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摘要：针对“船舶机舱监测与控制”课程教学存在的问题，以培养学生不同层次能力和素质为目标，结合OBE-CDIO理念，进行课程教学改革。基于OBE理念，以能力培养为核心，定位课程教学目标。反向设计各教学环节，依托CDIO项目式教学，借助知识单元、专项训练和综合项目，构建递进式教学模式。并以学习成果为导向，创新评价方式，建立多元化考核体系，促进教学过程的持续改进。

关键词：船舶机舱监测与控制；OBE；CDIO

智能船舶的崛起将对未来高等航海教育和航海类人才培养带来深刻变革。在这个新兴领域中，“船舶机舱监测与控制”课程的重要性凸显出来。随着智能船舶技术的快速发展，对船舶机舱监测与控制技术的要求逐渐升级，对航海人员的知识和能力提出更高的要求。该课程不仅使学生深入了解现代船舶监测与控制技术，实现实时监测与问题解决，确保船舶的安全和高效运行，还培养学生的综合素质和创新能力，使其能够更好地适应未来航海领域的多元化发展需求。航海类应用型本科教育需充分认识到该课程的重要性，通过不断优化教学内容和方法，为培养适应智能船舶发展的高素质人才提供有力支持。

OBE（Outcome-Based Education，基于成果的教育）和CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，构思-设计-实施-运营）是现代教育领域的两大重要教育理念。OBE强调学习成果，侧重培养学生的能力和素质，而不仅仅是传授知识。CDIO则注重工程教育，强调将工程实践贯穿于整个教育过程，培养学生的创新和解决问题的能力。

在“船舶机舱监测与控制”课程中，OBE-CDIO理念的应用将产生积极影响。借鉴OBE理念，该课程可以从实际能力出发，明确定义学习目标，通过基于学习成果的教学设计，学生将能够更深入地理解和掌握船舶机舱监测与控制领域的核心概念和技能。同时，CDIO理念将强调课程的实践性和工程应用。在课程中，引入具体的项目案例，让学生从构思、设计到实施和运营的全过程中实际应用所学知识。这种项目式教学方法有助于培养学生的团队合作、创新和问题解决能力，更好地满足航海领域日益复杂的实际需求。将OBE-CDIO理念融入“船舶机舱监测与控制”课程中，可以使教学更加关注学生的实际能力培养和工程实践，帮助学生更好地应对未来智能船舶发展的挑战。

一、课程目前存在的问题

“船舶机舱监测与控制”课程目前的教学模式和方法存在以下问题：

（一）课程内容与复杂工程能力目标不符

课程内容与培养学生复杂工程能力的目标不匹配。随着智能船舶技术和互联网应用的迅速发展，机舱系统的控制问题越来越复杂，需要跨学科知识的综合应用。然而，当前的内容难以满足这种需求，导致学生难以将理论应用于实际工程问题。

（二）教学模式与学生主体性不符

传统的教学模式无法满足以学生为中心的教育理念。现行模式以传统课堂授课为主，缺乏多样性和灵活性。学生需要自主学习和实践的能力，但传统模式未能提供丰富的学习方式，阻碍了他们从被动接受者转变为主动学习者。

（三）实验与理论分离

课程未能有效地融合实验和理论，无法帮助学生将所学理论知识应用于实际问题。这限制了学生对实际复杂工程问题的独立研究和解决能力的培养。

（四）考核方式单一

考核方式过于简单，主要以平时成绩、实验成绩和期末考试成绩来评估学生。这样的考核方式无法全面了解学生学习中的问题，也无法激发学生的学习兴趣和积极性。

为更好培养适应智能船舶发展需求的高素质人才，需要进行教学模式和方法的革新。

二、课程改革理念

（一）OBE理念

成果导向教育培养（简称OBE）教学理念其核心在于基于学习成果的导向教育。相较于传统理念，OBE强调逆向构建教学目标至学习体系，关注学习成效而非课程学习时间，以及强调学生主动性，教师为引导者。OBE模式的关键在于，各环节都以“结果”为核心设计，关注学生所取得的学习成果、为何取得这些成果、如何有效辅助学生实现这些成果，以及如何评价学生的成果。OBE的实施步骤主要分为四步：确定学习成果，构建课程体系，制定教学策略，进行自我参照评价。

（二）CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是当今国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品从研发到运行的完整生命周期为教育载体，引导学生以主动、实践、跨学科融合的方式学习工程。CDIO的教育目标将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，强调通过综合性培养确保学生在各层面达到预设的水平。

