基于OBE理念的飞行器工程类专业课程学赛结合教学模式研究

［摘 要］针对飞行器工程类专业课程教学现存问题，文章基于OBE理念，提出将学科竞赛深度融入课程教学，构建学赛结合的教学模式。该模式以学习产出为导向，贯穿整个教学过程，采用以学生为中心的教学法，融合实践教学与翻转课堂，旨在革新传统教学模式，着力培养具有创新能力的飞行器工程类专业人才。

［关键词］OBE理念；学赛结合；教学模式；飞行器工程类专业

［中图分类号］G642 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2024）22-0067-04

学校作为教育的主阵地，肩负着培养创新型人才的重任，而如何将理论和实践相结合，激发学生的积极性和创造性是课程教学的关键问题[1]。学科竞赛作为创新实践平台，能够调动学生的积极性，同时培养学生的创新意识。飞行器工程类专业课程教学面临学生课堂参与度低的问题，这主要源于课堂问题牵引不足、兴趣激发不够及思维启发缺乏。因此，探索构建以学生为中心、教师为主导的教学模式，以提升课堂活跃度，成为人才培养的重要课题[2]。本文针对飞行器工程类专业课程教学现存问题，以学科竞赛为牵引，基于OBE理念系统设计飞行器工程类专业课程的教学内容、训练模式、考核方式等关键要素，旨在构建适应学生认知规律、符合知识类型差异、面向任职岗位需求的教学模式，为破解课堂教学难题提供有效路径，对推动高质量课堂建设有重要意义和现实价值。

一、基于OBE理念的飞行器工程类专业课程学赛结合教学模式框架

美国学者斯派帝（Spady）于1981年提出成果导向教育（Outcome⁃Based Education，OBE）理念，以学习产出为导向，旨在达成预期的学习效果。经过多年发展，OBE教学模式已具备较为完善的整体框架，并广泛应用于教学改革实践。飞行器工程类专业课程的传统教学模式侧重于知识的传授，而基于OBE理念的教学模式是以预期学习成果为导向来开展教学活动的新模式。预期学习成果是OBE教学模式的核心，教学方法与考核方式是其实施的关键。同时，OBE教学模式强调“学为中心”的不间断改革，促进教与学互补，提升课堂质量[3]。

以OBE理念作为核心理论支撑，飞行器工程类专业课程学习成果围绕三个方面展开：What——学习成果的具体内容；How——如何获得这些学习成果；Why——为何追求这些学习成果及其评价标准。在教学模式设计上，以学习产出为导向，深度融合学科竞赛于教学过程。在教学方式上，以学生为中心，融合实践教学与翻转课堂。在课程实践设计上，首先，根据岗位需求精准定位教学目标；其次，紧跟技术发展动态更新教学内容；再次，以学科竞赛为牵引，优化教学方法；最后，基于成果导向改革考核机制。基于OBE理念的飞行器工程类专业课程学赛结合教学模式框架如图1所示。

二、学赛结合教学模式构建

为锚定培养具有岗位胜任力的专业人才培养目标，本文深入探讨基于OBE理念的学赛结合教学模式（见图2），并提出方案：参与学科竞赛，以赛促学；巧用翻转课堂，学为中心；强化实践教学，提升能力。飞行器工程类专业课程围绕飞行器类学科竞赛展开，学生的参赛成果作为检验学习情况的重要依据[4]。

（一）参与学科竞赛，以赛促学

飞行器工程类专业课程是在基础理论课程之后开设的岗位任职课程，其工程性和实践性较强。长期以来，海军工程大学（以下简称我校）采用理实结合的教学模式，教师先讲授理论知识，随后布置实验任务，最后进行总结反馈。在实践阶段，学生或先独立完成任务后由教师点评，或在教师全程指导下完成任务。在上述教学过程中，教学效果未达预期，主要原因是部分学生主动性欠缺，过于依赖教师引导和外在考核压力，从而影响了教学效果。当前，学生处在一个信息爆炸、技术多元化的时代，对科技创新活动展现出极高的热情与兴趣。为此，我校专门成立创新实践俱乐部联盟，其中航空航天创新实践俱乐部为飞行器工程类专业学生搭建了实践平台。俱乐部实施梯度式、差异化引导，营造了师生间良好互动与联动的氛围。笔者作为航空航天创新实践俱乐部建设负责人，长期指导学生参与航空航天类学科竞赛，积累了丰富的实践经验，为探索学赛结合的教学模式奠定了坚实基础。

