潘 瑩,謝紅梅,梁 策,王 湘

(廣西大學(xué),廣西 南寧 530004)

一、前言

OBE(Outcome Based Education)是成果導(dǎo)向教育的簡稱,是一種以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向、以持續(xù)改進(jìn)為驅(qū)動(dòng)力的國際先進(jìn)教育理念,強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果來評價(jià)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)目標(biāo)實(shí)施的合理性,也就是從“重視學(xué)生學(xué)過什么”轉(zhuǎn)為“重視學(xué)生能夠做什么”[1]。在OBE核心理念中,“定義產(chǎn)出”即培養(yǎng)目標(biāo)的確定,最終要落到課程教學(xué)目標(biāo)的制定上。它是按照自上而下的反向設(shè)計(jì)路徑,以培養(yǎng)目標(biāo)(學(xué)生畢業(yè)五年左右通過工程和社會(huì)實(shí)踐所能達(dá)到的職業(yè)或?qū)I(yè)成就的總體預(yù)期)為最高導(dǎo)向,經(jīng)由畢業(yè)要求和課程關(guān)聯(lián)矩陣逐層分解、映射得到的;“落實(shí)產(chǎn)出”也必然主要落實(shí)在課程和課堂教學(xué)層面;“評價(jià)產(chǎn)出”可以在課程、專業(yè)、學(xué)校等多個(gè)層面進(jìn)行,但課程評價(jià)是基礎(chǔ)。OBE在1981年由斯派蒂(Spady)率先提出后,以驚人的速度獲得了廣泛重視和應(yīng)用,目前已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念[2]。在教學(xué)過程中推行OBE理念可以促進(jìn)工程教育質(zhì)量持續(xù)提升,從而確保工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量逐步上升[3-4]。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程作為一門專業(yè)核心必修課,是機(jī)械類相關(guān)專業(yè)課程體系中的核心課程之一,在培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)原理、方法等基本理論知識和具備機(jī)械設(shè)計(jì)能力等方面具有重要的作用。相對基礎(chǔ)課程,機(jī)械設(shè)計(jì)課程更接近工程實(shí)際,相對專業(yè)課程,機(jī)械設(shè)計(jì)課程有更廣泛的應(yīng)用面和更強(qiáng)的理論性,在課程體系中具有承上啟下的作用,其學(xué)習(xí)效果直接影響到后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)效果以及學(xué)生工程綜合能力的培養(yǎng)質(zhì)量。如何依據(jù)課程支撐的畢業(yè)要求制定課程目標(biāo)并實(shí)施,對課程目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行合理評價(jià),是機(jī)械設(shè)計(jì)課程改革、提升課程教學(xué)質(zhì)量的重要研究內(nèi)容之一[5-6]。

本文基于OBE理念,以提升學(xué)生能力為目標(biāo),結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容和課程特點(diǎn),探索構(gòu)建基于OBE理念的機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)模型,并將模型應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中,為教師了解學(xué)生對課程目標(biāo)的掌握程度、找出教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)、制定課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)措施提供依據(jù)。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)與考核方式

(一)課程目標(biāo)與畢業(yè)要求

根據(jù)OBE教育理念,構(gòu)建課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)總體框架如圖1所示。畢業(yè)要求是構(gòu)建課程體系的依據(jù),課程體系是達(dá)到畢業(yè)要求的支撐。畢業(yè)要求必須通過與之相對應(yīng)的課程體系才能在教學(xué)中實(shí)現(xiàn),也就是說,畢業(yè)要求必須逐條地落實(shí)到每一門具體課程中[2]。

圖1 基于OBE理念的課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)思路或框架

機(jī)械設(shè)計(jì)是工科機(jī)械類專業(yè)的一門綜合性很強(qiáng)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課。以先修專業(yè)基礎(chǔ)課為理論依托,通過本課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用先修課程的知識,解決具體的機(jī)械聯(lián)接設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)和其他一些常用機(jī)械的設(shè)計(jì)問題。本課程為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)以及掌握有關(guān)機(jī)械方面的最新科技成果,進(jìn)行獨(dú)立機(jī)械設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。根據(jù)該課程在課程體系中的作用,并結(jié)合機(jī)械類專業(yè)畢業(yè)要求,將機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)分解為5個(gè)子目標(biāo)。

