基于OBE背景下的《自動檢測技術(shù)》的課程體系優(yōu)化

王燁　杜云　楊霞　黃公發(fā)　賈科進(jìn)　宋哲英　李爭

摘 ?要：文章首先對《自動檢測技術(shù)》課程存在的問題進(jìn)行了分析和論述。存在問題包括教學(xué)內(nèi)容與OBE理論相悖、課程實驗與學(xué)生實踐能力培養(yǎng)脫節(jié)、對學(xué)生的能力考核形式單一、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足?；贠BE背景下，文章對課程體系從課程內(nèi)容、課程實驗、考核機(jī)制、授課形式四個方面進(jìn)行優(yōu)化。通過對近四年學(xué)生成績的課程目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行計算對比，結(jié)果說明課程體系優(yōu)化措施初見成效，優(yōu)化方向是基本正確的。

關(guān)鍵詞：OBE;自動檢測技術(shù);課程優(yōu)化

中圖分類號：G642 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2019）17-0078-03

Abstract： The article first analyzes and discusses the problems existing in the course of Automatic Detection Technology. There are problems such as the contradiction between the teaching content and the OBE theory， the disconnection between the curriculum experiment and the students' practical ability， the single form of the student's ability assessment， and the lack of students' interest in learning. Based on the OBE background， the article optimizes the curriculum system from four aspects： course content， course experiment， assessment mechanism and teaching form. Through the calculation and comparison of the achievement of the course objectives of the students' performance in the past four years， the results show that the curriculum system optimization measures have achieved initial results and the optimization direction is basically correct.

Keywords： OBE; automatic detection technology; curriculum optimization

OBE是成果導(dǎo)向教育（Outcome-based education）的簡稱，是指能力導(dǎo)向教育、目標(biāo)導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育，是1981年由Spady等人提出的，經(jīng)過10年左右的發(fā)展，形成了比較完整的理論體系，現(xiàn)已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念，并被《華盛頓協(xié)議》（Washington Accord）全面接受，成為國際上本科工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)[1]。我國從2013年6月加入了《華盛頓協(xié)議》后，采納并堅持了OBE教育理念，是為了構(gòu)建工程教育的質(zhì)量監(jiān)控體系，推進(jìn)工程教育改革，進(jìn)一步提高工程教育質(zhì)量。同時建立與工程師制度相銜接的工程教育專業(yè)認(rèn)證體系，促進(jìn)工程教育與工業(yè)界的聯(lián)系，增強(qiáng)工程教育人才培養(yǎng)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，促進(jìn)中國工程教育的國際互認(rèn)，提升我國工程技術(shù)人才的國際競爭力[2-3]。

《自動檢測技術(shù)》課程是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，屬于工程性比較強(qiáng)的課程，在本專業(yè)的職業(yè)能力培養(yǎng)中起著承前啟后的橋梁作用。隨著我校測控技術(shù)與儀器專業(yè)通過專業(yè)認(rèn)證，《自動檢測技術(shù)》課程教學(xué)也必須要改革，以滿足專業(yè)認(rèn)證的要求。本文主要梳理了課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合OBE教育理念，對《自動檢測技術(shù)》課程體系進(jìn)行優(yōu)化。從優(yōu)化結(jié)果中可以看出課程體系優(yōu)化措施初見成效，優(yōu)化方向是基本正確的。

一、課程教學(xué)中存在的問題

根據(jù)OBE教育理念、測控技術(shù)與儀器專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求，《自動檢測技術(shù)》課程的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生儀器儀表有關(guān)的生產(chǎn)過程參數(shù)的自動檢測系統(tǒng)的技術(shù)研究、開發(fā)實踐的能力和專業(yè)知識。

目前，我校課程教學(xué)改革中存在的主要問題包括：

（一） 教學(xué)內(nèi)容與OBE教育理念相悖

教學(xué)改革前，教學(xué)內(nèi)容的制定主要依據(jù)教學(xué)計劃安排和對課程的個人理解，也就是從教師的角度出發(fā)安排課程內(nèi)容，教師主導(dǎo)課程的各個環(huán)節(jié)，按照個人意愿確定教學(xué)內(nèi)容，不考慮教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實際聯(lián)系是否緊密，教學(xué)內(nèi)容是否正確、全面、有前瞻性、實事求是，也不考慮學(xué)生學(xué)到了什么，并且學(xué)習(xí)內(nèi)容對將來的職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)是否有作用，所以教學(xué)內(nèi)容帶有局限性和較強(qiáng)烈的個人特色。教學(xué)實施過程主要是教師按照教學(xué)大綱和教材進(jìn)行單一地教授并匹配少量的驗證性的課程實驗，只能讓學(xué)生初步認(rèn)識和了解課程內(nèi)容，但對相應(yīng)傳感器的應(yīng)用技術(shù)的掌握不牢固，也不知道學(xué)了課程之后有什么用。

