基于OBE理念的流体传动技术课程 智慧课堂教学研究与实践

刘雪霞 尚会超 安向东

摘 要：流體传动技术作为高校机械工程本科专业的基础核心课程，具有理论性强、内容抽象、实践性强等特点。本研究基于OBE理念的教学模式，在教学大纲，教学内容、方法和手段，考核方式和成绩评价标准，目标达成和持续改进等四个方面进行积极改革和实践，并建立基于OBE理念的流体传动技术课程智慧课堂，取得了良好的教学效果。

关键词：流体传动技术课程;OBE理念;智慧课堂;课程改革

流体传动技术是中原工学院机械工程本科专业的主干技术基础课程，2004年被评为河南省精品课程。多年来，课程组不断充实师资队伍，打造了一支以教授、博士为核心，教学和实践经验丰富的师资队伍。近年，经过提炼课程内容，整合网络教学资源，建设成了基于OBE理念的流体传动技术课程智慧课堂。

一、基于OBE理念的课程教学改革模式

基于学习产出的教育模式（Outcomes-based Education，缩写为OBE）最早出现于美国和澳大利亚的基础教育改革中。这种教育模式强调“以学生为中心，以产出为导向，不断持续改进”，教育者必须对学生毕业时应达到的能力及其水平有清楚的构想，然后寻求设计适宜的教育结构来保证学生达到预期目标。

二、基于OBE理念的教学环节改革举措

课程组基于OBE理念的教学模式对流体传动技术课程从教学大纲，教学内容、方法和手段，考核方式和成绩评价标准，目标达成和持续改进等四个方面进行积极改革和实践。

（一）教学大纲的改革

课程教学团队和校内外专家经过现场研讨，共同分析人才培养的目标和需求，确定了该课程在整个专业课程建设中的地位，从教学内容、教学方式、实践教学内容、成绩评价标准、课程目标达成度和对毕业要求的支撑度方面进行了修订，相比以前的教学大纲，新的教学大纲更加重视学生的分析能力和知识转化能力的提升。比如，制定3个课程目标：1.理解液压传动系统的组成，掌握流体力学基础，包括静力学、动力学特性和三大定律;2.理解各种液压元件的工作原理，掌握液压元件的选择方法;3.掌握各液压基本回路和典型回路的基本特点，能够独立分析和设计复杂的液压系统。这3个课程目标分别对应培养方案中的以下几个指标点：理解数学、自然科学基本原理，能够将其应用于工程流体传动系统的复杂问题的表达、分析和设计;能够基于力学、自然科学和工程原理，采用推理分析、类比等方式分析和设计典型的工程液压系统;能够针对机械设计制造及其自动化领域复杂工程问题，选择研究路线，设计实验方案并构建实验系统，安全地开展实验。另外，课程组增加了实践教学环节的比重，在课程平时作业、综合大作业、实验等方面，提高了系统设计类环节的难度和力度，以加大对学生工程应用能力的培养。

（二）以学生为中心，改革教学内容、方法和手段

在教学内容方面，课程组对课程内容进行了整合和提炼。基础理论部分，以教师讲授为主，如流体力学三大方程、压力损失等内容。元件部分，由于教材中的结构图相对简化，缺少三维和动画原理图，导致直观性差，学生大多反映教材内容难以理解掌握，课程组研制出具有自主知识产权的流体传动技术多媒体课件，包含各个章节的丰富的原理动画和三维元件结构演示。针对回路章节内容，课程组大量开发各种动画，直观演示流体的运动过程，使学生更容易理解。

在教学方法上，课程组充分利用网络智慧课堂，包括教学视频、教学动画、电子教案、实践案例、作业、习题、虚拟实验等。任课教师借助超星泛雅平台，制作教学PPT、教学视频、虚拟实验等多种形式的教学资源供学生下载学习。同时，作为网络智慧教学的重要组成部分，任课教师多采用钉钉直播、腾讯直播或雨课堂等形式，开展在线实时教学、在线互动答疑、小组讨论等教学环节。以丰富的网络资源为依托，给学生布置讨论式学习任务，采用平时作业、随堂讨论、阶段测试等多种形式，及时了解学生的学习进展情况。网络智慧课堂可以自动统计和分析学生的教学参与数据，任课教师能及时获取相关数据，实时动态调整教学内容。学生可以通过学校的网络教学平台，利用相关的教学APP随时进行学习与作业提交，也可以与教师和其他学生进行课程内容的讨论与交流。