課程目標(biāo)1:掌握通用機(jī)械零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法和機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律,熟練應(yīng)用機(jī)械工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

課程目標(biāo)2:掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理論與方法,能夠?qū)⑦@些知識應(yīng)用于機(jī)械零件的設(shè)計(jì)中,建立數(shù)學(xué)模型并對模型進(jìn)行求解。

課程目標(biāo)3:能夠?qū)哂刑囟ㄐ枨蟮漠a(chǎn)品或系統(tǒng)的工程技術(shù)問題進(jìn)行提煉和描述,并能合理分析及評價(jià)機(jī)械工程問題的解決方案,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程問題的實(shí)踐能力及開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品的能力。

課程目標(biāo)4:通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐,掌握常用機(jī)械運(yùn)動(dòng)參數(shù)的測試技術(shù)及機(jī)械設(shè)備的初步裝配技能。

課程目標(biāo)5:能完成課程講授和課程設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)個(gè)人任務(wù),按要求完成上課出勤、課后作業(yè)和相關(guān)報(bào)告。

這5個(gè)課程目標(biāo)主要支撐畢業(yè)要求中的1、2和4三個(gè)一級指標(biāo)點(diǎn),對應(yīng)1.4、2.3和4.4三個(gè)二級指標(biāo)點(diǎn),機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)與畢業(yè)要求之間的支撐矩陣如表1所示。

表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的支撐矩陣

(二)課程考核方式

目前機(jī)械設(shè)計(jì)課程的考核評價(jià),普遍存在重結(jié)果輕過程的問題。一方面是期評成績中,過程性考核占比普遍偏低,僅占20%左右。另一方面是過程性考核的形式也比較單一,主要是書面作業(yè)和課外實(shí)驗(yàn)。這種以終結(jié)性評價(jià)為主、過程性評價(jià)為輔的課程考核方式并不能有效體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和成長歷程,忽略了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)積極性、進(jìn)步幅度等方面的表現(xiàn),不能及時(shí)針對學(xué)生的變化做出教學(xué)內(nèi)容、授課方式、互動(dòng)模式等方面的調(diào)整,不利于提升課程教學(xué)質(zhì)量。

根據(jù)OBE理念,課程考核應(yīng)當(dāng)以課程目標(biāo)為導(dǎo)向,以檢查學(xué)生對各知識點(diǎn)的掌握程度和應(yīng)用能力為重要內(nèi)容[7],包括過程性考核和結(jié)果性考核。因此,在基于OBE理念的教學(xué)改革中,首先,要提高過程性考核成績在期評成績中的占比。借鑒國內(nèi)多所一流大學(xué),結(jié)合學(xué)校實(shí)際,將機(jī)械設(shè)計(jì)課程的過程性考核成績占比提高至40%。其次,要豐富過程性考核環(huán)節(jié)形式。除書面作業(yè)和實(shí)驗(yàn)外,我們增加了考勤、大作業(yè)(綜合性作業(yè))、小測驗(yàn)、課堂表現(xiàn)等過程性考核方式,如表2所示,即機(jī)械設(shè)計(jì)課程的過程性考核包括作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、考勤、大作業(yè)、小測驗(yàn)、課堂表現(xiàn)這6種考核方式。由于機(jī)械設(shè)計(jì)課程屬于理論性和實(shí)踐性均要求較高的課程,需要較多的課外作業(yè)做輔助,課程一般安排10次作業(yè),每次2-3題,作業(yè)量大,學(xué)生完成作業(yè)需耗費(fèi)一定時(shí)間,因此,作業(yè)在過程性考核中占比為50%。課程還會(huì)安排三個(gè)課外實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)成績占比10%。課堂出勤率體現(xiàn)了學(xué)生對待學(xué)習(xí)的基本態(tài)度,課堂出勤率在過程性考核中占比為10%。大作業(yè)也稱為綜合作業(yè),是兩三節(jié)重點(diǎn)章節(jié)的知識匯總,大作業(yè)在過程性考核中占比為10%。小測驗(yàn)主要是以章為單位進(jìn)行的隨堂測驗(yàn),主要目的是促進(jìn)學(xué)生對基本知識點(diǎn)的及時(shí)復(fù)習(xí),占比10%。課堂表現(xiàn)主要是根據(jù)學(xué)生在課堂上的專注度、師生互動(dòng)時(shí)回答問題的積極性和回答質(zhì)量、提出問題時(shí)的深度等因素對學(xué)生的課堂表現(xiàn)進(jìn)行總體評價(jià),占比10%。過程性考核即平時(shí)成績的各考核環(huán)節(jié)對各課程子目標(biāo)的支撐權(quán)重矩陣如表2所示。結(jié)果性考核即期末考試中各課程子目標(biāo)的應(yīng)得分如表3所示。