（二） 課程實驗與OBE教育理念相悖

課程實驗與學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的目的脫節(jié)。教學(xué)改革前，課程實驗學(xué)時較少，并且主要以驗證性實驗為主，學(xué)生根據(jù)實驗內(nèi)容完成實驗步驟，以驗證傳感器性能為主，缺少對傳感器應(yīng)用方面的實驗，不利于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。

（三） 教學(xué)評價體系與OBE教育理念相悖

對學(xué)生的能力考核機(jī)制不合理，考核形式單一。教學(xué)改革前，對學(xué)生課程能力的考核是通過期末試卷考試完成的。期末考試試題以課程的基礎(chǔ)知識和基本理論為主，主要考核學(xué)生的理解能力和學(xué)習(xí)能力，缺少學(xué)生的研究能力、開發(fā)能力、動手能力、分析問題、解決問題能力的考核。

（四） 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足

目前，課程授課形式以講授為主，實驗為輔，學(xué)生對課程的參與度不夠，加上《自動檢測技術(shù)》的工程性比較強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)課程興趣不足，教學(xué)質(zhì)量變差。

二、課程體系優(yōu)化的指導(dǎo)思想

課程內(nèi)容體系的優(yōu)化必須遵循教育教學(xué)規(guī)律[4-5]和工程教育認(rèn)證的OBE教育理念，即以國際先進(jìn)理念“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)質(zhì)量改進(jìn)”為指導(dǎo)，促進(jìn)專業(yè)教育教學(xué)改革，從教師中心、知識導(dǎo)向轉(zhuǎn)向?qū)W生中心、能力導(dǎo)向，不斷提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。以學(xué)生能夠掌握檢測的基本理論和方法，并能夠利用基本理論和方法解決測控系統(tǒng)和儀器的設(shè)計和應(yīng)用中的具體實際問題的培養(yǎng)為課程目標(biāo)，即培養(yǎng)學(xué)生在工程實踐中的學(xué)習(xí)能力、動手實踐能力、設(shè)計能力、分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。

三、課程體系優(yōu)化措施

（一） 依據(jù)OBE教育理念設(shè)置教學(xué)內(nèi)容

依據(jù)OBE教育理念，教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施方法的目的是學(xué)生通過教育過程后要取得一定的學(xué)習(xí)成果，該學(xué)習(xí)成果是指學(xué)生經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)和工作經(jīng)歷后（可能是幾年時間），將以前課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容深入理解并融會貫通，能應(yīng)用于實際工程問題。結(jié)合我校測控技術(shù)與儀器專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和畢業(yè)要求，學(xué)習(xí)成果可以具體描述為學(xué)生通過本課程教學(xué)后能夠掌握檢測的基本理論和方法，并能夠利用基本理論和方法解決測控系統(tǒng)和儀器的設(shè)計和應(yīng)用中的具體實際問題。

根據(jù)本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，反向設(shè)計本課程教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容不局限于教材和課程本身，除了講授教材內(nèi)容外，還需要打破課程之間的壁壘，從畢業(yè)要求的角度，講述本課程與其他課程具有聯(lián)系的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)課程與課程之間的連續(xù)性、系統(tǒng)性和整體性。此外，授課內(nèi)容重點強(qiáng)調(diào)利用檢測技術(shù)的基本理論解決測控系統(tǒng)與儀器在設(shè)計、實現(xiàn)與應(yīng)用中的實際問題的分析方法。

