基于OBE和CDIO理念专业课程内容重构及评价体系教学改革思路研究

黄益槐

(温州职业技术学院,浙江 温州 325000)

一、引言

中国式职业教育要服务于中国现有产业体系,结合现阶段国情,适应中国制造转向智能制造趋势。新修订的《中华人民共和国职业教育法》指出,职业教育是类型教育,针对职业教育独特培养目标、学生学情,要对职业教育专业课程内容进行开发重构。推动专业课程与行业、企业需求对接,建设以实际需求为目标的课程内容,有利于学生掌握理论知识与实践知识,牢牢树立成果导向课程理念,为学生提供最前沿、最接近企业实际、最有用的课程内容,为企业培养真正需求的高契合专业型人才,为产业培养高素质应用型人才,助力区域经济高质量发展。

在传统教学模式下,“液压与气动技术”等这一类专业性较强的课程往往以教师、教材为中心进行课堂知识讲授,学生被动接受理论知识,但不知其用于何处,对课程在专业体系中所处的位置理解不够,学生学习积极性、主动性、创造性欠缺。“液压与气动技术”是一门综合性课程,需要具备较强的理论知识,而现有教材内容设计相对陈旧、枯燥,采用常规的课程内容设计和简单的“平时”+“期末”考核方式,难以支撑课程目标及行业对学生毕业要求达成度的期待。因此,需要引入先进的教育理念,对课程内容进行重构设计、对评价体系进行改革,以保证课程教学的有效性。

OBE理念从顶峰成果逆向设计课程内容和教学,现已被许多国家工程教育认证所采纳。[1]其改革重点体现从学科导向到产出导向和以教师中心到学生为中心的转变[2],这也是向教师提出如何进行重构课程内容的研究性命题。国内对OBE常见表述是成果导向教育,通过知网检索发现,主要文献发表时间集中在2016年以后,研究内容包括高职教育课程改革、人才培养模式、教学质量评价等领域,其中高职教育课程改革领域已有部分高职院校应用OBE理念进行教育教学改革。[2-5]例如,胡晓冬等人[4]分析“机械制造技术基础”课程教学所存在问题,提出基于OBE理念的改革思路,将教学活动实施分解为教师课程教学、学生自主设计、虚拟仿真验证等三个方面,探索了新的教学模式。刘明等人[5]引入OBE理念,通过知识单元教学、结合工程实例等方式对液压传动课程教学模式进行了改革研究。

CDIO工程教育理念在2005年被汕头大学率先引入,截至2017年6月,以汕头大学等为代表的40所院校进行试点,CDIO分别代表了构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程,是基于项目教育和“做中学”的体现,也是强化实践能力的重要手段。[6-10]周明健等人[9]将其融入“液压传动”课程教学实践中,从课程整体规划、教学方法、工程实践、人才培养质量评定等方面做了探索研究。魏红梅等人[10]分析“液压与气动技术”课程教学现状,提出教学内容、教学方法、评价方式等领域进行深度改革,以达到CDIO理念所要求的专业基本能力和核心能力。

近年来,在新工科背景下,研究者逐步开始同时考虑两种理念进行教学改革并进行相关教学改革研究,通过综合阅读文献,现阶段同时基于OBE和CDIO理念[11-12]进行教学改革的文献较少,而基于两种理念对“液压与气动技术”课程改革的研究几乎没有。本文主张将OBE和CDIO理念进行有机融合,有利于构建学生学习的主动性、积极性、创新性,理论知识和实践知识相结合,通过成果导向,逆向重构课程内容和评价体系,培养学生工程实际能力,激发学生的内生学习动力。

二、课程教学内容重构及评价考核体系构建思路

基于OBE成果导向理念,融入CDIO工程教育理念,要实现OBE,主要以成果导向为理念、把握“逆向设计”“以学生为中心”“持续改进”等三个关键,做好课程体系、课堂教学、教学评价体系等三项改革。针对每个模块,明确课程学习成果需求和目标,关注学生能做什么、能有什么、能获得什么,进而结合CDIO理念,对整门课程进行重新模块化构思、项目化设计、任务目标化实现、多元多维评价体系运作。