表2 課程過程性考核環(huán)節(jié)與課程目標(biāo)的支撐矩陣

表3 課程期末考試中的各個(gè)課程目標(biāo)應(yīng)得分

三、基于OBE的課程目標(biāo)達(dá)成評價(jià)模型

根據(jù)課程體系與畢業(yè)要求支撐關(guān)系、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對應(yīng)關(guān)系,構(gòu)建課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)模型。課程目標(biāo)達(dá)成度包括課程子目標(biāo)達(dá)成度和課程總目標(biāo)達(dá)成度,具體計(jì)算方法如下。

假設(shè)課程有n個(gè)課程目標(biāo),m個(gè)考核環(huán)節(jié),定義:

學(xué)生的平時(shí)成績P為該學(xué)生各考核環(huán)節(jié)成績與考核環(huán)節(jié)權(quán)重的加權(quán)和,如式(1)所示。

(1)

學(xué)生的期評成績?yōu)槠綍r(shí)成績和期末考試成績的加權(quán)和,如式(2)所示。

Z=P*α1+K*α2

(2)

其中,α1、α2分別為平時(shí)成績和期末考試成績在期評成績的占比,有α1+α2=1。從表2和表3可知,機(jī)械設(shè)計(jì)課程中,平時(shí)成績占比α1=0.4,期末考試成績占比α2=0.6。

第i個(gè)課程子目標(biāo)達(dá)成度Ei如式(3)所示:

(3)

課程總目標(biāo)達(dá)成度EZ如式(4)所示:

(4)

其中,num＿all為學(xué)生班級總?cè)藬?shù)。當(dāng)EZ≥0.6時(shí),課程總目標(biāo)達(dá)成,否則課程總目標(biāo)不達(dá)成。

四、機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo)達(dá)成評價(jià)實(shí)踐

(一)課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)值

將上述評價(jià)模型應(yīng)用于學(xué)校機(jī)械工程學(xué)院2020級創(chuàng)培1班共44人的“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程目標(biāo)達(dá)成評價(jià)中。根據(jù)式(1)至式(4),分別計(jì)算該班各個(gè)學(xué)生的平時(shí)成績、期評成績和各個(gè)課程子目標(biāo)達(dá)成度,則班級的平均期評成績、課程子目標(biāo)達(dá)成度和課程總目標(biāo)達(dá)成度如表4所示。班級各個(gè)學(xué)生的期評成績以及各個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度分布圖如圖2所示。

表4 課程目標(biāo)達(dá)成度情況表

圖2 44名學(xué)生的期評成績和5個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度分布圖

(二)達(dá)成度評價(jià)分析

由表4和圖2可知,該班課程總目標(biāo)達(dá)成度為0.76,課程總目標(biāo)已達(dá)成。5個(gè)課程子目標(biāo)達(dá)成度分別為0.70、0.76、0.77、0.85、0.85,均已超過達(dá)成度閾值0.6,故所有課程子目標(biāo)均已達(dá)成且情況良好。

課程總目標(biāo)、課程目標(biāo)M4和課程目標(biāo)M5達(dá)成度完成較好,說明該班級學(xué)生整體素質(zhì)較高、基礎(chǔ)好,班風(fēng)、學(xué)風(fēng)良好,學(xué)生到課率高,上課認(rèn)真,作業(yè)能及時(shí)完成,各方面表現(xiàn)都不錯(cuò)。在試卷難度比普通班難度高20%左右的情況下,及格率和平均分成績均高于普通班學(xué)生。從試卷上答題情況看,學(xué)生對應(yīng)知應(yīng)會(huì)的內(nèi)容掌握良好。

