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基于OBE理念的《热工基础及流体力学》课程教学体系探索与实践

宋洁
  
西部文化媒体号
2022年55期
重庆理工大学

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摘要:随着工程教育改革的深入,OBE(Outcome-Based Education)理念逐渐成为教学改革的重要方向。本文旨在探索和实践基于OBE理念的《热工基础及流体力学》课程教学体系,通过明确学习成果、优化教学内容和方法、完善评价体系,提升学生的学习效果和实践能力。文章首先介绍了OBE教育理念及其在教育领域的应用,分析了《热工基础及流体力学》教学现状,详细阐述了基于OBE理念的课程教学体系构建和实施过程。

关键词:OBE理念;热工基础及流体力学;教学体系;学习成果

一、引言

近二十年,中国工程教育先后进行了面向21世纪教学内容和课程体系[1]的CDIO工程教育[2]、工程通识教育[3]、OBE工程教育[4]等数轮改革和实践,取得了明显的成效,工程教育认证的核心理念之一就是基于学习产出的OBE(Outcomes-based Educatio)教育模式。OBE是一种“以学生为中心、以成果为导向”的教育模式,最早出现在20世纪80年代美国和澳大利亚的基础教育改革中,[5]强调以学生为中心,以学习成果为导向,注重培养学生的实践能力和创新精神,符合工程教育改革的方向。鉴于此,本文将以《热工基础及流体力学》课程为例,针对汽车服务工程专业,探索基于OBE理念的课程教学体系。

二、《热工基础及流体力学》课程教学现状

经教学实践发现,讲授本课程主要存在以下问题:(1)传统教学方法和手段与“互联网+教育”之间的矛盾;(2)课程学时少与内容多的矛盾;(3)大类专业统一授课与兼顾各个专业特点的矛盾;(4)教师自身工程经验不足与学生工程能力培养的矛盾;(5)实验内容少且单一与学生实践创新能力培养的矛盾。工程教育专业认证对机械专业提出了新的人才培养要求,因此,为解决课程存在的问题及适应工程教育专业认证的要求,迫切需要针对专业特点对热工基础及流体力学课程体系、教学模式实施改革。

三、基于OBE理念的《热工基础及流体力学》课程教学体系构建

(一)明确学习成果

基于OBE理念的《热工基础及流体力学》课程教学体系首先需要明确学生的学习成果。根据专业人才培养方案中制定的课程目标(目标1:能够通过课程学习,使学生具有汽车整车及零部件相关工程问题识别和阐释能力;目标2:能够结合基础理论知识,分析汽车整车及零部件相关复杂工程问题,制定研究路线和实验方案,并获得有效结论),学习成果应涵盖知识、能力和情感三个方面,具体包括掌握热工基础及流体力学的基本理论、方法和技能;能够运用所学知识解决实际问题;培养创新意识和实践能力;树立正确的价值观等。

(二)优化教学内容和方法

为了实现预期的学习成果,需要优化教学内容和方法。首先,根据学习成果的要求,精选教学内容,注重理论与实践的结合;其次,采用多种教学方法,如案例教学、实验教学、项目教学等,激发学生的学习兴趣和主动性;最后,加强实践教学环节,提高学生的实践能力和创新精神。

(三)完善评价体系

评价体系是保障教学质量的重要环节。基于OBE理念的《热工基础及流体力学》课程教学体系需要完善评价体系,以反映学生的学习成果。评价体系应包括形成性评价和终结性评价两个方面。形成性评价主要关注学生的学习过程和学习表现,通过课堂表现、作业、实验等方式进行评价;终结性评价主要关注学生的学习成果,通过测验、项目报告等方式进行评价。同时,还应注重评价的多元性和公正性,以确保评价结果的客观性和准确性。

四、基于OBE理念的《热工基础及流体力学》课程教学体系实施

(一)实施过程

在实施基于OBE理念的《热工基础及流体力学》课程教学体系时,教师需要按照以下步骤进行:首先,明确学习成果;其次,根据学习成果设计教学内容和方法;然后,实施教学并收集学生的反馈意见;最后,根据反馈意见调整教学内容和方法并持续改进教学。

(二)实施效果

考察连续三个学年,分别对2017级、2018级和2019级的学生实施基于OBE理念的《热工基础及流体力学》课程教学体系,并进行达成度分析,结果显示,通过对2019-2020学年持续改进计划的认真落实:2018级及2019级课程目标2的达成度(0.82、0.80)相对于上一年(2017级为0.79)均有一定提升,具体变现如:通过课堂案例分析,学生分析、解决问题思路更加清晰,同时,辅以论文撰写讲解,学生文献检索能力有所提高,基本能够通过文献检索获取相关信息,并分析热力学、流体力学及传热学在汽车及其零部件设计中的实际应用情况及规律。

整体来看,在上一年的改进计划中偏重于针对课程目标2,本学年课程目标1达成度情况虽然仍然属于较高的达成度,但相比上一学年有所下滑,反映出学生对于基本定律、基础知识的掌握较差,具体表现如:①平时作业中,对传热的三种方式理解不深刻,在相关概念的引申和扩展方面存在一定问题;②应用型作业中,对公式的运用不能举一反三,说明未能完全理解其物理意义,计算错误率高。为此,制定课程持续改进计划,如表1,以实现课程达成目标的持续有效改进。

五、结论与展望

基于OBE理念的《热工基础及流体力学》课程教学体系探索与实践表明,OBE理念符合工程教育改革的方向,有助于提高学生的学习兴趣和实践能力。然而,教学改革是一个长期的过程,需要不断探索和实践。未来,我们将继续深化教学改革,完善教学体系和方法,提高教学质量和效果。同时,我们也期待更多的教育工作者参与到教学改革中来共同推动工程教育的发展。

参考文献

[1] 黎琳,“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”述评[J],高等理科教育,2001(2):13-19.

[2] 顾佩华,包能胜,康全礼,等.CDIO在中国(上)[J].高等工程教育研究,2012(3):24-40.

[3] 林健,胡德鑫.国际工程教育改革经验的比较与借鉴——基于美、英、德、法四国的范例[J].高等工程教育研究,2018(2):96-110.

[4] 顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2014(1):27-37.

[5] 柏宇星、杨雪梅、颛孙随意,等.基于OBE理念下热工基础课程教学体系的探索[J].中国现代教育装备,2022(4):137-139.

基金项目: 本文系重庆理工大学本科教育教学改革研究项目 ( 项目编号:2023YB018) 的研究成果

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