CDIO教育模式本质上是一种基于项目实训的人才培养模式，它将传统的学科导向转变为项目导向，倡导“学以致用”取代“学以致考”，并重新定义了教育的重心，从注重知识的系统性转变为关注项目实践的完整性。这一理念的推行，为培养具备跨学科综合素质的工程人才开辟了全新途径。

（三）OBE-CDIO理念在课程中的应用思路

将OBE-CDIO理念融入船舶机舱监测与控制课程，可实现更符合实际需求、全面培养航海人才的教育目标。具体应用思路如下：

（1）明确学习成果：明确定义课程目标，从基础知识、技能和综合能力等方面明确学生应达到的成果，如掌握先进监测技术、运用自动控制原理解决实际问题、进行船舶机舱系统综合设计等。

（2）项目驱动学习：以项目为主线，引导学生从构思到实施，全程参与船舶机舱监测与控制实际案例，培养他们的团队协作、问题解决和创新能力，实现理论与实践的有机结合。

（3）开展综合课程设计：将多学科知识融合到课程中，强调船舶机舱监测与控制的多领域性。通过整合相关领域的知识，帮助学生理解系统复杂性，培养跨学科思维。

（4）强调学生主体性与自主学习：激发学生的学习兴趣和主动性，鼓励他们参与课程设计、项目选择和实践过程，教师充当指导者的角色，引导学生自主学习，体验实际问题解决的过程。

（5）实践与理论有机结合：设计与船舶机舱监测与控制相关的实验项目，使学生在实践中深化理论理解，培养操作技能和实际应用能力，促进知识的内化与应用。

（6）采取多元化评价方式：除传统考试外，引入项目报告、团队合作评价、实际操作评估等方式，全面衡量学生在船舶机舱监测与控制领域的综合能力和素质。

三、主要教学改革举措

将以学习产出为导向的OBE理念和以项目为载体的CDIO理念应用于“船舶机舱监测与控制”课程教学，强调以学生为中心，以学生毕业5年后应达到的能力目标为导向进行教学设计，引入项目式教学，并建立多元化考核体系，依照教学目标对实践过程和学习产出成果进行评价，构成基于OBE-CDIO的教学体系。

（一）以能力为核心，OBE理念为导向，定位课程教学目标

结合船舶电子电气工程专业特点及社会需求，毕业生达到的能力要求划分为3个层次，即基础实践能力培养、综合设计能力培养和创新设计能力与综合素质培养。将课程对应的教学目标明确细化为对学生不同层次的能力培养目标，不仅使学生掌握基础实践能力，如设备操作技能等，也要培养学生的综合设计能力以及创新能力，从而实现构建递进式教学体系，循序渐进培养学生各项能力的目标。

从专业培养层次上，将学生能力层次映射到课程内容安排上，将课程知识分为基础理论、专项训练和综合实践3类。基础理论主要以反馈控制系统理论及机舱主要系统原理为主，专项训练偏向于培养学生船舶机舱控制系统操作及管理能力，而综合项目以实际工程项目选题为基础，完成相关系统的设计及优化，培养学生的创新设计能力和综合素质。

（二）以目标为导向，反向设计课程实践环节，依托CDIO项目式教学，培养学生不同层次实践能力

CDIO项目化教学是实施课程实践教学的关键环节。在CDIO理念指导下，以项目为主线，以学生为主体，将原本零碎的实践内容连接成线、扩展成面，使学生的创新设计能力和综合素质在完整的实践教学过程中实现递进式的提升。

针对学生不同层次能力培养，将课程实践项目划分为3类，对于基础实践内容，主要是以技术单元为载体，采用多样的教学方法和手段，激发学生兴趣，培养学生的动手能力和实践能力；基础课程实践内容完成后，在课内综合实践课程中，借助专项训练，使学生熟悉操作流程，学会综合运用各种技术知识，培养学生综合设计和管理能力；在课外综合实践课程中，以综合项目为依托，立足科教融合，培养学生创新能力，从而构建递进式实践教学模式，循序渐进培养学生各项实践能力。每个技术单元、专项训练、综合项目都经过构思、设计、实施、运作全过程演练。使学生体验从技术理论到实践应用，从方案制定到技术问题解决的整个流程。具体实践教学内容及对应培养目标见表1。

