基于OBE的在线课程的知识碎片化建设研究

张爽　王华　高金刚　王利涛

【摘 要】在工程认证OBE教育理念和“互联网+”的背景下，以长春工程学院机械设计制造及其自动化专业为例，进行了PLC控制技术课程的知识碎片化在线课程建设研究。研究的整个流程包括：专业培养目标的制定、毕业要求的制定、PLC控制技术课程目标的制定、PLC控制技术的教学内容的制定。知识碎片化的建设合理性可从PLC课程达成度情况得以验证。

【关键词】OBE;在线课程;PLC控制技术

中图分类号： G434;C912.1-4 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）33-0074-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.035

0 引言

自从2013年06月，我国正式加入“华盛顿协议”，全面开始工程教育专业认证的篇章工程教育认证标准的核心理念有三个，一是以学生为中心的教育理念，二是“成果导向”的教育体系OBE（Outcome-Based Education），三是“持续改进”的质量观。并且目前互联网、物联网、双网的产生已打通了知识学习和知识传播的时空局限，信息传递和信息交互迅即可至。加上智能手机、智能装戴设备的应用，使得知识资源变得无限开放，如同图书馆与人如影随形。本文在工程认证和“互联网+”的背景下，以长春工程学院的PLC控制技术课程为研究对象，进行了基于OBE的在线课程建设研究。

1 专业培养目标的制定

人才培养目标的确立是重中之重。人才培养目标要符合学校的定位和国家级地方的需求。根据长春工程学院应用型本科大学”的办学类型定位以及“立足吉林，面向全国，服务地方，服务行业，服务一线”的服务面向定位，机械设计制造及其自动化专业依据学校总体培养目标，结合专业特点以及行业需求，提出了培养面向生产第一线，具有扎实的自然科学基础和良好的人文素养，具备机械设计制造及自动化领域的专业理论知识和实践能力，能够在机械设计、机械制造及机电控制等相关领域从事机械设计、制造、开发和项目管理等工作的应用型高级工程技术人才。根据校友、用人单位和企业专家的调查评价统计发现针对培养目标分别予制定以下评价指标：

1）具有良好的人文素养，能够在实际工作中遵守工程职业道德和规范，履行工程师的责任。毕业生对自身评价0.99、用人单位评价0.97、企业专家评价0.91。

2）具备良好的机械工程科学知识与实践经验，能对机械工程问题进行分析、研究，具备独立解决机械设计制造及机电控制专业领域内的复杂工程问题的能力，胜任工程师的岗位要求。毕业生对自身评价0.92、用人单位评价0.97、企业专家评价0.89。

3）具有良好的团队合作能力，有国际视野，能够在跨文化背景下与专业同行及社会公众进行有效沟通和交流能力。毕业生对自身评价0.98、用人单位评价0.94、企业专家评价0.85。

4）掌握有关机械行业的政策、法规和标准，具备在有关法律、伦理、社会、环境和经济等约束条件下，独立从事机械项目的技术开发、生产和项目管理的能力。毕业生对自身评价0.94、用人单位评价0.94、企业专家评价0.87。

5）适应社会进步和专业技术发展，具有终身学习和自主学习的能力。毕业生对自身评价0.99、用人单位评价0.97、企业专家评价0.91。

由以上校友、用人单位和企业专家的评价，可见校友、用人单位和企业专家对本专业培养目标的认同度普遍比较高，均在4分即“认同”以上，表明本专业的培养目标与机械行业企业的需求吻合度高，培养目标能得到社会的认同。

2 毕业要求的制定

毕业要求是在培养方案制定过程中完成的。结合学校与机械设计制造及其自动化专业办学特色，制定了本专业毕业要求。下面列举了与PLC控制技术相关的三个毕业要求。

毕业要求3（设计/开发解决方案）：能够设计针对机械设计、制造工艺和机电控制领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的机械系统、单元部件和机械制造工艺，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

毕业要求4（研究）：能够基于科学原理并采用仿真、实验、数值模拟等科学方法，通过设计实验、数据分析和信息综合研究机械设计、制造工艺和机电控制等有关的复杂工程问题，得到合理有效的结论。

毕业要求5（使用现代工具）：能够针对机械设计、制造工艺和机电控制等有关的复杂工程问题，开发、选择与使用适当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，进行分析、预测和模拟，并能够理解其局限性。

3 PLC控制技术课程目标的制定

根据PLC控制技术要求支撑的毕业要求，制定了课程目标及相应的教学内容。详见表1所示。

4 PLC控制技术的教学内容的制定

根据PLC课程目标，制定了相应的理论和实验教学内容，这些知识点即为PLC在线课程建设的知识碎片化建设过程。

根据毕业要求知识点制定课程目标1、课程目标2，并在理论教学将以下内容作为重点，其中包括：（1）概述：特点、工作原理、分类;（2）基本指令：触点、特殊触点、时钟脉冲、计数器、定时器、数学指令、传送指令、比较指令、位移指令、循环指令;（3）基本逻辑指令;（4）程序设计：时序图、SFD。

同时，根据毕业要求知识点制定课程目标3、课程目标4、课程目标5，并在实验教学将以下内容作为重点，其中包括：（1）内部元器件及编程软件的使用实验;（2）控制电动机正反转应用实验;（3）时序逻辑控制实验;（4）计时器应用实验;（5）循环控制实验;（6）数码显示功能实验;（7）顺序控制指令实验;（8）随机控制实验。

5 PLC课程达成情况

为了培养学生控制系统方面的知识、技能和能力，实现课程目标，课程授课以控制系统设计能力培养为原则，OBE成果导向模式，采取了PBL教学和案例教学方法，提出问题（案例）→列出解决问题所需的知识点→对每一知识点进行分析、讲解→讨论、应用解决所提问题→总结。近3年的PLC控制技术课程2015/2016（2）学期、2016/2017（2）学期、2017/2018（2）学期分别在6项目标达成度中实现了0.70、0.57、0.86、0.89、0.81、0.86;0.77、0.74、0.81、0.82、0.82、0.83;0.62、0.59、0.78、0.80、0.80、0.80的达成度。在课程总达成度上三个学期分别0.78、0.80、0.72，也可以看出：课程设计的知识点情况能覆盖课程目标及相应的毕业要求。

6 总结

以长春工程学院机械设计制造及其自动化专业的PLC控制技术课程在线课程研究为例，在工程认证的大背景下，在专业培养目标的制定、毕业要求的制定、PLC控制技术课程目标的制定、PLC控制技术的教学内容的制定4个递进过程下，进行了课程的碎片化知识的建设工作。OBE理念下的在线课程研究将会不断改进，必将提高专业教学的质量。

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