代巧 姜學(xué)艷 孫志英

[摘 要] 基于成果導(dǎo)向教育（Outcome-based Education，OBE）理念，將“過程設(shè)備設(shè)計(jì)”理論課和課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)同教學(xué)改革，包含結(jié)合畢業(yè)要求反向設(shè)計(jì)課程目標(biāo)，以學(xué)生為中心設(shè)計(jì)教學(xué)模式，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)設(shè)計(jì)考核方式，以學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量，設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐課程的協(xié)同持續(xù)改進(jìn)。協(xié)同教改實(shí)現(xiàn)OBE理念反向設(shè)計(jì)，能有效提升過程裝備與控制工程專業(yè)核心課與實(shí)踐環(huán)節(jié)的融合對(duì)接，有效促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)的掌握與實(shí)踐能力的提升。

[關(guān)鍵詞] 成果導(dǎo)向教育;過程設(shè)備設(shè)計(jì);課程設(shè)計(jì);協(xié)同教改

[基金項(xiàng)目] 2020年度江蘇理工學(xué)院教學(xué)改革與研究項(xiàng)目“基于工程教育理念的‘過程設(shè)備設(shè)計(jì)理論—實(shí)驗(yàn)—設(shè)計(jì)多元融合的一體化教學(xué)改革研究”（11610112014）

[作者簡(jiǎn)介] 代 巧（1986—），女，四川資中人，博士，江蘇理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院講師，碩士生導(dǎo)師，主要從事過程裝備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)定研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0 ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）30-0066-04 ? [收稿日期] 2021-04-12

成果導(dǎo)向教育（Outcome-based Education，OB-

E）由Spady率先提出，現(xiàn)已形成完整的理論體系，至今被認(rèn)為是追求卓越教育的正確方向[1，2]。OBE理念的三大原則：反向設(shè)計(jì)、以學(xué)生為中心和持續(xù)改進(jìn)，是工程教育專業(yè)改革的三個(gè)基本問題[3]，

決定著專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成，而畢業(yè)要求的達(dá)成需要課程教學(xué)來支撐[4]，因此將OBE理念引入課程教學(xué)改革，是工程教育專業(yè)改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。同時(shí)，OBE強(qiáng)調(diào)協(xié)同教學(xué)而不是孤立教學(xué)，需考慮不同課程教學(xué)之間的協(xié)同效應(yīng)來設(shè)計(jì)和實(shí)施課程教學(xué)及評(píng)價(jià)。“過程設(shè)備設(shè)計(jì)”是過程裝備與控制工程專業(yè)的專業(yè)核心課程[5]，包含理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)是與課程匹配的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)[6]，課程理論、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)之間本就存在銜接，基于OBE理念進(jìn)行教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)理論課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)的協(xié)同教學(xué)，能更好地支撐畢業(yè)要求。

一、以成果為導(dǎo)向設(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo)

課程目標(biāo)是課程教學(xué)的核心，既支撐著畢業(yè)要求的達(dá)成，又決定著教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及評(píng)價(jià)方式?！斑^程設(shè)備設(shè)計(jì)”課程內(nèi)容涉及材料、力學(xué)、腐蝕與防護(hù)、過程原理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和工程制圖等學(xué)科知識(shí)，是一門多學(xué)科交叉融合的綜合性專業(yè)課[7]。“過程設(shè)備設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)是進(jìn)行典型過程設(shè)備的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使學(xué)生熟悉和掌握設(shè)計(jì)方案的分析論證、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及工程制圖等內(nèi)容[8]。依據(jù)江蘇理工學(xué)院過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè)要求內(nèi)涵觀測(cè)點(diǎn)的分解，“過程設(shè)備設(shè)計(jì)”理論課程與實(shí)驗(yàn)支撐4個(gè)畢業(yè)要求內(nèi)涵觀測(cè)點(diǎn)，課程設(shè)計(jì)支撐5個(gè)畢業(yè)要求內(nèi)涵觀測(cè)點(diǎn)，以此確定描述明確、具體、可測(cè)量的課程教學(xué)目標(biāo)?！斑^程設(shè)備設(shè)計(jì)”及課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)設(shè)置如圖1所示。

