基于OBE的系統(tǒng)可靠性設(shè)計與分析課程教學(xué)改革

方鵬亞 王瑤瑤 尹莉萍

[摘 要] 系統(tǒng)可靠性設(shè)計與分析是飛行器質(zhì)量與可靠性專業(yè)的核心課程，開展教學(xué)改革至關(guān)重要。首先，對課程現(xiàn)狀進行分析，查找原因;然后，基于OBE理念，對教學(xué)矩陣進行設(shè)計，分解各章節(jié)所支撐的畢業(yè)要求，并據(jù)此確定課程目標(biāo);最后，提出改善教學(xué)活動的舉措建議。

[關(guān)鍵詞] OBE;系統(tǒng)可靠性設(shè)計與分析;畢業(yè)要求;教學(xué)改革

[作者簡介] 方鵬亞（1986—），男，河南鄭州人，博士，講師，研究方向為失效物理與可靠性方向。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）37-0178-02? ? [收稿日期] 2019-12-14

Outcome-based Education（OBE），是一種以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育模式，其核心是“清晰地聚焦和組織教育系統(tǒng)，以確保學(xué)生獲得在未來生活中取得實質(zhì)性成功所需要的能力與經(jīng)驗”[1]。在OBE教育體系中，教育者必須對學(xué)生畢業(yè)時達到的能力及其水平有清楚的認知和構(gòu)想，然后設(shè)計構(gòu)建合適的教育結(jié)構(gòu)和課程體系，來保證學(xué)生達到預(yù)期目標(biāo)[2]。OBE教育理念的核心是以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向[3]，對教育活動進行反向設(shè)計并持續(xù)改進。基于OBE理念對教學(xué)過程進行改革，對提高我國高等教育水平和大學(xué)生專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)質(zhì)量，具有重要意義。

飛行器質(zhì)量與可靠性專業(yè)是教育部新批準(zhǔn)的急需專業(yè)，對于應(yīng)用型本科高校，該專業(yè)主要培養(yǎng)能在航空、航天等領(lǐng)域從事產(chǎn)品可靠性、維修性設(shè)計以及試驗技術(shù)等方面工作的復(fù)合型應(yīng)用人才?！跋到y(tǒng)可靠性設(shè)計與分析”是該專業(yè)的核心課程，如何通過教學(xué)改革提升教學(xué)效果是關(guān)乎該專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要課題。本文基于OBE理念，對該課程進行教學(xué)改革，旨在查找課程建設(shè)存在的突出問題，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動來落實能力培養(yǎng)要求，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

一、課程建設(shè)現(xiàn)狀分析

課程改革之前，從學(xué)生和用人單位回訪情況看，課程建設(shè)存在如下問題：①教學(xué)內(nèi)容和實際運用存在兩張皮現(xiàn)象。學(xué)生畢業(yè)后，看似掌握課程規(guī)定的知識要點，但是對于知識的認識和理解程度還不夠，對于如何運用所學(xué)知識解決具體工程問題，還缺乏方法和能力;②教學(xué)過程的組織形式相對單一、針對性不強。以往的教學(xué)活動更多以理論教學(xué)和課堂講授為主，學(xué)生參與度不高，挑戰(zhàn)性訓(xùn)練不夠;考核方式也多以結(jié)果考核為主，缺乏過程監(jiān)督和能力考核。針對上述問題，通過教師座談和學(xué)生調(diào)研，認為主要原因包括兩個方面：①教育理念存在誤區(qū)，缺乏問題導(dǎo)向意識。以往的教學(xué)活動按照正向思維組織，多根據(jù)所用教材內(nèi)容，結(jié)合教師個人想法，確定教學(xué)內(nèi)容，提煉課程目標(biāo)，對于教學(xué)和就業(yè)的銜接性問題缺乏認識。②對于社會需求缺乏準(zhǔn)確判斷，對于學(xué)生應(yīng)具備的能力素質(zhì)認識不足。飛行器質(zhì)量與可靠性為國家新批準(zhǔn)急需專業(yè)，畢業(yè)生人數(shù)相對較少，加之對于國內(nèi)可靠性崗位的人才需求和能力要求調(diào)研不足，導(dǎo)致教學(xué)設(shè)計缺乏針對性。為此，需轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，基于OBE理念，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，反向設(shè)計教學(xué)活動，實現(xiàn)人才培養(yǎng)與社會所需精準(zhǔn)對接，能力素質(zhì)與崗位需求匹配適用。

