基于OBE理念的《设备管理与可靠性》课程教学改革与实践

徐晴晴

（中国石油大学（北京） 北京 102249）

1 研究背景与意义

《设备管理与可靠性》是一门综合设备管理、设备可靠性、设备维修等多门学科的课程，也是一门应用性和实践性很强的课程。其开设的目的及任务是使机械工程和安全工程等专业的学生能够掌握设备管理、可靠性及维修管理的一些基本方法，使学生能够较快地适应现场实际工作的需要。课程以概率论、数理统计、随机过程等为数学基础，且与系统工程、价值工程、工程心里学、质量控制技术等学科相关，不仅要求学生要牢牢掌握基本理论知识，还能将理论知识运用到现场实际中。因此，进行《设备管理与可靠性》课程的教学改革与实践，提高学生学习积极性和教师教学效果，真正实现教学相长，对以学生为中心的OBE教学理念的实施具有重要意义。

2 传统教学存在的问题

2.1 专业理论知识灌输型教学模式

传统的教学模式以教师主动教授，学生被动接受为主，教师主要对专业理论知识进行讲解，要求学生对所学内容进行记忆和复现。这种“注入式”和“满堂灌”的传统教学模式无法提高学生主动学习的能力。教学过程中缺少教师与学生的互动，不能调动学生的学习兴趣和积极性，无法达到理想的教学效果。

《设备管理与可靠性》课程中设备管理部分的专业理论知识较抽象，知识点的讲解过程中，学生大多时间是在被动接受知识，没有深入地了解知识点。这种专业理论知识灌输型教学模式，在《设备管理与可靠性》课程的教学过程中，忽略了学生的主体地位，造成了学生主动参与性不高，从而影响了教学效果。

2.2 工程实践训练接受型学习模式

《设备管理与可靠性》是一门工程性和实践性很强的课程，然而受条件限制，多数学生没有机会就所学知识进行实践，也没有真正了解所学知识在实际工程中的运用。传统教学不仅无法提高学生的工程实践能力，而且还制约了其创新能力的提升。

《设备管理与可靠性》课程中设备可靠性部分的专业理论知识与实际工程联系非常紧密，如系统可靠性分析与设计等知识点需结合工程实例进行讲授，将可靠性框图（reliability block diagram）、故障树分析（fault tree analysis,FTA）、故障模式与影响分析（failure mode and effect analysis,FMEA）等可靠性分析与设计方法应用于航空、航天、核电、电子、石油、化工等重大工程或产品研发实例中，可提高学生的工程实践能力，从而达到教学效果的提升。

3 OBE理念在《设备管理与可靠性》课程中的教学改革

OBE理念是以学生为中心的教学理念，从课程大纲的修订、教学内容、教学方法和考核方式的改进方面进行教学设计，如图1所示。

图1：基于OBE理念的《设备管理与可靠性》课程教学改革与实践

3.1 翻转课堂教学方式建设

通过整合《设备管理与可靠性》课程的教学平台，建设基于“翻转课堂”教学方式的数字化教学环境，开发教育教学、在线学习及习题解答等方面的应用。开发、收集、组织丰富的教育教学资源并建立课程网站，网站主要包括教学大纲、教学PPT、教学录像、工程案例、课后作业等内容。结合机械工程和安全工程专业教学的特点，通过数字化教学环境的建设，采用翻转课堂、线上线下、案例教学等混合式教学方式，增强师生互动交流，促进学生自主学习，提高以学生为中心的教学效果。

针对《设备管理与可靠性》课程中设备管理部分的知识点，开展课前线上自学听讲，课堂线下师生作业反馈、研讨互动的翻转课堂教学方法。学生在课前线上进行资料查阅，制作PPT，在线下课堂进行演讲汇报。资料查阅内容为设备管理部分相关的专业知识内容，如：现代企业设备管理相关部门及其职责、TPM设备管理经典实战案例分析等知识点。通过2个学期的教学改革实践，学生自主进行资料查阅，完成演讲汇报，锻炼了资料提炼、演讲表达等能力，可见，翻转课堂教学方式有效地提高了教学效果。

3.2 案例分析式教学方法改革

案例分析式教学是实现OBE教育理念的一项重要手段，是一种开放式、互动式的教学方式，解决了传统教学中理论与实践无法有效联系的问题。案例分析式教学主要实施步骤为准备教学案例，指导学生提前阅读，组织学生开展讨论，形成反复的互动与交流，提高学生分析问题和解决问题的能力，使教学案例真正起到有效促进教学效果的作用。

针对《设备管理与可靠性》课程中设备可靠性部分的知识点，建设启发式、研讨式和案例分析式教学方法。给学生提供自学材料，包括系统可靠性分析与设计方法中的可靠性框图、故障树分析、故障模式与影响分析以及各种设备可靠性方法等。学生参考自学材料并调研国内外的相关文献，完成设备大修、改装或更新的技术经济分析的小论文。通过2个学期的案例分析式教学方法改革，学生在文献调研及论文写作方面的能力具有显著提高，同时加深了对专业理论知识的理解，达到了提高教学质量的目的。

3.3 基于OBE工程教育改革的考核模式

基于以学生为主体的教育理念，将课程内容及实践环节进行改革，同时考核形式也需进行相应调整，原考核方式为平时成绩20%+期末考试80%，现改为考核成绩包括平时成绩10%+期末考试60%+课程大作业30%。其中，平时成绩10%包括作业情况、课程小结测验、出勤等，课程大作业30%包括翻转课堂情况和小论文成绩。本考核方式的改革结合翻转课堂教学方式和案例分析式教学方法，重点突出对学生实践能力的考核，锻炼学生的综合素质。

4 结论

通过将OBE教育理念引入《设备管理与可靠性》的教学实践中，结合以学生为中心，以能力为导向的思想，综合运用翻转课堂、案例式教学、研讨式教学等多种教学方法，能够将课堂理论教学与工程实际有效结合，既可以培养学生主动思考、积极参与讨论的主观能动性，又可以提升学生解决工程实际问题的能力。基于OBE理念的《设备管理与可靠性》课程教学改革，不仅有利于本课程教学效果的提高和学生能力的培养，还可用于其他专业课程的教学，具有很好的推广应用效果。