基于OBE 理念的工科专业教学效果评价方法研究——以“金属工艺学”课程为例

左 敏，滕新营，赵德刚

（济南大学材料科学与工程学院 山东 济南 250022）

1 “十四五”时期的教育高质量发展需求

“十四五”时期（2021—2025 年）是“两个一百年”奋斗目标承上启下的关键时期，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》内第十三篇提出建设高质量教育体系，要求全面贯彻党的教育方针，坚持优先发展教育事业，坚持立德树人，增强学生文明素养、社会责任意识、实践本领，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。其中，特别提出要提升高等教育质量，推进高校向应用型转变，建设高质量本科教育[1]。我国高等教育中，高等工程教育占有举足轻重的地位。为满足当前经济社会发展对科技的需求，深化工程教育改革、强化工程教育建设具有重要的战略意义。

在传统的工科教育中，普遍存在如下几个问题。一是重理论、轻实践，是指在教学实施过程中，着重于理论知识的填鸭式传授，而忽视了课程相关实习、实训内容的辅助，而课程效果的评价多局限于期末成绩情况，因此学生的创新能力得不到关注与锻炼，长此以往就形成了重知识传授、轻能力培养的状态。二是在知识体系构成方面，重专业系统知识、轻学科前沿知识的补充与拓展，以及轻专业教育与通识教育的融会贯通。专业课教材升级步伐缓慢，新兴交叉学科内容的补充相对滞后，此外如何在“专而深”的专业教育中渗透通识教育、拓展学生的综合知识面、提升其适应能力与协调能力也是亟待解决的问题。三是重校内培养、轻与社会对接。高等教育培养的人才最终是要走出学校、服务于社会的，忽视企业具体的人才需求，仅仅关注于校内教学体系的改革是片面的、不够的[2]。

2 OBE 理念的实施要点

为了满足当前形势对高等工程教育的要求，强调人才培养的实际效果，成果导向教育（Outcome-based Education，简称为OBE）逐渐成为工程教育改革的主流趋势。该理念是指教学设计和教学实施的目标为学生通过教育过程最后所取得的学习成果，即强调以学生学习成效或者教育产出为核心来组织、实施、评价整体的教学活动及相应组织机构[3]。OBE 理念更强调学生的高阶能力，侧重于其掌握知识深度拓展至解决开放性问题的层面，要求具备思考、质疑、分析与解决问题的综合性能力及团队协作进行策划与组织活动的能力。OBE 理念包含五个实施要点：一是要确定学习成果，在此过程中要充分考虑与教育相关的各个层面的需求，并且为了方便测评与比较，可更多转换为以绩效指标的形式呈现；二是构建课程体系，学生的各项能力培养需要对接相应的课程，合理的课程体系构建对于预期能力的培养具有重要意义；三是确定教学策略，OBE理念更尊重学生的个性化，强调探究式教学模式下学生具体学到了什么、知识的输出状态如何；四是自我参照评价，关注学生个体的进步情况，采用多元化的评价体系，更合理地评价教学过程中不同个体对于知识的内化情况；五是逐级达到顶峰，尊重并重视学生的个体化差异，设定学习进程并确定不同阶段的学习目标，允许不同学习能力的学生采用适宜的学习方法先后达到同一目标。

3 基于OBE 理念的工科专业教学改革践行方法

与传统教育模式相比，OBE 理念具有诸多优点与突破，其核心是学生质量，而学生质量的中心则是整体的学习效果。基于此，OBE 理念更着重于完整的知识框架搭建及内化，而不是单一课程分裂的知识单元。同时，其更强调学生间的合作性学习、教师间的协同教学，以及学生自我比较、不断学习而最终达到的包容性成功。本文以材料科学与工程学院“金属工艺学”课程为例，对基于OBE 理念的工科专业教学改革的践行策略进行了探究。

3.1 以人才质量为导向，丰富课程内容

以OBE 理念为依据的工程教育，遵循反向设计原则，即从最终的人才需求出发，由需求反向决定培养目标，培养目标决定着毕业标准，而最终以毕业标准为依据实现课程体系的构建。通过以人才质量为导向，可在最大程度上实现教育目标与最终人才培养效果的一致性。要实现上述的一致性，课程组在教学活动设计与实施过程中要确保培养目标、毕业标准、课程体系设置及相关的教学资源配置始终以培养目标为导向。

“金属工艺学”是传授制造金属零件工艺方法的综合性技术基础课，主要讲授了铸造、锻压、焊接、机器加工工艺的工艺过程、结构工艺性及其应用情况。专业课堂中的讲授仅局限于教材满足不了当前市场对人才的需求。结合OBE理念，本课程组对现有课程内容进行了调整，拓展丰富了课程内容，关注学生综合素质的提升，有利于学生毕业后与用人单位的顺畅对接。比如，增设了金相技能的实训内容，备战全国大学生金相技能大赛，磨炼了学生的心智，从而使其更成熟、沉稳地面对生活、工作中的困难。工程能力及素养需要以理论知识为基础、在实践活动中提升。金相制备技术是金属材料研发、质检、零件失效分析中的重要手段，需要通过粗磨、细磨、粗抛、细抛、腐蚀、显微镜观察等步骤来获得清晰的显微照片[4]。学生在备战学科竞赛的过程中，需要严格遵守金相操作规则，并对长期训练过程中遇到的各种金相照片状态进行分析、查阅资料并据此改进操作手法，从而激发学习兴趣及分析能力，提高专业知识水平、实践操作能力和创新应用能力。

