学生中心、成果导向、工程引领、问题驱动的教学方法探讨

吴路路 王 园 江本赤 王建彬 疏 达

（1.安徽工程大学人工智能学院，安徽 芜湖 241000；2.安徽工程大学机械工程学院，安徽 芜湖 241000）

0 引言

本科教育作为大学的根和本，在高等教育中具有举足轻重、无可替代的战略作用。 为提高本科教育的教育教学质量，新的教学方法、教学手段不断涌现，持续推动教学内容更新、课堂教学改革以及教学范式转变。 在教学方法上，学生在教师的引导下慢慢成为课堂教学节奏的推动者。 在教学手段上，线上、线下、课堂、课外教学手段层出不穷，“雨课堂”线上线下教育赋能课前—课上—课后，提升学生课堂体验；“慕课”在线学习平台，为学生课后自主学习，提供了丰富的在线课程资源；“微课”通过对知识点充分浓缩，静态教学动态化，便于学生理解和掌握。 新的教学方法、教学手段的出现，其根本目的是提高学生课堂、课外学习的主动性， 激发学生的学习动力和专业兴趣，提升学习成效。

在新时代背景下， 高等教育的主要目标仍然是进行人才培养，人才培养的核心是本科教育，践行人才培养目标，需要有先进的教学理念进行支撑和指导。OBE教育理念因具备比较完整的理论体系， 在全世界范围内得到广泛的认可，我国的高等教育也在OBE 理念引导下，积极推进教育教学改革，各高校都在配置优势资源、教学条件、激励政策、优秀教师开展工程认证工作，推动OBE 理念在本科教育中的创新应用，着力实现本科教育从学科导向向目标导向转变、 从教师中心向学生中心转变和从质量监控向持续改进转变。

本研究聚焦在OBE 理念引导下，探索工程引领、问题驱动的本科教学新方法，着力激发学生的学习动力和专业志趣。 并以新教学方法在数控机床课程教学中的应用为例阐述其教育教学过程，通过对近两年来学生取得的成绩进行分析， 论述所提教学方法的效果，以期为其他课程教学提供参考。

1 O B E 理念与教学实践

OBE（OUTCOME BASED EDUCATION）理念是人们在应对技术发展对高等教育的挑战、对教育的实用性以及教育成果的重要性进行反思的基础上提出的，经过多年的发展已经形成了完备的理论体系，自2013年我国被接纳为“华盛顿协议”成员开始，OBE 理念与我国教育实践进行结合受到国内高等教育工作者的广泛关注，并不断进行创新。

OBE 直译为成果导向教育，以学生在教育过程中取得的学习成果作为教师教学设计和实施教学过程的目标，重点强调想让学生取得什么样的成果、为什么要让学生取得这样的成果、如何取得这些学习成果以及怎么评价学生是否取得了这些成果。 和传统教育方法不同，OBE 理念下的教育能够衡量学生能做什么，而不仅是知道什么。随着社会的快速发展，OBE 教育教学理念越来越深入人心， 越来越多的人对OBE如何与教学实践相结合进行了探讨。 周显鹏等人对OBE 的理论内涵、思想渊源与发展历程进行了详细介绍，并就其在高等教育教学实践中如何实施进行了探讨。 康歆媛等人以OBE 教育理念为引导，探讨了应用型外语人才培养的模式。 朱佳俐针对“仓储与配送实务”课程教学，基于OBE 理念设计了混合式教学过程。 张燕等人针对公共管理专业人才培养问题，探讨了基于OBE 理念的公管专业三大类型人才培养模式，构建了公管专业人才培养路径。吴凌天等人针对“生物工程项目实践创新课程”教学逻辑与教学方法设计问题，对照OBE 理念，对教育项目遴选、教学过程实施、课程考核以及课程质量保障体系进行了详细的探讨和设计。 李志义等人探讨了成果导向的课程教学设计过程，并结合“压力容器设计”课程教学，从课程教学设计的逻辑起点、课程教学目标设计、课程教学内容设计和课程教学评价设计等方面进行了论述。 通过对OBE 理念与我国高等教育深入实践的研究表明，OBE 理念与教学过程实践相结合形成的教学逻辑与方法，可以大幅提升学生学习的主观能动性，进而提升学生学习成绩以及课程目标的达成。