（二） 優(yōu)化課程實驗

《自動檢測技術(shù)》是一門工程性較強(qiáng)的學(xué)科。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該掌握自動檢測技術(shù)的基本理論方法。為加深學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和掌握，并在教學(xué)大綱框架內(nèi)，增加了實驗內(nèi)容，并將實驗由原來的4學(xué)時改成8學(xué)時，將驗證性實驗改為設(shè)計性實驗，不限定固定的實驗時間和所用傳感器，學(xué)生可以自由發(fā)揮，根據(jù)實驗條件和既定測量參數(shù)，完成實驗，并撰寫實驗報告，完成實驗，即將固定的、灌輸式的實驗改為靈活的可在一定范圍內(nèi)自由發(fā)揮的實驗。

學(xué)生在做實驗前，需要結(jié)合課程內(nèi)容和查閱的文獻(xiàn)，確定實驗方法和實驗步驟，即有準(zhǔn)備、有計劃的做實驗前的準(zhǔn)備。在做實驗時，學(xué)生需要實時監(jiān)督控制實驗過程，對于出現(xiàn)的問題能夠及時調(diào)整，這個過程的培養(yǎng)就是弗拉維爾（F.H.Flavell）在20世紀(jì)70年代提出的元認(rèn)知控制，即計劃、監(jiān)控和調(diào)整過程，這個過程強(qiáng)化了學(xué)生對課程知識的記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造（美國著名心理學(xué)家、教育家布盧姆（Bloom）提出的認(rèn)知過程的6個層次），強(qiáng)化了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、動手實踐能力、設(shè)計能力、分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。

（三） 優(yōu)化考核機(jī)制

依據(jù)OBE教育理論，根據(jù)國家社會及教育發(fā)展需要、行業(yè)發(fā)展及職場需求、學(xué)校的定位及發(fā)展目標(biāo)、學(xué)生發(fā)展及家長校友期望四個方面確定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)而確定畢業(yè)要求、畢業(yè)要求指標(biāo)點、課程體系、課程教學(xué)要求、課程教學(xué)內(nèi)容，并對培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、畢業(yè)要求指標(biāo)點、課程體系、課程教學(xué)要求、課程教學(xué)內(nèi)容逐一進(jìn)行評價和持續(xù)改進(jìn)。對課程教學(xué)內(nèi)容的評價要堅持“以學(xué)論教”為原則，即通過學(xué)生對課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況來評價，主要考核學(xué)生主體對課程目標(biāo)，即檢測的基本理論和方法、利用檢測技術(shù)的基本理論解決測控系統(tǒng)與儀器在設(shè)計、實現(xiàn)與應(yīng)用中的實際問題的分析方法的學(xué)習(xí)情況。

在培養(yǎng)方案和《自動檢測技術(shù)》教學(xué)大綱的框架內(nèi)，采用平時表現(xiàn)和結(jié)課考試相結(jié)合的方式對學(xué)生的“學(xué)得怎么樣”進(jìn)行考核。平時表現(xiàn)主要依據(jù)考勤、作業(yè)、實驗完成情況進(jìn)行考核，并適當(dāng)增加實驗部分的比分權(quán)重。

另外，修改考試題庫。隨著課程內(nèi)容注重點從知識點和原理的教學(xué)向能力教學(xué)的轉(zhuǎn)變，考試試題中除了考核基礎(chǔ)知識點和基本原理外，增加了大量的對學(xué)生分析問題、解決問題的能力的考核題型。

（四） 優(yōu)化授課形式

根據(jù)奧蘇伯爾（D. P. Ausubel）在《學(xué)校學(xué)習(xí)》一書中指出學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主要動機(jī)是成就動機(jī)，主要由認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力、自我提高的內(nèi)驅(qū)力、交往內(nèi)驅(qū)力構(gòu)成。三者在動機(jī)結(jié)構(gòu)中所占的比重也不是一成不變的，通常是隨著年齡、性別、個性特征、社會地位和文化背景等因素的變化而變化。對于大學(xué)生而言，認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力、自我提高的內(nèi)驅(qū)力是學(xué)習(xí)的主要動機(jī)。根據(jù)奧蘇伯爾的理論，學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)可以通過外界刺激、共情理論等途徑得到激發(fā)和強(qiáng)化。學(xué)習(xí)動機(jī)可以加強(qiáng)并促進(jìn)學(xué)習(xí)活動，當(dāng)學(xué)習(xí)動機(jī)處于最佳水平，學(xué)習(xí)活動就能產(chǎn)生最佳學(xué)習(xí)效果。