(一)构建政府/产业、行业、企业、学校四方协同项目典型案例库

根据习近平总书记关于职业教育工作重要指示,我国高等职业院校要主动吸纳行业大、中型企业深度参与职业教育课程教学设计、课程教学实施,收集政府关于产业分析报告进行综述,并调研行业协会、每年定期走访企业了解企业在实际订单生产过程中存在的技术需求或技术难题,及时总结典型案例,积累素材,校企协同构建实际项目案例。依据学校专业情况归纳四方协同构建企业项目典型案例库,所选取案例要典型、易学,从易到难适用于初学者,用企业实际典型案例赋能教学环节,应用到模块化课程内容,提出满足产业需求的课程实施方案。

(二)模块化构思思路

首先要做好顶层设计,以“液压与气动技术”课程为例,查阅前面收集企业典型项目案例库,然后课程教研组选用、确定好几个贯穿整门课程的企业实际典型案例后,根据企业岗位要求,最后制定该门课程要实现的总体知识目标、能力目标、价值目标等,以所实现的成果目标为导向,将课程内容重构,建立模块化教学设计框架,将“液压与气动技术”课程划分多个模块。

课程被分为液压和气压两大主要模块,同时液压模块又被划分为液压基础案例性模块(通过简单案例对液压动力元件、液压执行元件、液压辅助元件、液压控制元件、液压油等基础性知识进行学习掌握)、实践探索性模块(基于实际案例如组合机床动力滑台液压传动系统、数控车床液压传动系统等,对前面基础案例性模块所学内容进行加深理解、提高应用能力)、任务导向项目设计模块(本模块主要以解决实际问题为目标进行设计)等。气压模块内包括了若干个气压系统的案例项目。

(三)项目化设计

针对前面的两个主模块以及若干子模块,每个模块均制定若干个项目以保证学生可以循序渐进掌握本门课程的知识。结合依据企业岗位要求所制订的课程目标,构建若干个项目对模块知识进行分解,将最终考核内容融入到各个项目中。“液压与气动技术”课程中涵盖了大量的液压动力元件、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件、气源装置、气动执行元件、气动辅助元件等,学生首先需要掌握对大量元件符号的识别、功能了解、符号绘制,再者学习典型案例的液压和气压回路图的工作原理,最后达到对实际工况进行分析问题、设计回路、仿真验证回路、修改回路、搭建实际回路、检查实际回路、运行实际回路等项目化目标实现。

传统本科教育课程设计主要通过对液压概述、液压各大元件逐个章节分析讲述、液压典型系统介绍并分析原理、最后进行液压系统设计,气压传动同理进行。该设计在职业教育实施过程中发现,存在学生课程掌握程度不佳、没有达到教学目标的问题。

本文所选用企业实际案例,由易到难、逐步设置若干个子项目,将企业岗位标准所需要具备的理论知识和实践知识点柔性化融入到项目课程教学过程中去,逐级递进,让学生有一定的接收过程,最终达到能够识别回路、分析具体问题工况、设计回路解决问题、安装调试回路等能力目标要求,通过案例项目化课程让学生充分感受技能成才的成就感,这也是紧密结合培养大国工匠的价值目标。

(四)任务目标化实现

根据高职院校生源进行学情分析,将每一个项目合理分解出不同的子任务,设置任务工单,明确每一个任务所需要达到的子目标。学生可依据项目子任务工单进行课前学习、课中教学内容预习,并依据所列举教学步骤进行更好的课堂学习、课后作业完成,将整个任务工单作为实现某一个子目标的完整流程,便于我们高职院校学生更好地训练学习。

每个项目中的子任务工单在实际操作过程中,要进行合理且及时的评估,通过后面所提及的以成果为导向的评价体系进行评价,充分保证每一个子任务工单的实施,确保项目所制订的子任务工单的实施质量。教师可根据每一个子任务工单的多层次多元多维的评价结果,及时动态调整后续任务工单内容,既保证了连续工单之间的关联性,同时也跟进了学生学习情况。除此之外,教师还需要及时进行教学任务工单总结,课后总结可便于优化我们的任务,使任务更具有目标性和更好的教学实施效果。

