“新工科”建设背景下基于OBE理念的线上线下混合式教学模式课程群建设与实践

来源：本站 作者：彭建军 王超 王军华等 河南科技大学 发表于：2021.12.28  210浏览

一、拟解决的关键问题

随着工程教育专业认证、新工科建设等教育改革推进，工程教育领域正发生深刻变革，人才培养正在从“以教师为中心”的知识灌输模式向“以学生为中心”的产出导向模式转变。

教育部专家明确指出了现有课程教学方面存在的问题：(1)随着OBE教学理念的深化，指向非技术因素的能力、素质方面的教学模式、教学内容、考核方式需要持续关注；(2)随着教学改革的深化与教学模式的转变，教师数量在满足小班或小组为单位的项目式、研讨式教学方面的支撑存在弱化趋向。

以上两个问题实际上是一个问题，我们长期宣传要重视素质教育，但是仅靠有限的课外活动是远远不够的，必须以学生为中心，教师为主导，依靠课堂教学实现对全体学生的覆盖。很多人认为只有小班教学才能进行研讨式、项目式教学，河南科技大学这种大班教学只能进行传统的满堂灌式教学。那么立足地方高校的实际情况，在学校现有规章制度、经费投入、人员投入的约束下，探索大班能否使用项目教学实现对非技术能力的培养有着非常重要的意义。

二、课程改革措施

基于OBE人才培养理念的指导思想，河南科技大学机械电子工程专业基础课程率先展开“线上”+“线下”项目制教学实践，在线上线下混合式教学模式、项目制教学方法、多元化评价体系等方面引领人才培养模式的转变。

1.理清改革思路

一是在课程体系建设的基础上，从反映相关学科专业的知识体系出发，对课程内的原理、方法、应用、案例进行有机整合，探索具有地方特色的基于OBE的项目制教学课程体系。

二是借助在线课程平台等信息化手段提高学生课程参与度，解放教师，将教师从批改作业、考勤、数据统计等重复性劳动中解放出来。借助教育信息化技术助推基于OBE的项目式、研讨式教学改革。

2.课程体系建设

人才培养方案遵循以学生为中心、产出导向（OBE），核心是学生毕业时能够完成毕业设计（一级项目）达到毕业要求。毕业设计所需的若干能力细分为若干课程群支持的二级项目进行支撑，二级项目又依靠若干课内的三级项目支撑。这种由定向下、项目主导的培养方案展开后，最终确定需要开设哪些课程，课程体系建设如图1所示。

图1 项目制课程体系建设

3.课程群建设与实施

以专业人才培养为导向，结合专业方向，在专业建设指导委员会的指导下，利用校企合作优势，深度与多家龙头企业、科研研发机构合作，开展课程标准、课程内容、项目化案例、实习实训、实践创新等教学改革。

(1)优化课程内容。探索各课程之间的协调与合作，研究课程之间相互联系、相互支撑、交叉综合，根据技术发展和企业需求，整合创新课程内容，构建课程培养体系，明确教学活动。

(2)建立明确的、可实施的OBE模式下的课程标准。课程群中的每门课程，从学校应用型大学定位、专业培养目标、专业标准出发，根据学科发展趋势，基于OBE理念，编写可操作的课程标准、课程大纲并在教学中运行修正，为教学内容安排、教学策略设计、教材编写、教学评价与考核确立依据。

(3)课程群资源的网络化建设。以在线开放课程为平台，开展课程群在线课程建设，通过课程群各门课程的教学资源汇集，服务学生课程群学习。制作教学视频、提供试题库，对理论性较强的专业基础核心课程《流体力学与液压传动》、《控制工程基础》、《微机原理与单片机技术》，按知识模块录制完整的SPOC、MOOC形式的教学视频、实验演示录像、课程设计演示范例录像，通过超星学习通平台、大学生MOOC网等供全校使用。

