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摘要：本文分析了“铸造设备及自动化”课程传统教学的现状，然后引入了OBE理念和智慧课堂，从四个方面对“铸造设备及自动化”课程进行了教学改革探索，即：明确教学目标、调整教学内容、优化教法生态和完善考核体系。
关键词：OBE；铸造设备；智慧课堂；教学改革
本文引用格式：王琛等.基于OBE理念的“铸造设备及自动化”智慧课堂教学改革探索[J].教育现代化，2019，6（75）：59-61.
Exploration of Smart Classroom Teaching Reform of Casting Equipment and Automation Based on OBE Educational Ideas
WANG Chen，CAO Jing，WANG Shuan-qiang，ZHANG Ya-long，ZHANG Jin-long
(School of Materials Engineering，Xi'an Aeronautical University，Xi'an，Shaanxi，China)
Abstract:This paper firstly analyses the current situation of traditional teaching of Casting Equipment and Automation,and then explores the teaching reform of Casting Equipment and Automation based on OBE educational ideas and smart classroom from four aspects:defining the teaching objectives,adjusting the teaching contents,optimizing teaching methods and improving the assessment systems.
Key words:Outcome based education；Casting equipment；Smart classroom；Teaching reform
工程教育专业认证是以需求为导向制定培养目标，进而确定毕业要求，再根据毕业要求配置课程体系。每一个课程的教学大纲的课程目标对标3-5个毕业要求分解的指标点，使每门课的教学内容更精准合理。OBE(Outcome based education)是工程教育专业认证遵循的三大基本理念之一[1]。
“铸造设备及自动化”是材料成型及控制工程专业铸造方向一门重要的专业必修课程，是工艺、合金、设备三大课程之一，安排在第七学期讲授，支撑工程教育专业认证中的使用现代工具等毕业要求，对实现本专业培养具有较强创新精神与工程实践能力的高素质应用型人才起着重要作用[2-4]。智慧课堂则是以崭新的智慧教育理念为指导，由翻转课堂发展而来的更适应当前教学发展的教学模式。本文根据“铸造设备及自动化”课程传统教学现状及问题，针对此门课基于OBE理念的智慧课堂教学改革进行了探索。
一“铸造设备及自动化”课程传统教学现状
（一）教学目标重知识轻能力，与相关利益者需求脱节
传统教育模式遵从正向设计的原则，从课程体系出发，到毕业要求，到培养目标，再到需求。这个需求其实不是教育的目的，只是教育的结果，必然会和相关利益者的需求脱节。致使我们培养出来的学生只掌握了相关的专业知识，却没有达到社会、行业或用人单位需要的一些能力。传统教育大多只达到了毕业要求中“知识、能力、境界”三个层面中的第一个层面[1]。“铸造设备及自动化”教学大纲中任务是通过系统地学习，掌握铸造设备的工作原理，结构等，并没有对能力提出要求。
（二）教学内容庞杂枯燥，授课听课难度较大
“铸造设备及自动化”这门课程覆盖面广，几乎涵盖了所有的铸造设备。介绍了黏土砂造型设备及自动化、树脂砂与水玻璃砂造型设备及自动化、造型材料处理及旧砂再生设备、铸造熔炼设备及控制、落砂、清理及环保设备等，内容庞杂枯燥、知识点零碎、机械原理难懂、需要较多基础知识支撑，致使学生学习兴趣低、自信心不高。对于授课教师而言，这门课程专业性、综合性、实践性较强，需要教师不仅具有过硬的材料类专业知识和机械方面的专业知识，还需要有较丰富的工程实践经验，加之课时较少，如何在有限的时间内提高授课效果，对于青年教师来说，无疑是一项极大的挑战。另外，随着科学技术的发展，铸造设备不断地更新升级，教学内容也需要与时俱进，进行相应的调整，是不断的动态变化的，为这门课的讲授又增加了难度[5-6]。
（三）教学方法单调陈旧，不适应新时代要求
“铸造设备及自动化”这门课程大多采用了传统课堂教学模式，即PPT与板书相结合，或者加入一些翻转课堂模式，学生对知识的认知也仅限于学习金字塔中的前三层[7]，即听讲、阅读和视听，是远远不够的。传统课堂教学具有如下特点：（1）是知识课堂而非学问课堂，老师负责讲授知识，学生负责接纳知识，只做到传道这个阶段。（2）是固定的，只在教室完成教学内容，没有与实验、实习相结合，针对此门课程的特点，应该让学生适当走出去。（3）是认知课堂而非能力课堂。在课堂中，学生只是将教师背诵的教案内容或者朗读的PPT内容，进行记忆，而对更高层次的，诸如讨论、实践、教授给他人等能力缺乏锻炼。（4）是单向课堂而非互动课堂，教与学之间没有更紧密、更及时地进行联系。
（四）考核、评价方式单一，持续改进环节薄弱
考核方式通常只包含平时成绩和考试成绩，而且考试成绩比例占的很大，致使只关注教学结果，没有很好的考核教学过程，更谈不上因材施教，及时发现问题改变教学方法。
