产出导向的课程教学：设计、实施与评价

产出导向(OBE)作为一种先进的教育理念已有数十年的研究和践行历史，但在微观落实方面仍存在一些问题。促进OBE理念在课程和课堂教学中落地生根，既是专业认证背景下构建工程教育国际实质等效质量标准的本质要求，也是打造中国式“金课”所必须解决的突出问题之一。

OBE课程设计

1.意义与原则

OBE的核心要义是认为教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程所取得的学习成果（产出），是以预期学习产出为中心来组织、实施与评价教育的结构模式。在OBE理念下。教学目标先于教学内容存在并居于主导地位，课程资源开发、教学环节设置、教学组织实施等活动都需围绕预期目标展开。

OBE课程的设计是一个以教学目标为第一要素的反向设计过程。要使课程目标真正发挥指导作用，必须将其与其他要素作为完整教学系统的有机组成部分并加以协同考虑，逐层细化、控制到教学的各个环节，最后与评价标准实现接轨。

2.框架与要点

• 课程目标必须完全覆盖与之对应的毕业要求，指向学生学习效果。

• 课程目标均应有适当的教学内容或环节支撑，教学方法和教学组织形式的选择应该并能够服务于目标的实现。

• 课程目标必须可衡量，能以适当的方式落实、考核与评价。

3.内涵要求——解决复杂工程问题能力的培养

基础课程应奠定学生通过原理与抽象模型分析和解决问题的能力基础，方法是改变以记忆性、验证性为主的教学考核方式。

专业课程应深化学生分析、权衡能力的培养，引入与强化应对能力训练，方法是减少课堂知识，加大深度，提高解决问题训练的量与质。

综合实践课程应深化学生应对能力培养、突出检验功能，方法是加大工程问题复杂度，建立合理、透明、可操作的评分方法。

OBE课程的实施

本节主要结合西安交通大学机械工程专业“机械设计基础”课内综合实验案例进行探讨。该课程作为专业基础课，设有3个综合性实验和4个验证性实验项目。3个综合性实验主要指向学生的机构、结构分析能力及系统方案设计能力的培养，与理论授课环节一道，支撑了两个课程目标。下面以其中一个综合性实验项目“机构创新设计与搭接实现”为例，从任务要求、教学过程和模式特点等角度对其加以剖析，或可为如何在实践教学环节落实OBE理念提供借鉴。

1. 任务要求与“复杂工程问题”背景。

该实验主要内容是结合课程涉及的机构进行产品运动方案设计并予以实施。具体要求如下：

（1）根据开放式主题（如“扑翼机”）查阅文献并撰写综述。一般要求不少于3000字；参考文献不少于20篇。

（2）根据产品功能要求，进行机构组合设计并建模（提供机构创新实验台尺寸信息及零件清单）；

（3）通过“平面四杆机构运动仿真分析”实例，学会运用软件进行机构运动仿真分析的方法；

（4）结合需要对所设计的机构进行仿真分析或进行理论求解；

（5）利用机构运动方案创新设计实验台搭建完成所设计的机构，并进行运动参数测定；

（6）将仿真分析结果或理论求解结果与实验结果对比分析，并形成实验报告。

此实验项目的设计较好地建构了一种面向复杂工程问题能力培养的教学背景或情境：

（1）需运用数学、运动学、力学等科学和工程原理在一定约束下对特定功能的机构组合系统进行分析、描述。

（2）内容涵盖设计、建模、实现，具有综合性和一定挑战度。

（3）题目具有开放性，无唯一解，有些数据、方法在给定的“标准和规范”未包含，需自己查阅资料。

（4）以团队形式进行，实施过程中会涉及技术以外的因素。

2. 教学过程与特点。

该实验项目安排师生共同讨论学习的学时为10个，其中6个为课内学时，4个在课外进行，学习活动贯穿半个学期。主要分为5个阶段：

（1）资料查找和综述撰写，即任务提出和设计目标确定.

（2）机构运动仿真案例学习，属工具使用技能学习训练，主要在课外进行

（3）机构方案设计与运动分析

（4）方案设计讨论

（5）机构方案搭建、评价，同时进行PPT展示汇报。

在实施过程中，制定了各阶段的时间节点要求，并以此对学生学习行为进行督促和约束。针对不同学习阶段采用不同教学方法，如在任务明确和技能训练阶段，以引导式、启发式教学为主；在方案设计、运动分析等核心任务实施阶段，则以学生自主、师生互动、关键节点评价反馈为主要方法。

在考核评价方面，面向该实验项目所支撑的“系统方案设计及问题解决”和“设计结果规范化表达”两个能力目标，基于“过程表现”和“成果呈现”两个维度，制定了实验考核量规，从多个指标项出发，对项目团队的学习效果进行综合考评。然后再按一定规则，进一步转换为针对学生个体的评价结果。

综上所述，在专业课综合性实验的设计与实施中，应始终明确自主式探究学习是能力目标达成的必要途径，基于过程、建构的学习是能力获得最为有效的方法之一。结合本研究案例实验的实施特点，大致有以下几条：

（1）根据课程目标与学习活动的特点，分解形成了若干可递进式的实施的能力培养支撑(考核)环节，构建了任务驱动的过程链。

（2）学生始终是自主者，而教师始终是引导者。

（3）学习活动向课外延伸，课内课外有机结合。

（4）采取多维度考核方式，将过程与结果考核、个人与团队考核相结合。

OBE课程的考核与评价

1.综合实验/实践项目的考核评价

在常规考试中，无论测试题与目标间的匹配度如何，总存在着相对细化、客观的评分标准，但在实验/实践类项目中，却常常缺少明确的评价标准。事实上，愈是重点与难以评价的环节，愈需要详细的评分标准。因为，评价不光是衡量学生学习效果的必需手段，也是指导学生完成学习任务的导向工具。

2.团队评价与个人评价

团队式实验/实践或研讨式项目的学习成果，一般来说都是团队成员共同取得的，并不能直接体现每个人的产出效果；但最后需要给出的，却是学生个体水平的评价。因此，个人评价必须建立在团队评价的基础上，以团队评价结果为基准，但同时也要体现个体之间的差异。对团队评价和个人评价可分别进行，但在评价指标与标准方面应具有一定的从属或主次关系。

3.形成性评价

形成性评价是在教学过程中，了解学生学习情况、发现教学中的问题并进行评价。其不以“算分”为目的，但通过这种评价，教师可以及时获得教学过程中的连续反馈，为改变教学策略、改进教学方法、调整教学计划提供参考。

本文章节选自《高等工程教育研究》2019年第3期

作者：王永泉，西安交通大学机械基础国家级实验教学示范中心副主任、副教授、博士生导师；胡改玲，西安交通大学机械基础国家级实验教学示范中心助理研究员；段玉岗，西安交通大学机械工程学院副院长、教授、博士生导师；陈雪峰，西安交通大学机械工程学院院长、教授、博士生导师