在飞行器工程类专业课程教学中，教师介绍睿抗机器人开发者大赛（RAICOM）、“智胜空天”无人机挑战赛、全国未来飞行器创新设计大赛、“彩虹杯”全国无人飞行器设计大赛等竞赛，旨在让学生全面了解飞行器工程类专业学科竞赛的模式、规则以及参赛所需的知识储备和技能。飞行器任务规划课程介绍飞行器运动模型、航路规划及障碍规避原理，以航路规划为例，通过智能优化算法解决任务分配与航路点优化，引导学生思考与探索。综合设计课程基于课程实验，结合睿抗机器人开发者大赛（RAICOM）、“智胜空天”无人机挑战赛、全国未来飞行器创新设计大赛、“彩虹杯”全国无人飞行器设计大赛等竞赛，开展小组项目化训练，包括飞行器设计、飞行器避障飞行、飞行器编队飞行等内容，旨在提升学生的实践与研究水平。

多年教学实践表明，将学科竞赛融入飞行器工程类专业课程，并将竞赛成果作为成绩最终评定的重要指标，能够有效激发学生的创新潜能，深化他们对知识的理解。学生若能在竞赛中获奖，其竞赛作品将对其评奖评优及毕业选岗有积极影响。经过数年发展，俱乐部成员的学习成绩显著提升，同时在各学科竞赛、科技创新大赛以及科研项目中的成绩等级和参与人数也逐年提高[5]。

（二）巧用翻转课堂，学为中心

翻转课堂是经由美国引入我国的教学方法，将教师活动由讲授变成组织，学生活动由听讲变成学习和表达，充分发挥了学生的主观能动性。通过前置或后置学习内容，将课堂升级为高阶知识交流平台。与此同时，学赛结合有效激发了学生的学习积极性，并提升了他们的实践能力。因此，将竞赛与翻转课堂巧妙融合，以课堂核心知识点为引导，鼓励学生积极参与竞赛，能够强化他们的理论基础和实践技能。在翻转课堂的实施过程中，通过互动和问题解决，有效活跃了课堂氛围，促使学生实现了从“要我学”到“我要学”的积极转变，无形中提升了课堂教学的效果。

在飞行器工程类专业课程中，鉴于基础理论知识的复杂性，教师在学生掌握基础知识后，可在综合实践环节引入学赛结合的翻转课堂模式。学生需提前完成竞赛选题分析、资料查阅、实地调研、理论解析、硬件组装等准备工作。教师凭借丰富的教学经验，指导学生参与飞行器工程类学科竞赛，并围绕竞赛项目布置预习任务。初期，尽管学生对任务目标的理解较为模糊，仅凭初步想法尝试，但通过翻转课堂中的小组合作、讨论及教师讲评环节，他们能够更深入地理解知识，不断优化作品，并最终提交高质量的参赛作品。这一过程不仅强化了学生的实践能力，还显著提高了课堂教学的成效。

（三）强化实践教学，提升能力

在飞行器工程类专业课程教学中，理论与实践相辅相成，为学生参与学科竞赛提供了坚实的理论基础与丰富的技能储备。飞行器工程类专业课程知识全面覆盖竞赛核心要点，其实践内容设计尤为强调知识的综合应用与整合，旨在有效提升学生的融会贯通与综合运用能力。在课程规划中，教师应适当增加实践教学的比重，以进一步强化学生将理论知识应用于解决实际问题的能力。同时，确保教学条件与竞赛需求相匹配，如为飞行器任务规划课程配备专用教学与竞赛场地（见图3），以全方位支持学生参与睿抗机器人开发者大赛（RAICOM）等竞赛，促进学生学习与实践的深度融合。在实践环节中，学生全员积极参与，各司其职，协同合作，依次完成了理论推导、算法开发、硬件组装、数据分析以及报告撰写等任务。最终呈现的学习成果充分展现了团队成员间的默契配合与高效协作，生动诠释了团队精神。在学科竞赛成果的驱动下，通过全周期的学赛结合教学模式训练，学生的理论素养与实践能力均得到了显著提升。具体而言，在飞行器任务规划课程相关的竞赛中，学生荣获全国二等奖1项、省级一等奖2项，这些佳绩极大地增强了学生的成就感与获得感，为其未来的成长与发展奠定了坚实基础，同时也促进了课堂质量的持续优化与提升。

