基于OBE和CDIO理念專業課程內容重構及評價體系教學改革思路研究

黃益槐

(溫州職業技術學院,浙江 溫州 325000)

一、引言

中國式職業教育要服務于中國現有產業體系,結合現階段國情,適應中國制造轉向智能制造趨勢。新修訂的《中華人民共和國職業教育法》指出,職業教育是類型教育,針對職業教育獨特培養目標、學生學情,要對職業教育專業課程內容進行開發重構。推動專業課程與行業、企業需求對接,建設以實際需求為目標的課程內容,有利于學生掌握理論知識與實踐知識,牢牢樹立成果導向課程理念,為學生提供最前沿、最接近企業實際、最有用的課程內容,為企業培養真正需求的高契合專業型人才,為產業培養高素質應用型人才,助力區域經濟高質量發展。

在傳統教學模式下,“液壓與氣動技術”等這一類專業性較強的課程往往以教師、教材為中心進行課堂知識講授,學生被動接受理論知識,但不知其用于何處,對課程在專業體系中所處的位置理解不夠,學生學習積極性、主動性、創造性欠缺?！耙簤号c氣動技術”是一門綜合性課程,需要具備較強的理論知識,而現有教材內容設計相對陳舊、枯燥,采用常規的課程內容設計和簡單的“平時”+“期末”考核方式,難以支撐課程目標及行業對學生畢業要求達成度的期待。因此,需要引入先進的教育理念,對課程內容進行重構設計、對評價體系進行改革,以保證課程教學的有效性。

OBE理念從頂峰成果逆向設計課程內容和教學,現已被許多國家工程教育認證所采納。[1]其改革重點體現從學科導向到產出導向和以教師中心到學生為中心的轉變[2],這也是向教師提出如何進行重構課程內容的研究性命題。國內對OBE常見表述是成果導向教育,通過知網檢索發現,主要文獻發表時間集中在2016年以后,研究內容包括高職教育課程改革、人才培養模式、教學質量評價等領域,其中高職教育課程改革領域已有部分高職院校應用OBE理念進行教育教學改革。[2-5]例如,胡曉冬等人[4]分析“機械制造技術基礎”課程教學所存在問題,提出基于OBE理念的改革思路,將教學活動實施分解為教師課程教學、學生自主設計、虛擬仿真驗證等三個方面,探索了新的教學模式。劉明等人[5]引入OBE理念,通過知識單元教學、結合工程實例等方式對液壓傳動課程教學模式進行了改革研究。

CDIO工程教育理念在2005年被汕頭大學率先引入,截至2017年6月,以汕頭大學等為代表的40所院校進行試點,CDIO分別代表了構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程,是基于項目教育和“做中學”的體現,也是強化實踐能力的重要手段。[6-10]周明健等人[9]將其融入“液壓傳動”課程教學實踐中,從課程整體規劃、教學方法、工程實踐、人才培養質量評定等方面做了探索研究。魏紅梅等人[10]分析“液壓與氣動技術”課程教學現狀,提出教學內容、教學方法、評價方式等領域進行深度改革,以達到CDIO理念所要求的專業基本能力和核心能力。

近年來,在新工科背景下,研究者逐步開始同時考慮兩種理念進行教學改革并進行相關教學改革研究,通過綜合閱讀文獻,現階段同時基于OBE和CDIO理念[11-12]進行教學改革的文獻較少,而基于兩種理念對“液壓與氣動技術”課程改革的研究幾乎沒有。本文主張將OBE和CDIO理念進行有機融合,有利于構建學生學習的主動性、積極性、創新性,理論知識和實踐知識相結合,通過成果導向,逆向重構課程內容和評價體系,培養學生工程實際能力,激發學生的內生學習動力。

二、課程教學內容重構及評價考核體系構建思路

基于OBE成果導向理念,融入CDIO工程教育理念,要實現OBE,主要以成果導向為理念、把握“逆向設計”“以學生為中心”“持續改進”等三個關鍵,做好課程體系、課堂教學、教學評價體系等三項改革。針對每個模塊,明確課程學習成果需求和目標,關注學生能做什么、能有什么、能獲得什么,進而結合CDIO理念,對整門課程進行重新模塊化構思、項目化設計、任務目標化實現、多元多維評價體系運作。