(五)建立以成果为导向的多层次多元多维评价体系

以学生为中心的课堂教学,建立基于OBE-CDIO理念的评价体系。挖掘课程教学考核评价因子,从CDIO工程教育理念、OBE结果导向等不同角度考虑如何更为有效地促进学生课程学习,建立基于OBE-CDIO理念的多层次多元多维评价指标体系,以成果为导向,开展自我评价、组内评价、组间评价、教师评价、企业评价等,完善课程课堂反馈机制,形成多维评价体系,助力提升课程教学质量,更加综合性地对学生学习效果进行评价,同时该课程的评价成绩也可作为企业方在学生就业初期岗位薪资确定的评价参考之一。

以成果为导向,明确成果目标,细化项目考核点,挖掘课程教学考核评价因子,建立基于OBE-CDIO理念的多层次多元多维评价指标体系,打造多元化考核方式。所谓多层次是指将学生分为不同小组,组间合理分组,对各个小组均提出多个层次的达到目标,并列出各个能力层次达成量化指标。所谓多元化是指通过学生自评、组内学生互评、组间学生互评,教师评价、企业工程师评价等不同主体,多个层面开展多元化评价,以保证对学生项目化结果和实际问题解决能力评价的客观性,引入企业案例和通过企业工程师评价能够激发学生对实际工程问题的了解,能够在解决实际问题过程中掌握技能,同时能够更早体验未来职业生涯所面临的问题,激发学生内在学习源动力,真正达到国家、产业、行业、企业等对人才培养的需求目标,企业评价主要集中于对实际问题解决模块、项目中,包括了问题解决方案撰写、回路设计、回路搭建运维等。所谓多维度是指平时表现成绩、项目化考核成绩、理论知识掌握测验成绩、实际问题解决能力成绩等多个维度进行综合评价考核。

通过以成果为导向的多层次多元多维评价体系,可使得教学过程更具有科学性、数据性,同时教师可依据教学评价结果进行本班级的教学设计动态调整,也为后续其他教学改革和课程教学提供优化设计的数据参考。

(六)技术路线制订

通过政府/产业、行业、企业、学校四方协同构建项目典型案例库,然后模块化课程,模块中包含若干个任务导向项目设计,同时配套以成果为导向的多层次多元多维评价体系。综上所述,制订了如图1所示的技术路线图,从教学改革思路构建到以某一门课程作为例子进行课程内容改革,供同类高职院校教师参考。

三、结论

本文基于中国式职业教育要服务我国现有产业体系,适应中国制造转向智能制造趋势,建设以实际需求为目标的课程内容,为学生提供最前沿、最接近企业实际、最有用的课程内容,为企业培养真正需求的高契合专业型人才,为产业培养高素质应用型人才,助力区域经济高质量发展。根据OBE和CDIO理念,基于产业、企业岗位需求制订培养目标,分解CDIO理念,以“液压与气动技术”为例,对课程进行重新模块化构思,设计成果为导向的若干学习项目,所设计项目作为各模块课程内容载体,引入任务为驱动实现教学目标,创建运作了多层次多元多维度的评价体系。课程评价等级既可作为未来课程教学学情分析参考,又可供企业未来对学生初就业薪资定级参考。本文创新性实现了OBE和CDIO理念有机融入课程教学内容,建立了以成果为导向的课程内容和考核评价体系,所研究的思路、形式可为同类高职院校制造业类专业提供教学改革参考。

在后续研究中,首先将结合实际应用效果,不断改进创新思想和优化具体实施举措,同时将一门课程教学改革拓展到多门课程,并对整个专业的人才培养模式提供一份参考。其次,要加大产教融合程度,要与企业重大技术难题攻关建立科研课题组,推动建设“校中厂”“厂中校”等更为紧密的产教融合模式,以进一步对课程内容进行改革创新。