“過程設(shè)備設(shè)計(jì)”的課程目標(biāo)為：課程目標(biāo)1，能夠綜合運(yùn)用相關(guān)理論與方法，建立回轉(zhuǎn)殼體應(yīng)力分析模型，求解壓力容器典型板殼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力;能夠根據(jù)給定的壓力容器設(shè)計(jì)條件，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確定合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度與剛度設(shè)計(jì)計(jì)算及校核。課程目標(biāo)2，熟悉國(guó)內(nèi)外壓力容器規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容及適用條件，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)條件正確選擇和應(yīng)用壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);能夠根據(jù)設(shè)計(jì)使用條件與選材要求，正確地進(jìn)行選材;能夠根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行密封裝置的設(shè)計(jì)與選型、開孔與接管設(shè)計(jì)、安全附件的設(shè)計(jì)與選型以及耐壓試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并能綜合考慮安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等因素，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。課程目標(biāo)3，掌握壓力容器常見的失效模式、失效判據(jù)與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，理解壓力容器常規(guī)設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)方法的基本思想及異同;能夠理解與描述壓力容器先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，了解壓力容器相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)前沿、最新進(jìn)展及工程應(yīng)用情況。課程目標(biāo)4，掌握儲(chǔ)罐、傳熱設(shè)備、塔設(shè)備及反應(yīng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能及與之相關(guān)的法律、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，能夠根據(jù)工程需求，綜合考慮安全與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一，進(jìn)行典型過程設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度設(shè)計(jì)。

“過程設(shè)備設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)的課程目標(biāo)為：課程目標(biāo)1，根據(jù)設(shè)計(jì)題目和給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，完成過程設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)與選擇、主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料選擇、主體結(jié)構(gòu)與重要零部件強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算、過程設(shè)備裝配圖繪制等設(shè)計(jì)內(nèi)容，并能用圖紙、報(bào)告等形式呈現(xiàn)設(shè)計(jì)成果。課程目標(biāo)2，在課程設(shè)計(jì)中綜合應(yīng)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，并能使用現(xiàn)代信息技術(shù)，獲取課程設(shè)計(jì)所需的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、論文等文獻(xiàn)資料，提高解決工程實(shí)際問題的素質(zhì)和能力。課程目標(biāo)3，能夠通過計(jì)算說明書、設(shè)計(jì)圖紙和答辯清晰地表達(dá)過程設(shè)備的設(shè)計(jì)方案、過程和結(jié)果，并能與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流。課程目標(biāo)4，根據(jù)過程設(shè)備的特點(diǎn)，遵循安全與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一的基本原則，對(duì)設(shè)備選材、零部件選型以及制造進(jìn)行成本計(jì)算，能夠?qū)⒔?jīng)濟(jì)決策方法應(yīng)用于過程設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中。課程目標(biāo)5，熟悉壓力容器設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，理解壓力容器規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及各零部件標(biāo)準(zhǔn)的更新替換，關(guān)注新的壓力容器設(shè)計(jì)方法及過程設(shè)備涉及的新工藝和新理論，具有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展及在設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)的能力。

由圖1可以看出，“過程設(shè)備設(shè)計(jì)”理論課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)，總共支撐12個(gè)畢業(yè)要求中的工程知識(shí)、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、使用現(xiàn)代工具、職業(yè)規(guī)范、溝通、項(xiàng)目管理、終身學(xué)習(xí)7個(gè)畢業(yè)要求的內(nèi)涵觀測(cè)點(diǎn)。兩門課程既有單獨(dú)支撐的畢業(yè)要求，也有共同支撐的畢業(yè)要求?？傮w思路為：學(xué)生通過“過程設(shè)備設(shè)計(jì)”課程掌握理論知識(shí)和經(jīng)濟(jì)決策的方法，具備過程設(shè)備設(shè)計(jì)的能力，形成職業(yè)規(guī)范意識(shí)。

二、以學(xué)生為中心設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式

OBE強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的創(chuàng)新性和實(shí)踐性，因此課程教學(xué)將由傳遞和繼承知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)知識(shí)。在過程裝備與控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，由于過程設(shè)備設(shè)計(jì)課時(shí)較長(zhǎng)，所以理論課程和課程設(shè)計(jì)分別被安排在第六、第七學(xué)期進(jìn)行。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，課堂講授理論知識(shí)后進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不能很好將實(shí)驗(yàn)和理論知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系，需要再次重復(fù)講解理論知識(shí);經(jīng)過一個(gè)假期后再進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)非常模糊，對(duì)設(shè)計(jì)無從下手。為了實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)際建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)理論課程、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)多元融合的一體化教學(xué)，對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行改革。