(4)项目式教学实训。深度与中铁装备股份有限公司、深圳固高科技有限公司等行业龙头企业及科研研发机构合作，以实际产品为背景，与企业行业专家一起，开展融入行业标准的项目化教学案例开发，在经过教学实践后加工汇编成项目化实训教材，有的同时编入实验指导书，在建立的OBE课程标准框架下，修订OBE模式下的课程教学大纲，将案例有计划有步骤地以教学文件形式纳入课堂教学。图2中是以OBE案例为主体的课程体系资源库建设架构。

图2 课程体系资源库建设架构示意图

在课程群项目化案例建设中：

▶每门课程，要求开发能融合本课程知识的工程案例2～3个，综合难度高于平时的课程设计，同时开发融合课程群中2～3门课程知识的工程案例1～2个。

▶修订OBE实验指导书，对实验内容进行重新设计，合并减少验证性实验。指导书中有基于OBE的小综合设计实验2个，基于OBE的大综合设计性实验1个。

▶基于课程群建设为基础，设计以反映专业方向的综合应用能力为导向的二级项目，将课程群的知识融集一起，开发课程群二级项目（案例）2～4个，供课程群各课程教学选用，也可供学生实践创新用。

(5)研发基于OBE教学模式的机电一体化学习套件(单片机、机电一体化、数控技术)3套，服务学生的OBE实践实训。

三、课程建设创新之处

该课程建设的创新之处主要体现在：

1.以OBE为导向，加强了课程群课程间联系，将大学四年所学知识“串”起来，整合更新和充实各课程的教学内容，促进了知识的前后呼应、相互渗透。对课程资源整合，形成理论联系实际，最终服务应用，构建应用型人才培养体系。

2.通过教育信息化手段，基于线上学习平台建设精品在线开放课程群，开展多元化学习评价，同时结合与企业一同研制的基于OBE的机电一体化实训装置，有效服务学生的研究性学习和自主化学习。

3.以省级、校级在线开放课程建设为“点”带动课程群这个“面”，建立合理的课程体系；通过与企业深度合作，培养高水平的教师队伍，从而带动其他课程建设。

4.校企合作，产教融合，以项目化案例为切入口的教学资源建设，突出了学生工程能力培养，通过开放式、多种限制因素(如企业标准)的案例设计来培养学生的综合思考能力和全面的工程观念。

四、建设成果与计划

新的课程体系从河南科技大学2017级机械电子工程专业开始实施（每年招生约120名），先后设置“卓越工程师班”和“新工科机器人技术创新实验班”专业方向进行新工科改革与实践，取得了明显的人才培养效果。

一是获得了一批教学研究成果，项目团队成员主编出版了3本教材，试点专业通过国家工程教育专业认证受理并获首批河南省一流本科专业，该项目获批教育部“新工科”研究与实践项目。二是提高了大学生的创新创业能力，近三年本专业学生在全国和河南省“互联网+”、“挑战杯”、机械创新设计、数学建模、英语演讲等大赛中获奖50多项。三是专业优势与特色和社会影响力更加突出，校企协同育人实效被《中国教育报》《大河报》《洛阳日报》等多家媒体广泛报道。研究成果推广应用到校内外机械类、近机类专业，受益学生达8500多人。项目实施过程中吸引了多家全国高校前来参观学习，提出的办学理念、改革措施和具体做法被福州大学、浙江工业大学、兰州理工大学、西安工业大学、郑州大学、华北水利水电大学、安阳工学院等院校机械类专业所借鉴与应用。

下一步，我们将根据第一阶段课程体系改革效果，总结经验,建立并完善一套“以学生中心”、“产出为导向”的学生考核评价机制和质量监控、评价体系，形成一套完整的适宜机械类专业的基于OBE模式的人才培养新方案，进一步推进项目制教学与在线课程的普及应用。（本项目获得“2021年度河南省教育信息化优秀成果奖-创新应用类成果”一等奖。）

《流体力学与液压传动》说课（点击观看视频）