(一)構建政府/產業、行業、企業、學校四方協同項目典型案例庫

根據習近平總書記關于職業教育工作重要指示,我國高等職業院校要主動吸納行業大、中型企業深度參與職業教育課程教學設計、課程教學實施,收集政府關于產業分析報告進行綜述,并調研行業協會、每年定期走訪企業了解企業在實際訂單生產過程中存在的技術需求或技術難題,及時總結典型案例,積累素材,校企協同構建實際項目案例。依據學校專業情況歸納四方協同構建企業項目典型案例庫,所選取案例要典型、易學,從易到難適用于初學者,用企業實際典型案例賦能教學環節,應用到模塊化課程內容,提出滿足產業需求的課程實施方案。

(二)模塊化構思思路

首先要做好頂層設計,以“液壓與氣動技術”課程為例,查閱前面收集企業典型項目案例庫,然后課程教研組選用、確定好幾個貫穿整門課程的企業實際典型案例后,根據企業崗位要求,最后制定該門課程要實現的總體知識目標、能力目標、價值目標等,以所實現的成果目標為導向,將課程內容重構,建立模塊化教學設計框架,將“液壓與氣動技術”課程劃分多個模塊。

課程被分為液壓和氣壓兩大主要模塊,同時液壓模塊又被劃分為液壓基礎案例性模塊(通過簡單案例對液壓動力元件、液壓執行元件、液壓輔助元件、液壓控制元件、液壓油等基礎性知識進行學習掌握)、實踐探索性模塊(基于實際案例如組合機床動力滑臺液壓傳動系統、數控車床液壓傳動系統等,對前面基礎案例性模塊所學內容進行加深理解、提高應用能力)、任務導向項目設計模塊(本模塊主要以解決實際問題為目標進行設計)等。氣壓模塊內包括了若干個氣壓系統的案例項目。

(三)項目化設計

針對前面的兩個主模塊以及若干子模塊,每個模塊均制定若干個項目以保證學生可以循序漸進掌握本門課程的知識。結合依據企業崗位要求所制訂的課程目標,構建若干個項目對模塊知識進行分解,將最終考核內容融入到各個項目中?！耙簤号c氣動技術”課程中涵蓋了大量的液壓動力元件、液壓執行元件、液壓控制元件、液壓輔助元件、氣源裝置、氣動執行元件、氣動輔助元件等,學生首先需要掌握對大量元件符號的識別、功能了解、符號繪制,再者學習典型案例的液壓和氣壓回路圖的工作原理,最后達到對實際工況進行分析問題、設計回路、仿真驗證回路、修改回路、搭建實際回路、檢查實際回路、運行實際回路等項目化目標實現。

傳統本科教育課程設計主要通過對液壓概述、液壓各大元件逐個章節分析講述、液壓典型系統介紹并分析原理、最后進行液壓系統設計,氣壓傳動同理進行。該設計在職業教育實施過程中發現,存在學生課程掌握程度不佳、沒有達到教學目標的問題。

本文所選用企業實際案例,由易到難、逐步設置若干個子項目,將企業崗位標準所需要具備的理論知識和實踐知識點柔性化融入到項目課程教學過程中去,逐級遞進,讓學生有一定的接收過程,最終達到能夠識別回路、分析具體問題工況、設計回路解決問題、安裝調試回路等能力目標要求,通過案例項目化課程讓學生充分感受技能成才的成就感,這也是緊密結合培養大國工匠的價值目標。

(四)任務目標化實現

根據高職院校生源進行學情分析,將每一個項目合理分解出不同的子任務,設置任務工單,明確每一個任務所需要達到的子目標。學生可依據項目子任務工單進行課前學習、課中教學內容預習,并依據所列舉教學步驟進行更好的課堂學習、課后作業完成,將整個任務工單作為實現某一個子目標的完整流程,便于我們高職院校學生更好地訓練學習。