3.2 以学生能力为核心，优化教学模式

以学生能力为核心优化教学模式，采用现代教学技术及媒介构建师生间高效互动、学生间协同互助，教师设计及实施教学环节时应鼓励学生运用批判性思维分析、评论和反馈，强调其知识的内化及外在表现能力的体现。整个教学活动的设计与进行都要紧紧围绕教学效果的实现来进行，引导学生进行有效学习更需要适宜的教学模式。

“金属工艺学”内第二篇“铸造”中涉及砂型铸造的分型面选择原则。所谓分型面是指铸型组元间的结合面，而铸型分型面选择的正确与否是确定铸造工艺合理性的关键因素之一。教师在对该部分内容进行讲解的过程中，首先选用三通铸钢件为例，讲授同一零件可以采用四箱、三箱及两箱造型，再结合分型面选择原则阐述上述三种造型的差异。在此基础上，结合课本中有关分型面选择的习题进行分组讨论，各组需制作PPT、上台阐述所选择分型面的原因，然后各组间经讨论确定最终分型面的选择。在上述教学设计开展的过程中，学生经过团队合作完成课题讨论，强化了合作学习，鼓励了团队合作，并促进学习共同体的形成。此外，借助现代多维互动技术拓展课堂教学的时间、空间，有利于加深师生间的沟通与联系，为提高学生的学习效果提供了更强有力的保障。在本门课程的讲授过程中，课程组选用了学习通软件，在“教案”“章节”中录入了相应的教学内容，在“作业”“讨论”中录入了课后习题及相关的讨论题。此外结合软件内的信息可获知学生的课堂报告、学情统计、成绩统计情况，计算获得各个知识点的具体绩效数值，教师可更全面地了解学生对各个知识点的掌握情况。相关教学软件的使用还可实现学生间及学生自我学习积极性及知识掌握情况的比对，教师可结合反馈信息进行后续教学方法和教学内容的相应调整，从而保证了教学效果并有利于其持续进步发展。

3.3 以学生能力提升为目标，构建多元性评价体系

OBE理念的教学评价聚焦在学习成果上，正视学生间的个体差异，通过鼓励及提供多渠道学习机会来逐步引导学生达成顶峰成果。同时，评价体系应多关注自我比较，采用多元评价体系，强调学习成果的个体化内涵及个人的进步情况。对不同层次学生具体学习状态的准确判断和掌握可为后续教学改革提供指导，为教学质量的可持续发展提供保证。在“金属工艺学”授课过程中，课程组教师更关注学生学习态度及学习状态的变化，丰富了平时表现所涵盖的评价内容，并提高了成绩评定中平时表现的比例。首先，本课题组采用小班教学，授课教师对本班学生较为了解，在平时的授课过程中除了关注各个学生的听课状态、反馈情况等课堂积极度方面的内容以外，还结合课程选定内容进行分组讨论、翻转课堂的课堂模式，增设了学习小组中的队员互评及自评内容，有助于学生间形成合作性的学习氛围、构建团队合作意识，有助于学生养成自我剖析的习惯，形成面对批评的正确心态。此外，在充分尊重学生学习习惯的前提下，学习通软件的使用可精准地提供每位学生的学情报告，比如可知某一章节PPT 内容看了几遍、什么时间看以及哪段内容看的时间最长等信息，通过这样的统计分析可反映学生的学习态度情况，这些信息均可作为平时成绩的评定依据。在上述调整的基础上，课程组教师提出“重平时、轻考核、教学相长”的课程思路，适度降低了期末考成绩所占总成绩的比例，实现考核进一步常态化、细致化。

3.4 产学研相结合，优势互补促进学生发展

OBE理念的特点就是从人才需求反推至人才培养，产学研深度融合有利于发挥高校、企业各自的资源优势，达到高校、企业、学生的三方共赢。校企合作协同育人模式是指高校依靠企业的行业背景与产业优势，进行专业教育与培养。特别是在当前新工科教育背景下，校企合作可实现企业宣传就业、岗位需求的专业性人才培养和高校学科专业的共同建设[5]。目前，“金属工艺学”课程是面向材料科学与工程专业合金方向的大二学生所开设，以专业先行课的形式存在，起到了专业课程内容引导、衔接的重要作用。同时，在开课的过程中，为本专业的大二学生安排一周的认识实习。在深入金属企业实践教学的过程中，可以将行业主流技术、先进设备的信息作为课程的专业拓展内容，企业文化理念和人才培养模式可以帮助学生更深入地了解企业、为后续进入社会做好铺垫。与此同时，通过实习过程的深入接触与交流，有利于将企业的教育团队、项目资源引入高校，高校的教育资源服务于企业，实现校企间资源共享、互惠互助。在认识实习过程中，学生对该学习阶段的认真度也会有所不同，结合实习现场的学习情况及实习报告的反馈可进一步了解学生的学习状态，该部分内容可以作为平时表现的评价标准之一来综合衡量学生的学习效果。

4 结语

我国在“十四五”时期特别强调要提高高等教育质量，推进部分高校向应用型转变。OBE 理念是高等工程教育改革的主导理念，应采用合适的措施让其顺畅地融入现有的教育体系。基于OBE 理念五个目标要点，本文以“金属工艺学”课程为例列举了四项工科专业教学改革的实施方案，始终坚持以“学生质量”为导向，促进工程教育的全面进步与可持续发展。