成果导向的教育理念在“工程力学”教学中的应用

摘要：在国家全面推进制造强国战略的背景下，对工科院校的人才培养提出了新的要求。以百色学院材料成型及控制工程专业为例，针对“工程力学”现有教学模式存在的问题，应用成果导向的教育理念，指导课程内容、教学方式、考核方式的改革和实践。

关键词：工程力学；成果导向；教学改革

中图分类号：G642

就材料成型及控制专业来说，“工程力学”是一门重要的通识基础课，其掌握程度在很大程度上影响到后续一系列课程的学习，是沟通基础课和专业课的桥梁。该课程内容广、公式多、概念抽象，理论性与实践性较强，对学生的学习造成一定困难。并且，随着《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》的发布，对现有的教学方式提出了新的挑战[1]。这就要求教师研究新的教学模式，包括对课程的教学内容、教学方法和考核方式等方面进行改革，使学生在掌握基础理论知识的同时，提高其解决工程实际问题和创新的能力。

成果导向教育是一种以学生为中心、强调成果导向、持续改进的先进教育理念，已成为美国、加拿大等国的主流教育理念，对我国的工程教育改革具有重要的指导意义。本文将成果导向教育模式引入成控专业的工程力学课程，对传统的教学模式进行改革探索和实践。

一、成果导向教育思想

成果导向教育（Outcome-Based Education，OBE）的理念简要说来是一种以学生的最终学习成果为导向，反向来确定教学设计和教学实施，并不断进行动态反馈和改进的教学理念，由美国学者Spady于1981年率先提出的，并在众多学者的补充和完善下，逐渐形成了一套比较完整的理论体系，并被美国工程教育认证协会接受和推广。OBE围绕以下四个问题进行了回答[2]：（1）我们想让学生取得的最终学习成果是什么？（2）我们为什么要让学生取得这样的学习成果？（3）我们如何有效地帮助学生取得这些学习成果？（4）我们如何知道学生已经取得了这样的学习成果？

在回答上面的问题的过程中，成果导向教育的思想完整的体现了出来。首先，提出学生所要取得的学习成果，为什么要取得这样的成果，这是反向设计的思想，教学的出发点通过需求来确定，基于最终学习成果，而不是传统的老师想要教什么。专业的培养目标与需求相适应，内涵准确、条理清晰，并且由具体的毕业标准来支撑。对于第三个问题的回答，反映了我们培养学生的方式，通过具体的指标点确定了整个课程体系，从而搭建出学生的能力结构。课程体系又是由每门课程具体教学要求和教学内容所支撑起来的。最后，第四个问题，对学生是否到达设定的培养目标、达成度如何设计了评价体系。

李志义对此进行了总结，具体内容是，一个核心目标：每一个学生都要达到设定的培养目标。两个重要条件：一是学生必须知道自己所要达到的能力结构；二是教师必须为学生提供达到目标的相应条件。三个关键前提：一是所有学生都能以自己的方式达成目标；二是成功的学习能激励下一次的成功学习；三是学校为学生成功学习创造条件。四个实施原则：明确聚焦、拓宽机会、提高要求、反向设计。

二、成果导向理念在“工程力学”课程中的探索与实践

材料成型及控制工程专业是一门多学科交叉专业，包括材料科学、成型工艺、自动控制技术[3]，其培養目标之一包括使学生掌握金属及其加工特性，能在金属塑性成形工艺及模具设计领域从事生产、管理、科学研究、技术开发等工作。其中，金属加工及塑性成型所涉及到的变形、应力、疲劳等最基本的知识点，都属于工程力学方面的知识。所以，工程力学对于材料成型及控制工程专业来说，是非常重要的一门专业基础课，将OBE理念运用到该课程的改革实践中，具有重要意义，是培养合格成控人才的一个重要环节。

1. 确定“工程力学”课程的学习成果

成果导向教学首先要明确在完成本门课程的基础上，能够对学生达到毕业要求的哪几条标准有帮助。之后，再针对这几条毕业要求设计与之相适应的教学内容，安排课时。这一点是关键点，它关注的是学生能够做什么，掌握什么样的知识，具备什么样的能力。并且通过这种方式，把目标成果具体化后，方便量化评价。

根据George Brown学院的指导方案，学习成果目标设置4至5个为宜，切合学生实际能力，并且可以定量或定性衡量。同时，参照Bloom的观点，把认知依递增程度，分成记忆、理解、应用、分析、评价、创造6个层次，运用到学习成果的表述中。每个层次的所用的动词并不是唯一的，如最高层次，除创造外，开放、设计、规划等也属于同等层次。根据以上两个指导方案，结合成控专业特点，拟定了“工程力学”课程的学习成果目标，如表1所示。