（三）打造创新实践平台，支撑课程实践教学

为了贯彻OBE-CDIO理念，将“船舶机舱监测与控制”课程教学提升到新水平，采取以下措施，打造创新实践平台，全面支持实践教学：

a.采购先进实验设施：建设高水平实验室，配备先进的电气控制设备和传感器，以满足基础实验需求。设计多样化的综合实验，让学生在真实环境中应用理论知识，加深理解和实际操作能力。

b.开展实践项目合作：与航运公司、工程企业等行业建立合作，提供学生参与的实际项目。通过解决真实问题，培养学生的综合设计和问题解决能力，如优化能源利用、设计船舶机舱监测与控制系统等。

c.引入虚拟仿真技术：创建虚拟船舶机舱环境，为学生提供安全的操作和实验平台。通过虚拟仿真，加深对系统运行和控制原理的理解。

d.创新竞赛与挑战：鼓励学生参加电子电气相关创新竞赛和挑战赛，鼓励学生追求卓越，锻炼创新能力。为学生提供展示才华和应用技能的舞台。

（四）优化课堂运行，采用多元化教学方式

为了在“船舶机舱监测与控制”课程中落实OBE-CDIO理念，重点在于优化课堂运行，采用包含项目驱动教学、案例分析与讨论、虚拟仿真实验、翻转课堂、小组合作等多元化的教学方式，以全面提升学生的实践能力与综合素质。

以项目驱动教学为核心，将课程内容与实际项目融合，培养学生解决实际问题的能力。通过案例分析与讨论，学生将深入了解行业挑战，培养批判性思维与团队协作技能。虚拟仿真实验将提高实验操作能力，而小组合作项目将锻炼团队合作能力。采用翻转课堂模式，学生将预习理论知识，课堂时间用于问题解答与实际操作，强化理论与实践的融合。这些策略侧重于培养学生的创新能力、实际解决问题的能力和团队协作能力，为其在船舶机舱监测与控制领域的职业发展打下坚实基础。

（五）以学习成果为导向，创新评价方式，建立多元化考核体系

为确保基于OBE-CDIO理念的“船舶机舱监测与控制”课程教学的有效性和学生能力的全面提升，需以学习成果为导向，创新评价方式，建立多元化考核体系，以更精准地评估学生的实际能力和综合素质。

考试方式包含综合项目评估、实验操作与报告撰写、团队合作评价和自评与互评等。综合项目评估要求学生在真实的工程项目中进行设计、实施和问题解决，以展示他们的创新能力和综合素质。实验操作与报告相结合，评估学生的实验技能和数据分析能力。团队合作评价衡量学生的团队协作和沟通能力，以小组为单位进行评估，强调积极的合作和贡献。自评与同学评估鼓励学生自我反思和认知，促进自我管理和学习能力的提升。

四、结语

在船舶电子电气工程领域，为适应智能船舶发展需求，基于OBE-CDIO理念的“船舶机舱监测与控制”课程教学改革是迈向培养高素质人才的重要一步。通过以能力为核心，定位学习目标，建立创新实践平台，优化课堂运行，以学习成果为导向的评价方式以及多元化考核体系，实现学生创新思维、实践能力和团队合作精神的培养，使其在毕业后能够独立承担复杂综合项目，成为出色的高素质应用技术型人才。

参考文献：

[1] 邢辉.面向智能船舶的航海类新工科人才培养刍议[J].高等工程教育研究，2017（06）：33-38.

[2] 刘勤安，邢辉.基于OBE工程教育模式的“船舶柴油机”课程教学改革[J].高教学刊，2018（07）：113-115.

[3] 张丽，介婧，朱文.基于OBE-CDIO理念的自动控制原理课程教学改革探索与实践[J].高教学刊，2021，7（36）：128-131.

[4] 张欣婷.新工科背景下基于OBE-CDIO理念的实践教学改革探索[J].黑龙江科学，2022，13（05）：126-127.

基金项目：广西本科教改项目“基于OBE理念的机械类应用型本科‘双创’人才培养模式研究与实践”（2021JGA183）、“基于OBE理念的机械工程专业电类课程混合式教学模式探索与实践”（2022JGA188）、“基于OBE-CDIO理念的船舶电子电气工程专业应用型创新人才培养实践教学体系研究”（2023JGB197）；校级课程建设项目（JGKJ202339）

作者简介：江亮（1991—），男，硕士，讲师，主要从事船舶智能控制及船舶电子电气工程专业教育教学研究。