此外，课程组还开发了虚拟实验，可以进行网络可视化三维实验。学校的课程虚拟实验，被评为省示范性虚拟仿真实验。采用虚拟现实技术，突破了实际实验设备硬件的限制，所有的实验都可以网上操作和提交实验报告。学生可自主网上预约，实时做实验。在实验过程中，学生操作后可以获得实时评分，具有很强的可操作性和现场感。在新冠肺炎疫情防控期间，虚拟实验已凸显优势，保证了正常的教学秩序，起到了传统实验室不可比拟的作用。

在综合作业环节，课程组提出了以项目为主导的作业模式，要求学生完成特定工程条件下的复杂设备液压系统原理设计，并完成相应的设计制作等。这些都充分体现了学校以学生为中心的教学理念。实践证明，网络智慧教学+虚拟仿真实验+综合作业收到了良好的教学效果。

（三）考核方式和成绩评价标准改革

课程组基于OBE理念改革课程考核成绩构成与评价标准，提出加大过程考核力度，提升阶段过程考核成绩构成比例。比如，采用期末考试成绩和平时成绩各占50%的方式进行考核。其中，期末考试以笔试方式进行，旨在考查学生对课程的总体掌握程度。平时成绩考核包括章节作业、实验、课堂讨论、综合大作业、阶段作业等内容，旨在考查学生在平时作业与实验中对知识点的掌握程度及运用能力等。这种新的考核形式比较注重学生平时的学习过程，能够让教师及时掌握学生学习情况，帮助学生针对薄弱的学习环节及时查缺补漏。

（四）持续改进教学环节

不断评估教学效果，持续改进教学环节是改革的重点。只有持续改进教学环节才能形成良性的教学循环。基于OBE理念，课程组通过计算课程目标达成度作为确定持续改进教学环节的依据。达成度的计算方法为评估方式中各项平均得分率乘以权重后再相加，要求权重之和为1，然后将计算的达成度与预期的达成度进行比较，从而判断课程目标是否达成。最后根据课程目标的达成情况进行分析，提出持续改进的措施。课程组通过课程目标达成度为主、调查问卷为辅的评估方式实现持续改进教学环节。调查问卷的对象包括在校生和近年的毕业生。对比每年的调查问卷结果发现，不同阶段的学生其学习兴趣和学习方式都不同，现在的学生更加注重学习方式。除了课程教学，他们更倾向于网络自主学习。因此，针对这种情况，课程组加大了网络教学建设的力度。在常规知识点的学习方面，如在元件结构等知识点的学习过程中，积极引进中国大学慕课的精品资源，供学生自主学习。对于理论性比较强的内容，如力学方程等的推导和讲解，以教师讲授为主，同时借鉴物理等相关学科的思维和引导。

三、结语

基于OBE教学理念，课程组积极使用网络智慧教学，改革教学环节，多方引进网络资源，通过多样化的教学评估持续改进教学方法。实践证明，基于OBE理念的流体传动技术课程智慧课堂教学可以取得比传统教学方法更好的教学效果。

参考文献：

[1]牛海鹏，樊良新，佟艳.基于OBE理念的测绘类专业创新应用型人才培养模式研究[J].大学教育，2018（12）：4-7.

[2]孟爽，李德溥，卜迟武.翻转课堂在“液压与气压传动”实践教学中的应用研究[J].黑龙江教育（理论与实践），2020（4）：72-73.

[3]王利，苑丁杰，伍先明.一流本科课程建设背景下液压与气压传动课程“金课”建设探索[J].内燃机与配件，2020（3）：259-261.

责编：初 心