三、课程实践路线设计

课程实践路线根据教学的四个方面进行设计：根据岗位需求精准定位教学目标；紧跟技术发展动态更新教学内容；以学科竞赛为牵引，优化教学方法；基于成果导向改革考核机制[6]。

（一）根据岗位需求精准定位教学目标

飞行器工程类专业课程应用性强，未来就业岗位多为使用与维护类，其教学目标是让学生通过系统学习，熟练掌握未来任务情境下的飞行器设备运用技能，而非仅限于基础操作。因此，飞行器工程类专业课程在巩固基础理论的同时，应立足工程教育专业认证标准，深度融合理论与实践教学。课程教学目标紧密围绕未来飞行器应用场景和具体使命任务，旨在让学生掌握飞行器设备的使用流程及高效维护保养方法。

（二）紧跟技术发展动态更新教学内容

在新工科建设背景下，飞行器工程类专业课程教学应构建现代工科教育的基本框架，深度融合理论与实践，紧跟飞行器类及相关行业的最新发展趋势；同时，依据专业特色与前沿科技动态，持续更新知识体系，确保教学内容具有时效性和前瞻性。针对教学内容更新滞后的问题，教师需紧密对接最新科技成果，优化设计并动态调整教学内容，通过多轮迭代与扩充，保持其丰富性和新颖性。我校致力于打破传统教室的界限，全方位提供教学支持，强化现代教学资源的建设与应用，实现教学空间的有效拓展与延伸。

（三）以学科竞赛为牵引，优化教学方法

针对飞行器类专业实践教学过程中长期存在的问题，教师应坚持以学生为中心的教学理念，注重激发学生的积极主动性，并引导他们在课堂教学中发挥主体作用。基于教学过程和学生认知规律，采用以学科竞赛为牵引的教学模式，将课堂教学从时间维度上延伸至课前与课后，以培养学生的高阶能力。依托海军工程大学航空航天创新实践俱乐部提供的竞赛平台，充分利用工程训练中心、重点实验室、实飞训练场等教学资源和条件，构建线上线下、课内课外一体化的混合式教学模式，教学方法科学高效，理论联系实际。

（四）基于成果导向原则，深化改革考核机制

科学的考核机制能够有效促进学生取得良好的学习效果。目前，部分实践类课程考核标准单一、考核方式固化。基于OBE理念，飞行器工程类专业课程主要采取过程性考核，辅以结果性考核作为参考，同时积极融入学科竞赛的元素，以全面评价学生的学习成效与能力提升。过程性考核以学生为中心，通过将考核任务分解到学生学习过程中，不仅增强了“学”与“教”的反馈机制，促进了学习效果与教学效果的持续优化，还凸显了学生的学习成果，有效激发了学生的自主学习动力。

四、结语

飞行器工程类专业课程实践性强，但教学中仍存在教学方法单一、学生积极性不高等问题。因此，本文基于OBE理念，创新性地融合了学科竞赛与飞行器工程类专业课程教学，构建了基于OBE理念的学赛结合教学模式。该教学模式在设计上以学习产出为导向，将学科竞赛贯穿教学过程；在教学方式上以学生为中心，融合实践教学与翻转课堂；在课程实践上围绕教学的四个方面精心规划实践路线，旨在改革飞行器工程类专业课程的传统教学模式，打造高效课堂，提升学生的创新实践能力，培养高素质专业人才。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 吴青聪，陈柏，吴洪涛.“课程+项目+竞赛”三位一体的“专创融合”课程教学改革与实践：以机器人工程学综合课程设计课程为例[J].创新创业理论研究与实践，2023，6（20）：136-138.

[2] 张蕾，王兴华，陈志铭，等.新工科背景下“工程+竞赛”模式的实践教学改革[J].中国现代教育装备，2023（1）：90-92.

[3] 陈靖，李川勇，陈宗强，等.基于OBE理念的物理学术竞赛教育模式[J].物理与工程，2022，32（6）：80-86.

[4] 张燕.“翻转+实践+竞赛”：基于OBE教育理念的实践类课程改革探索[J].科学咨询（教育科研），2024（1）：78-81.

[5] 古妮娜，郭攀成，张继林，等.“项目任务+学科竞赛”双核驱动的教学创新与实践：以机械原理课程为例[J].创新创业理论研究与实践，2023，6（17）：20-22.

[6] 林志龙，张玉华，王志丽，等.OBE理念下无人机实战化教学改革研究与实践：以无人机装备实践类课程为例[J].中国现代教育装备，2023（17）：154-156.

［责任编辑：梁金凤］