學習主動性,促使他們主動運用現(xiàn)代設計方法分析實際問題,有助于增強實踐能力和創(chuàng)新意識。
項目教學法強調“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”,注重理論與實踐相結合[8]。以結構設計與優(yōu)化為例,項目教學法的實施步驟為:
1)將學生分成若干個小組,教師介紹項目的背景和目標,讓學生了解有限元法在結構設計中的應用;
2)教師講解有限元法的基礎理論,介紹有限元軟件的使用流程,幫助學生掌握有限元分析的基本步驟;
3)教師指導各小組進行內部分工,協(xié)助各小組依據物理過程合理建立有限元模型;
4)教師引導學生分析討論計算結果,幫助學生掌握運用有限元法進行結構設計的方法,并能提出初步的結構設計與優(yōu)化方案;
5)各小組通過匯報和答辯展示項目成果,教師進行提問和點評,評價標準依據優(yōu)化方案的合理性、軟件使用的熟練程度、小組成員的團隊協(xié)作水平和匯報內容的邏輯性等;
6)教師給予各小組具體反饋,并提出進一步改進的建議。
案例教學法通過真實案例引導學生自主學習,側重培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維[9]。以梁結構的應力分析和優(yōu)化為例,案例教學法的實施步驟具體如下:
1)教師從實際項目或科研成果中選擇與教學目標相關的真實案例;
2)教師明確案例要求,讓學生通過分組自主學習,掌握運用理論知識和有限元軟件分析梁結構的應力問題,并提出優(yōu)化方案;
3)各小組分別進行匯報展示,教師進行點評并指出方案的優(yōu)勢和不足,鼓勵學生積極探求更多解決方案的可能性。
2.5" 融合課程思政與OBE的教學評價策略優(yōu)化
原課程教學評價主要包括形成性評價和終結性評價,分別占總成績的40%和60%。形成性評價為課前、課中和課后的過程評價,依據是學生學習過程中的具體表現(xiàn),如知識測試、課堂提問、作業(yè)反饋、項目報告等。終結性評價則主要通過期末考試進行,側重考查知識點的識記、理解和應用。
為全面細致反映學生知識和技能的掌握程度,衡量學生在創(chuàng)新思維、職業(yè)素養(yǎng)和社會責任感方面的發(fā)展情況,課程教學評價策略需要不斷優(yōu)化,具體如下:
首先,引入多元化的評價方法,除期末考試外,還應將學生的課堂參與度、合作精神和創(chuàng)新思維表現(xiàn)納入評價標準;
其次,評價標準要強調思政引領,重點關注學生價值觀的發(fā)展,通過項目報告、案例討論等方式評價學生對職業(yè)素養(yǎng)和社會責任的理解情況;
最后,評價標準應該注重學習成果的達成度,要通過終結性評價重點考查學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。
此外,為確保評價的公平性和科學性,應建立持續(xù)改進的評價反饋機制,通過定期教學反思和學生反饋,不斷改進評價標準和方法,推動教學評價策略的持續(xù)優(yōu)化。
3" 課程教學改革成效
本次教學改革基于筆者多年教學一線經驗進行,通過縱向比較近年來各年級學生的課程學習情況,學生綜合素質和課程教學質量整體呈現(xiàn)持續(xù)提升的態(tài)勢。通過案例教學和項目教學,大大激發(fā)了學生的學習熱情,不僅幫助學生鞏固了專業(yè)知識,還增強了學生的實踐能力,學生的理論知識和專業(yè)技能更加扎實,且能較好運用所學知識分析實際問題。學生通過參與團隊項目和小組討論,學會了有效溝通與協(xié)調,提升了團隊合作精神和協(xié)作能力。學生在職業(yè)素養(yǎng)與社會責任感的討論中,加深了對職業(yè)素養(yǎng)和社會責任的理解,認識到設計工作對社會潛在的影響,為未來堅守職業(yè)操守奠定了堅實基礎。通過比較近兩年學生的期末總成績,2020級的平均成績從2019級的66.5分提升至73.4分,及格率從94.2%提高到100%,兩者均有明顯提升,教學效果得到充分體現(xiàn),學生得到全面發(fā)展。
此外,問卷調查顯示,學生對課程教學內容、教學方法和教學評價的滿意度顯著提高。大多數(shù)學生認為,課程內容豐富多樣,教學方法創(chuàng)新有效,尤其在思政元素的融入方面表現(xiàn)出色,毫無違和感。學生普遍表示,這種教學模式增強了他們的學習興趣和主動性。同行也給予高度評價,認為新的教學模式不僅提高了教學質量,教學體驗也更加豐富生動。
綜上所述,此次教學改革在學生的知識掌握、專業(yè)技能和價值認同方面取得顯著成效,得到學生和同行的一致認可,為進一步推進現(xiàn)代設計方法課程教學改革奠定堅實基礎。
4" 結束語
本文通過融合課程思政與OBE進行現(xiàn)代設計方法課程教學改革,實踐表明,教學改革顯著增強了學生的知識掌握、專業(yè)技能,提升了學生的價值認同,促進了學生創(chuàng)新思維、職業(yè)素養(yǎng)和社會責任感的全面發(fā)展,更好地滿足了新時代高素質人才培養(yǎng)的需求。然而,教學改革是一個不斷優(yōu)化的過程,未來應進一步探索更有效的教學模式,不斷改進課程體系,為培養(yǎng)更多德才兼?zhèn)涞母咚刭|人才作出應有貢獻。
5" 參考文獻
[1] 黃彪,伍建,程永輝,等.新工科理念下OBE模式創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐,2021,4(8):123-124,130.
[2] 尹強,嚴清華,宋少云,等.“新工科”背景下現(xiàn)代設計方法課程的教學改革及實踐[J].武漢輕工大學學報,2019,38(3):105-110.
[3] 王晨光,李海真,孫運強,等.通信工程專業(yè)實訓教學體系建設與改革[J].中國教育技術裝備,2024(15):60-62.
[4] 王新華,錢煒.課程思政與OBE理念相融合的課程體系構建:以“機械創(chuàng)新設計”課程為例[J].上海理工大學學報(社會科學版),2022,44(4):419-423.
[5] 陳鑫,趙寶成,范存新,等.OBE理念下工科專業(yè)課程持續(xù)改進機制設計與實踐[J].實驗室研究與探索,2023,42(12):161-169.
[6] 宋雪萍.OBE框架下機械工程專業(yè)課程思政建設的研究[J].教育教學論壇,2024(27):137-140.
[7] 劉愛蘭.理工科專業(yè)課的課程思政教學實踐[J].中國電力教育,2021(增刊1):217-219.
[8] 劉浩銳,楊娜娜,趙磊,等.新工科背景下《快速成型技術》課程教學模式的改革與探索[J].教育教學論壇,2019(45):142-143.
[9] 董金梅,高洪梅,徐洪鐘,等.提高實踐創(chuàng)新能力的在線案例教學模式探析[J].高教學刊,2022,8(4):43-47.