综上所述，传统教学存在较多弊端，极大地影响了教学效果和学生能力的提高，需求改变。
二 基于OBE理念的智慧课堂教学改革
OBE教育理念指教育目标的设定要以学生通过一个阶段的学习所能达到的最大能力，即获得的学习成果为导向。以学生为中心，关注学生应该要获得什么样的学习成果、为什么要获得这些成果、如何才能获得这些成果、是否获得了这些成果，智慧课堂的引入为这些问题提供了实现的方法论。
（一）明确教学目标
根据反向设计原则，即根据国家、社会、行业和用人单位的需求，确定本课程对标的指标点，明确教学目标[6]：能掌握铸造设备类型及相互之间的关系，获得铸造设备领域的新技术新进展；能运用铸造设备基本知识，结合合金、工艺等相关课程内容，进行满足多种技术因素制约条件的铸造成形设备选型或参数设定；能运用铸造设备基本原理及类型分析方法，具备解决复杂工程问题的能力。从关注授课教师教什么到关注学生要获得什么学习成果，从以教为主转变为以学为主；注重教学过程的输出而不是输入，注重学生能力层次方面的培养。
（二）调整教学内容
针对课程目标的要求，对教学内容进行调整。（1）增加铸造设备技术发展前沿知识内容；（2）弱化偏机械化的复杂示意图，强化对于设备特点、适用范围、参数设置及操作要点等方面的教学内容；（3）结合实验室情况，适当增加实验内容，给学生创造实际操作的机会。
相比较传统课程注重自身系统性、完整性的特点，基于OBE理念的教学内容更注重各课程之间的联系，每门课为达到共同的毕业要求分担着不同的任务，发挥着不同权重的作用。虽然这门课的课程内容看起来不够完整连续，但是整个课程体系却更加合理。
（三）优化教法生态
教学内容的良好展现离不开合理恰当多样化的教学方法，优化教法生态举足轻重。针对本课程的特点，为提高教学效果，引入了智慧课堂教学模式。智慧课堂是依托新一代信息技术，注重学生的知识建构、重视教师的启发引导作用、强调学生的自主学习性，使学生获得智慧、获得自我学习的能力的开放性、合作性、探究性的课堂[8-9]。
现将课堂教学分成三阶段进行讲述。（1）以学生学习情况为导向的课前阶段。根据学生对于先前教学内容的掌握情况，设定本节课教学任务。教学任务通过雨课堂平台向学生推送本节课预习任务，如教学PPT、微课视频或趣味冷知识等，并根据课程情况让学生提交预习问题反馈、提交测试题答案、在课程班级微信群进行讨论等。教师依据预习效果分析，及时调整上课内容及方式。对于与其他学科交叉较多的知识点，教师应提前一周进行预警，引导学生自主进行相关知识回忆和复习。（2）以教主于学为核心的课中阶段。根据学生预习情况，可采取个人自我适应性学习、班级差异化教学、小组合作研创性教学或群体互动生成性等形式[7]，教师的引导和组织起着关键作用。对于较难理解的知识点，可加入铸造车间实地录制的视频或自制的动画。通过雨课堂等教学平台的功能，向学生实时推送练习题、获取学生不懂的知识点，学生的学习效果可以及时反馈，便于教师进行难点精讲、知识补充、重点提升等活动。（3）以精准辅导为目的的课后阶段。根据智慧信息平台反馈的学生课前预习和课上学习的情况，有针对性地进行课后辅导，依然利用平台向学生推送私人订制的课后作业或复习资料，学生可以根据自身情况自主安排复习时间，并可实时通过平台与教师或同学进行讨论，对自己的复习情况进行评价。教师也可根据课后阶段的反馈，调整下次教学的内容，达到环环相扣，实现“设计-实施-反馈-评价”闭环管理[10]。
针对“铸造设备及自动化”课程的情况，还需课内教学和课外教学相结合。课外教学包括实验、实习和第二课堂等。实验是本课程不可或缺的环节，但是鉴于实验室的实际情况，并未达到理想的效果，配套完善的实验设备必不可少。认知实习和专业实习环节作为补充可以缓解本课程课时少的问题。认知实习可以在学生学习复杂枯燥的设备原理之前对其有感官认识，专业实习可以为学生提供理论与实践相结合的机会，教师也可借此机会讲解教材上一些抽象难懂的知识，使学生更加清晰准确地掌握课程相关知识，提升解决复杂工程问题的能力。第二课堂等隐性课程也要充分利用起来，比如学生参加的各类铸造工艺大赛，设计工艺时必然对设备要有完备的知识储备，为学生提供了实际应用的锻炼机会。
（四）完善考核体系
相对传统教学只有平时成绩和考试成绩的考核方式，智慧课堂更加丰富、具体、客观、准确。考核体系可分为过程性考核、参与性考核、总结性考核和成果性考核[11]。学生的预习情况、课堂表现、课后复习情况，都会有详尽的数据反馈，教师可以根据此数据给予过程性考核和参与性考核的评价；理论考试可以作为总结性考核的依据；实验、实习和第二课堂情况可用来评价成果性考核。
通过数据反馈，教师可以进行课程优化、重点难点讲解调整等操作，形成教更好地服务于学，学更好地改进教的良性循环。
三结语
工程专业教育认证对于提高工科专业人才培养质量具有重要意义，很多高校的材料成型及控制工程专业通过OBE教育理念正在努力的路上。本文对基于OBE理念的“铸造设备及自动化”课程教学改革进行了探索，实际的教学效果还要进一步研究。
参考文献
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[10]刘邦奇．“互联网+”时代智慧课堂教学设计与实施策略研究[J]．中国电化教育，2016(10):51-56+73．
[11]李海丰，朱秀芳．基于OBE的《涂装工艺及设备》教学改革与实践[J]．广州化工，2019，47(9):181-183．
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