2 O B E 理念下“工程引领，问题驱动”教学过程设计

本研究以安徽工程大学人工智能学院 “数控机床”课程教学为例，介绍在OBE 理念指导下，如何实施“工程引领，问题驱动”的教学方法。

2.1 教学目标设计

课程教学目标由毕业要求的指标内容所决定，如表1 所示为该课程的教学目标及其所要培养的能力，在进行课程目标设计时，必须要有十分明确的教学任务要求，而且要避免课程教学目标无法对学生能力培养提供支撑的情况。

表1 “数控机床”课程教学目标

2.2 教学内容设计

教学目标确定后， 下一步要做的是确定教什么、如何教，才能保证顺利达成教学目标，这就要求教学内容在设计上要能够支撑课程教学目标的达成，同时能够和教学方式相适应。 为了更好地激发学生学习的动力，在教学内容的安排上，要能够吸引学生的注意力，激发学生的兴趣，本研究以生动的工程实际案例为突破口，课前提出问题，让学生在听教师讲解，和教师互动的过程中，找寻答案，解答心中的疑惑。

以达成课程目标2 所要求的内容为例，为了向学生介绍逐点比较、数字积分和数据采样等插补方法的基本原理和实现过程，一方面考虑将理论知识系统梳理讲解， 另一方面要考虑充分发挥学生的主动性，吸引学生的注意力，激发学生对所学知识的渴望。 在进行教学内容设计时，首先通过工程实例短视频向学生展示数控机床的切削加工过程，在观看短视频的过程中向学生介绍视频中展示的内容与插补之间的关系，并在此基础上提出问题：“插补是什么，插补对于数控机床来说完成什么样的工作内容?”， 引导学生思考，带着问题听课， 在听课和教师互动的过程中找寻答案，以工程实际问题，激发学习兴趣，培养学生主动思考的能力。

2.3 教学过程实施

教学内容设计完成后，下一步的任务是如何进行课程讲授，如何实施教学过程。OBE 教学理念下，传统的“教师主动，学生被动”教学授课方式已经不再适用，在教学内容设计以及教学实施过程中，要考虑引导学生主动参与学习讨论，把控学生上课情况。

教学过程实施上，课前通过线上工具QQ、微信、钉钉等向学生提前发送课程学习资料， 包含PPT、视频、思考题等，让学生提前预习思考。 课堂开始时，以工程实际视频为引入，激发学生的兴趣点，引出问题，供学生后续听课过程中进行思考。 在一个知识点讲解完成后，和学生互动，随机点名提问，让学生解答预留问题，通过学生反馈信息，了解学生对知识点的理解和掌握情况，及时答疑和调整授课节奏。 课后根据学生回答情况、课堂学习氛围，对教学过程进行调整，同时通过线上工具来收集学生疑问，开展答疑，对部分未理解的学生有针对性地进行辅导。

3 教学效果分析

为验证该教学方法的有效性，对近两年采用文中提及教学方法的“数控机床”课程学生最终取得的成绩进行分析。 如图1 所示， 无论是2020年还是2021年学生的整体成绩均呈正态分布，教学秩序正常。 课程平均成绩为75.76 分和74.33 分 （总成绩100 分），课程目标1 的达成情况为0.79，0.73，课程目标2 的达成情况为0.76，0.77； 课程目标3 的达成情况为0.74，0.71；课程总体达成情况分别为：0.75 和0.73。 结果表明学生较好地掌握了本课程的基本理论、基本知识和基本技能，达到了预期教学目标和要求。 实际的课堂教学状态反馈也表明该教学方法能够提升学生认真听课、学习的态度，激发自主学习兴趣，提升学生课堂参与度。

图1 2020—2021年数控机床课程学生成绩分布

4 结语

随着工程认证工作的不断深入，OBE 理念越来越深入人心，伴随新技术的发展，新教学资源及教学手段也在不断涌现。 高校学生培养方案也在随着新技术、新理念的发展不断修订、更新，学生需要学习的内容也越来越多。 然而同一门课程的有效上课时间越来越短，如何解决这一矛盾，提高学习质量，各高校出台了不同的改革激励措施， 形成了不同的教学改革模式，其中采用新的教育教学方式方法是一种重要的教学改革手段。 本文结合OBE 教学理念，以实际工程应用为引领，以解答课程相关问题为驱动力，探索新的教学方法， 以数控机床课程教学为例对教学目标、内容和实施过程进行了设计。 结果表明，所提方法能够激发学生的学习动力和专业志趣，提升学生课堂参与度，保证课程目标的达成，为改善高校教学效果、提高教学质量提供参考。