每個項目中的子任務工單在實際操作過程中,要進行合理且及時的評估,通過后面所提及的以成果為導向的評價體系進行評價,充分保證每一個子任務工單的實施,確保項目所制訂的子任務工單的實施質量。教師可根據每一個子任務工單的多層次多元多維的評價結果,及時動態調整后續任務工單內容,既保證了連續工單之間的關聯性,同時也跟進了學生學習情況。除此之外,教師還需要及時進行教學任務工單總結,課后總結可便于優化我們的任務,使任務更具有目標性和更好的教學實施效果。

(五)建立以成果為導向的多層次多元多維評價體系

以學生為中心的課堂教學,建立基于OBE-CDIO理念的評價體系。挖掘課程教學考核評價因子,從CDIO工程教育理念、OBE結果導向等不同角度考慮如何更為有效地促進學生課程學習,建立基于OBE-CDIO理念的多層次多元多維評價指標體系,以成果為導向,開展自我評價、組內評價、組間評價、教師評價、企業評價等,完善課程課堂反饋機制,形成多維評價體系,助力提升課程教學質量,更加綜合性地對學生學習效果進行評價,同時該課程的評價成績也可作為企業方在學生就業初期崗位薪資確定的評價參考之一。

以成果為導向,明確成果目標,細化項目考核點,挖掘課程教學考核評價因子,建立基于OBE-CDIO理念的多層次多元多維評價指標體系,打造多元化考核方式。所謂多層次是指將學生分為不同小組,組間合理分組,對各個小組均提出多個層次的達到目標,并列出各個能力層次達成量化指標。所謂多元化是指通過學生自評、組內學生互評、組間學生互評,教師評價、企業工程師評價等不同主體,多個層面開展多元化評價,以保證對學生項目化結果和實際問題解決能力評價的客觀性,引入企業案例和通過企業工程師評價能夠激發學生對實際工程問題的了解,能夠在解決實際問題過程中掌握技能,同時能夠更早體驗未來職業生涯所面臨的問題,激發學生內在學習源動力,真正達到國家、產業、行業、企業等對人才培養的需求目標,企業評價主要集中于對實際問題解決模塊、項目中,包括了問題解決方案撰寫、回路設計、回路搭建運維等。所謂多維度是指平時表現成績、項目化考核成績、理論知識掌握測驗成績、實際問題解決能力成績等多個維度進行綜合評價考核。

通過以成果為導向的多層次多元多維評價體系,可使得教學過程更具有科學性、數據性,同時教師可依據教學評價結果進行本班級的教學設計動態調整,也為后續其他教學改革和課程教學提供優化設計的數據參考。

(六)技術路線制訂

通過政府/產業、行業、企業、學校四方協同構建項目典型案例庫,然后模塊化課程,模塊中包含若干個任務導向項目設計,同時配套以成果為導向的多層次多元多維評價體系。綜上所述,制訂了如圖1所示的技術路線圖,從教學改革思路構建到以某一門課程作為例子進行課程內容改革,供同類高職院校教師參考。

三、結論

本文基于中國式職業教育要服務我國現有產業體系,適應中國制造轉向智能制造趨勢,建設以實際需求為目標的課程內容,為學生提供最前沿、最接近企業實際、最有用的課程內容,為企業培養真正需求的高契合專業型人才,為產業培養高素質應用型人才,助力區域經濟高質量發展。根據OBE和CDIO理念,基于產業、企業崗位需求制訂培養目標,分解CDIO理念,以“液壓與氣動技術”為例,對課程進行重新模塊化構思,設計成果為導向的若干學習項目,所設計項目作為各模塊課程內容載體,引入任務為驅動實現教學目標,創建運作了多層次多元多維度的評價體系。課程評價等級既可作為未來課程教學學情分析參考,又可供企業未來對學生初就業薪資定級參考。本文創新性實現了OBE和CDIO理念有機融入課程教學內容,建立了以成果為導向的課程內容和考核評價體系,所研究的思路、形式可為同類高職院校制造業類專業提供教學改革參考。

在后續研究中,首先將結合實際應用效果,不斷改進創新思想和優化具體實施舉措,同時將一門課程教學改革拓展到多門課程,并對整個專業的人才培養模式提供一份參考。其次,要加大產教融合程度,要與企業重大技術難題攻關建立科研課題組,推動建設“校中廠”“廠中?！钡雀鼮榫o密的產教融合模式,以進一步對課程內容進行改革創新。