2. 课程改革探索与实践

目前，高校工程力学教学过程中存在以下几个突出问题：①学生认为工程力学与本专业相关性不大，对其重要性认识不足，学习缺乏动力；②教师的教学方式和方法落后，没有主动把先进的教学手段和理念结合到教学中去；③课程内容多、理论性强、公式繁多的同时，教学学时减少，造成学生的抵触心理；④考核方式单一，不能真实反映学生水平[4]。针对以上问题，遵循成果导向教育理念，按照反向设计原则，根据之前确定的学习成果目标，将目标细化，具体到实际的教学实践中去。

（1）根据专业特点，调整课程内容

根据后续专业课程的内容与毕业生的回访发现，对于成控专业的学生来说，在后续的学习和工作中，遇到的力学问题主要是关于零件加工时的受力和材料的应力、强度、疲劳等方面的计算，很少会涉及到动力学部分的计算分析。所以，在选择教材的时候，可以不考虑动力学部分的内容。并以材料力学为重点，多使用与成控学科相关的例题进行知识讲解，如引入坯料在模具中的应力计算，裂纹尖端的应力场分析等，为后续的材料挤压成型课程做准备，让学生对本专业有更深的了解。

（2）运用先进教学手段，提高教学质量

随着科技的发展，新的教学手段和方法不断涌现，比如慕课、微课、翻转课堂等等，这些新的教学方法为教师改进传统教学提供了多种选择。利用慕课模式，教师可以把手机从学生上课的玩具变成学习的工具，通过微信平台，将制作好的课程微视频、工程小视频、作业等资料，推送至学生端，实现信息“一对多”的快速、可重复性传递。开放实时微信弹幕讨论，学生能在课上课下随时反映自己遇到的问题，教师及时解答，促使学生主动提问，促进师生交流[5]。

在工程力学的教学中，一堂课往往包含多个知识点，冗长的推导和讲解很容易使学生感到枯燥乏味。针对这个问题，将引入微课课程，配合慕课模式，把较难的知识点分成多个5～10分钟的专题微视频，穿插到相应的课程中进行讲解，避免了学生长时间保持专注而产生的疲倦感，并可重复播放，加深学生学习印象[6]。同时，结合翻转课堂理念，将课堂交还给学生，借助发达的网络信息环境，事先给学生发送教学视频和课堂作业，做好课前准备。教师将课堂的主要时间用于和学生交流、解答疑难、组织小组讨论。

（3）多元化考核方式，真实反映学生学习成果

成果导向教学强调的是学生是否到达学习成果目标，评价结果常用“达成/未达成”表示，但囿于现有分数评价制度，将目标分散到具体的考核指标中。具体做法是：缩减期末考试所占比重，将平时成绩提高到总分的50%。平时成绩由平时作业完成情况，课堂小组讨论，工程小设计组成，共占40%，剩余10%视“大学生机械创新设计大赛”参与情况给定。多元化的考核方式，避免了学生平时不学，考前突击而取得的虚假成绩，调动其全程参与学习的积极性，在保证学生达成学习目标的同时，也实时把学生的学习状态反馈给老师，随时调整教学方式。

三、结束语

针对目前人才培养模式的需求，成果导向理念已成为指导培养工程人才教学模式改革的重要方法和途径。百色学院结合其思想，对于成控专业的工程力学课程，调整了课程内容，教学过程中使用先进的教学手段，采用多元化考核方式，进行了一定的改革实践。教学改革任重道远，仍需继续学习先进理念，改革实践，不断总结经验，实现培养优秀工程人才的目标。

参考文献：

[1]李坤，伍广，李雪斌.《中国制造2025》背景下地方高校工程人才培养新模式[J].教育教学论坛，2016，（5）：256-257.

[2]李志义，朱泓，刘志军，等.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014，（2）：29-34.

[3]贾俐俐，孔凡新，柯旭贵，等.材料成型及控制工程專业教学改革的探索与实践[J].南京工程学院学报（社会科学版），2007，7（4）：50-55.

[4]李新领，张世芳，李纪刚，等.《工程力学》教学中存在的问题及教学改革的探讨[J].当代教育实践与教学研究，2016，（3）：179-180.

[5]冯晶晶，郝淑英，刘海英，等.MOOCs时代基于网络平台下的《工程力学AⅠ》教学模式改革的新思路[J].教育教学论坛，2016，（24）：116-117.

[6]陆仁强.基于微课的《工程力学》课程教学模式改革[J].教育教学论坛，2015，（35）：123-124.

基金项目：2014年度广西高等教育教学改革工程项目（2014JGB225），百色学院2016年度校级教育教学改革工程项目（2016JG33）

作者简介：李维俊（1987-），男，广西陆川人，助教，硕士，研究方向：有限元分析。