二、基于OBE的教學(xué)矩陣設(shè)計

結(jié)合OBE培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，對“系統(tǒng)可靠性設(shè)計與分析”課程的教學(xué)矩陣進行設(shè)計，見下頁表。其中，參照文獻[4]，“畢業(yè)要求”選擇對OBE畢業(yè)要求具有較強支撐作用（即支撐強度為H或M）的能力指標(biāo)點，（1）—（12）依次代表工程知識、問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個人和團隊、溝通、項目管理、終身學(xué)習(xí)。然后，根據(jù)這些指標(biāo)點的能力要求，確定本課程的課程目標(biāo)。

三、基于OBE的教學(xué)舉措建議

為確保上述教學(xué)矩陣落到實效，課程組從以下三個方面進行教學(xué)探索：

（一）貫徹課程思政和專業(yè)教育，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)認同、嚴(yán)實精神和責(zé)任擔(dān)當(dāng)

在教學(xué)過程時，可以通過介紹波音737MAX失事案例，使學(xué)生深刻體會到可靠性對于飛行安全的重要性，強化學(xué)生對本專業(yè)的認同感，繼而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和積極性;通過講解挑戰(zhàn)者號航天飛機失事案例，闡釋單元對于系統(tǒng)可靠性的重要性，強化學(xué)生對待學(xué)習(xí)和工作的嚴(yán)實精神和嚴(yán)謹作風(fēng);通過介紹我國可靠性實踐環(huán)節(jié)中存在的突出問題，引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生從事可靠性工作的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

（二）加大學(xué)術(shù)教學(xué)和案例教學(xué)，強化學(xué)生的理論認知和應(yīng)用感知

學(xué)術(shù)教學(xué)應(yīng)突出將可靠性領(lǐng)域最新研究成果引入課堂。如在講解馬爾科夫過程時，可以帶領(lǐng)學(xué)生閱讀和分析馬爾科夫理論在故障診斷領(lǐng)域的研究文獻，加深學(xué)生的知識理解，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和鉆研精神。案例教學(xué)應(yīng)闡明方法理論在可靠性工程中的具體應(yīng)用，如在介紹FMECA理論時，可以結(jié)合飛機發(fā)動機設(shè)計和維修問題組織討論，培養(yǎng)學(xué)生的知識運用和解決問題能力。

（三）用好課程設(shè)計和命題作業(yè)，鍛煉學(xué)生的綜合實踐和團隊協(xié)作能力

能力更多是靠專業(yè)場合訓(xùn)練出來的，需要給學(xué)生布置富有挑戰(zhàn)性的課題和任務(wù)。例如，本專業(yè)課程設(shè)計要求學(xué)生基于Isograph軟件對飛機典型系統(tǒng)完成RBD、FMECA、FTA等模塊的分析任務(wù)。學(xué)生被分為若干小組，每組承擔(dān)飛機1個子系統(tǒng)的分析工作，小組成員首先圍繞子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能、故障模式集中討論，在此基礎(chǔ)上按照任務(wù)分工，各成員單獨完成某個模塊的分析任務(wù)，并提交分析報告。通過此類的綜合鍛煉，學(xué)生的知識運用、溝通交流和報告撰寫能力得到了大幅提升。

四、總結(jié)

本文圍繞系統(tǒng)可靠性設(shè)計與分析課程教學(xué)，指出了傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，提出了基于OBE的教學(xué)設(shè)計和建議舉措。一個教學(xué)周期的實踐表明，教師教學(xué)針對性和學(xué)生學(xué)習(xí)積極性進一步增強，教學(xué)效果得到了大幅提升。

參考文獻

[1]Spady W G.Outcome-based Education：Critical issues and answers[M].Arlington，VA：American Association of School Administrator，1995.

[2]顧佩華，胡文龍，林鵬，等.基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”（OBE）的工程教育模式——汕頭大學(xué)的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[3]李志義.解析工程教育專業(yè)認證的成果導(dǎo)向理念[J].中國高等教育，2014（17）：7-10.

[4]盧科青，王文，呂明，徐振龍.面向OBE的課程目標(biāo)構(gòu)建方法——以《工程圖學(xué)》為例[J].教育教學(xué)論壇，2019（44）：207-208.