授課時，創(chuàng)建與工程實踐相關(guān)的問題情境，啟發(fā)學(xué)生獨立思考，逐步引導(dǎo)學(xué)生分析問題和解決問題。盧梭說：“思考與實用的結(jié)合，就能產(chǎn)生明確的概念，就能找到一些簡便方法，這些方法的發(fā)現(xiàn)激勵著自尊心，而方法的準(zhǔn)確性又能使智力得到滿足，原來枯燥無味的工作，有了簡便方法，就令人感到興趣了。” 普朗克說：“思考可以構(gòu)成一座橋，讓我們通向新知識?！彼伎伎梢宰屇切┛床灰娒恢?、難以理解的基礎(chǔ)理論和基本方法變得生動有趣，通過思考可以讓學(xué)生參與并感受，總結(jié)成便于自己理解的理論。只有自己感悟出來的才是真正的理解和提升，轉(zhuǎn)變成自己的知識體系，指導(dǎo)以后的工程實踐。

另外，利用多媒體手段激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)。利用能反映實際工程應(yīng)用的教具、視頻、圖片等工具，創(chuàng)造與工程實際相關(guān)聯(lián)的教學(xué)環(huán)境，增強(qiáng)課程的趣味性、觀賞性，增加課上動手機(jī)會，吸引學(xué)生的專注力和對課程的參與度。

四、課程體系的優(yōu)化結(jié)果

采樣數(shù)據(jù)為測控技術(shù)與儀器專業(yè)2013級、2014級、2015級、2016級學(xué)生的《自動檢測技術(shù)》考試成績。2013級學(xué)生為課程優(yōu)化前按原來方式授課的學(xué)生，2014級、2015級、2016級學(xué)生為按課程優(yōu)化后的措施授課的學(xué)生。分別對2013級、2014級、2015級、2016級學(xué)生的《自動檢測技術(shù)》考試成績進(jìn)行達(dá)成度分析，達(dá)成度結(jié)果如表1所示。將2014級、2015級、2016級學(xué)生的《自動檢測技術(shù)》達(dá)成度與2013級學(xué)生的《自動檢測技術(shù)》達(dá)成度對比后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對基本理論和基本方法的掌握情況分別提高了5.3%、9.2%和11.8%，學(xué)生的分析問題和解決問題的能力分別提高了6.7%、6.7%和5.3%。其結(jié)果說明課程體系優(yōu)化措施初見成效，優(yōu)化方向是基本正確的。學(xué)生對基礎(chǔ)知識和基本方法的掌握進(jìn)步較明顯，學(xué)生分析解決問題的能力進(jìn)步較小，需要對課程實驗進(jìn)一步優(yōu)化，另外可以采用混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、開放課堂、MOOC等多種途徑進(jìn)一步優(yōu)化課程。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是封閉式的，在固定的時間、地點，利用多媒體手段灌輸課程內(nèi)容。利用多媒體手段、混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、開放課堂、MOOC等多種手段，不限定固定的上課時間、地點，學(xué)生可以靈活掌握，也可以在上課同時，查閱相關(guān)文獻(xiàn)和書籍，加強(qiáng)對課程內(nèi)容的深入理解。

五、結(jié)束語

隨著我校測控技術(shù)與儀器專業(yè)通過專業(yè)認(rèn)證，《自動檢測技術(shù)》課程教學(xué)也需要課程改革。依據(jù)OBE教育理論、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、畢業(yè)要求指標(biāo)點和課程體系，確定了《自動檢測技術(shù)》課程的主要教學(xué)目標(biāo)是能夠掌握檢測的基本理論和方法，并能夠利用基本理論和方法解決測控系統(tǒng)和儀器的設(shè)計和應(yīng)該中的具體實際問題，提高學(xué)生對專業(yè)課程、生產(chǎn)實踐的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生在工程實踐中的學(xué)習(xí)能力、動手實踐能力、設(shè)計能力、分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。通過優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、課程實驗、考核機(jī)制和授課形式，教學(xué)質(zhì)量有所提高，學(xué)生對基本理論、基本方法、分析問題和解決問題的能力有所提高，說明優(yōu)化方向基本正確。應(yīng)沿著此優(yōu)化方向繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)，不斷完善，進(jìn)一步提高課程教學(xué)質(zhì)量。

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