在5個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度中,課程目標(biāo)M1達(dá)成度相對較低,可能原因在于理論知識和工程實(shí)踐結(jié)合較為緊密,不僅要求學(xué)生具備機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識,而且要求學(xué)生了解機(jī)械常見工程應(yīng)用實(shí)例的工作原理。學(xué)生工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限,分析、解決實(shí)際問題的能力還不足,不易達(dá)到更高的要求。

課程目標(biāo)M1、M2和M3中,分別有7人、6人、4人的課程子目標(biāo)未達(dá)成,均為重修生。這部分學(xué)生普遍存在上課注意力欠佳、跟不上課堂節(jié)奏,打瞌睡現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,作業(yè)抄襲現(xiàn)象也比較明顯,在后續(xù)課程中對他們要加強(qiáng)學(xué)業(yè)幫扶。

針對上述問題,在后續(xù)教學(xué)中,可以在以下四個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

一是強(qiáng)化基礎(chǔ)知識。課堂上加強(qiáng)講授機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科基本知識,幫助學(xué)生掌握通用機(jī)械零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法和機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律;增加線上自測和隨堂測驗(yàn),加強(qiáng)對各章基本知識點(diǎn)的練習(xí),幫助學(xué)生強(qiáng)化課堂教授內(nèi)容。

二是加強(qiáng)理論和實(shí)踐相結(jié)合。在教學(xué)過程中更緊密地結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用例子講解零件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識,做到理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重,培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理論與方法,能夠?qū)⑦@些知識應(yīng)用于機(jī)械零件的設(shè)計(jì)中,建立數(shù)學(xué)模型并對模型進(jìn)行求解。同時(shí)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,讓學(xué)生通過第二課堂、實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)掌握目標(biāo)點(diǎn)所需要的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

三是積極與帶班班主任、輔導(dǎo)員溝通交流,對重修生和部分學(xué)習(xí)困難生制定幫扶措施,尋找學(xué)習(xí)困難原因,調(diào)整學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài),培養(yǎng)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的內(nèi)動(dòng)力。

四是增加課堂吸引力,拓寬學(xué)生的知識面。在現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)生考研或就業(yè)需求,有針對性地補(bǔ)充知識、更新內(nèi)容,及時(shí)向?qū)W生推薦參考文獻(xiàn),引導(dǎo)和提醒學(xué)生注意課外閱讀學(xué)習(xí),注意研究性學(xué)習(xí),逐漸培養(yǎng)自己的學(xué)術(shù)研究興趣,促進(jìn)分析問題、解決問題能力的提高;任課教師要吃透教材,及時(shí)吸收學(xué)科前沿知識,進(jìn)一步提高課堂教學(xué)水平。

五、結(jié)語

在基于OBE理念的課程評價(jià)體系中,課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)是畢業(yè)要求達(dá)成度評價(jià)的基礎(chǔ),其目的是發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)實(shí)施過程中存在的問題。本文以機(jī)械設(shè)計(jì)課程為例,以O(shè)BE 理念為指導(dǎo),結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容和課程特點(diǎn),制定了機(jī)械設(shè)計(jì)課程目標(biāo),并建立了畢業(yè)要求與各課程目標(biāo)之間的支撐關(guān)系,進(jìn)而設(shè)計(jì)考核方式。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了機(jī)械設(shè)計(jì)課程的目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)模型,并將模型應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中。課程目標(biāo)達(dá)成評價(jià)分析結(jié)果不僅可以反映學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn),還可以讓教師根據(jù)評價(jià)結(jié)果,對達(dá)成度相對較低的課程目標(biāo)進(jìn)行深入分析,查找原因、尋找對策,及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和內(nèi)容,推進(jìn)以學(xué)生為中心的教學(xué)改革,是持續(xù)改進(jìn)理念對課程教學(xué)的基本要求,也是保障課程質(zhì)量持續(xù)提升的重要途徑。通過開展課程目標(biāo)達(dá)成評價(jià)、聚焦課程目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),保證所有的教學(xué)過程可以支撐課程目標(biāo)達(dá)成,并最終將評價(jià)結(jié)果反饋到下一輪課程實(shí)施過程中,形成課程質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。然而,課程評價(jià)方式改革是一個(gè)長期而艱巨的任務(wù),OBE也是一種內(nèi)涵豐富的教育理念,OBE理念如何與機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)深度融合,還需要我們不斷地在實(shí)踐中探索,才能真正地把OBE理念融入課程評價(jià)體系中,最終提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。