基于OBE理念的機械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)改革

覃群 王天國

摘? 要 針對高校機械制造基礎(chǔ)課程，提出采用基于成果導(dǎo)向教育（OBE）的課程改革思路，詳細介紹設(shè)置合理的課程目標，以及圍繞課程目標所實施的教學(xué)方法和考核評價方式，并對改革前后的效果做了對比。實踐表明，基于OBE的教學(xué)理念進一步明確了本課程的教學(xué)目標，加強了對學(xué)生的過程考核，達到較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 OBE;機械制造基礎(chǔ);課程改革

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）19-0099-03

1 前言

OBE（Outcome based education），即成果導(dǎo)向教育，也稱能力導(dǎo)向教育。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)需嚴格遵守教學(xué)進程，采用統(tǒng)一的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。OBE的教學(xué)理念，要求教學(xué)設(shè)計、教學(xué)過程、評價、畢業(yè)要求均聚焦于學(xué)習(xí)成果，學(xué)生一開始就有明確的目標，清楚所期待的學(xué)習(xí)內(nèi)涵和學(xué)習(xí)成果，而教師也要設(shè)計適宜的教學(xué)體系來保證學(xué)生達到預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。目前，該教育理念已成為教育改革的主流理念[1]。

機械制造基礎(chǔ)課程是材料、機械、汽車專業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)課程，是工程訓(xùn)練課程體系的理論基礎(chǔ)課程之一，是銜接本學(xué)科基礎(chǔ)知識和工程應(yīng)用的重要橋梁，在培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和綜合能力上發(fā)揮著極其重要的作用。目前，該課程主要存在以下幾個特點。

1）內(nèi)容涵蓋較多，實踐性強，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與新材料、新工藝的矛盾突出。機械制造基礎(chǔ)課程內(nèi)容抽象、知識點多、實踐性強。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，各種先進制造技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，如何讓學(xué)生未來更好地適應(yīng)社會需求，也給廣大教學(xué)工作者帶來不小的挑戰(zhàn)。目前，大多數(shù)傳統(tǒng)的教學(xué)模式仍然是以教師教學(xué)和學(xué)生被動學(xué)習(xí)為主，由于學(xué)生沒有生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗，故學(xué)生難學(xué)、教師難教，教學(xué)過程枯燥無味，學(xué)生聽不懂且不會做，盡管加上金工實訓(xùn)，也難以適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。

2）近幾年，我國高校每年有幾十萬機械類或近機械類專業(yè)畢業(yè)生踏入社會，為相關(guān)行業(yè)的飛速發(fā)展提供了重要的人才支持。但同時，畢業(yè)生與企業(yè)實際需求之間的矛盾非常突出，怎樣使畢業(yè)生滿足企業(yè)的需求，實現(xiàn)理論與實踐對接，已成為中國科技與工業(yè)發(fā)展的焦點問題[2]。

鑒于本課程的上述特點，筆者所在的課程組經(jīng)過不斷地改革與嘗試，擬將OBE的教學(xué)理念引入機械制造基礎(chǔ)的課程教學(xué)中，采取“反向設(shè)計—正向?qū)嵤掷m(xù)改進”的循環(huán)模式，以學(xué)生需要達到的畢業(yè)要求能力為指標點，重新設(shè)置課程目標，其中既包括需要掌握的理論知識目標，也包括能力目標，并為此重新設(shè)計了教學(xué)過程，以幫助學(xué)生達到他們期望的目標。對于學(xué)生所獲得的學(xué)習(xí)效果，也不僅僅憑借最終卷面考試分數(shù)作為評價點，而是在教學(xué)中加大過程考核力度，旨在培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和持續(xù)學(xué)習(xí)的能力，并為本專業(yè)的工程教育專業(yè)認證奠定基礎(chǔ)。

2 課程改革具體內(nèi)容

本課程從OBE教學(xué)理念出發(fā)，重新設(shè)計教學(xué)過程，反映學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，注重以學(xué)生為中心，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性，提高學(xué)習(xí)效率。具體改革思路圍繞課程目標、教學(xué)方法、考核方式三部分展開，路線如圖1所示。主要是根據(jù)通用標準畢業(yè)要求設(shè)置合理的課程目標，并圍繞課程目標設(shè)計教學(xué)方法，制定多元化的考核方式，幫助學(xué)生達成最終培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，并結(jié)合各個教學(xué)目標的達成度情況和學(xué)生在教學(xué)過程中的具體表現(xiàn)，為實現(xiàn)持續(xù)改進提供措施和切入點。下面介紹具體思路。

以畢業(yè)要求為出發(fā)點，修訂課程目標? 筆者所在的課程組通過與畢業(yè)生訪談、學(xué)期結(jié)束后展開問卷調(diào)查等多種形式并參考其他調(diào)查結(jié)果，根據(jù)課程體系的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求確定課程的學(xué)習(xí)成果，按照“能力要求→課程培養(yǎng)要求→教學(xué)內(nèi)容安排”的方式編寫了本課程的課程目標。主要包括：

1）掌握常用工程材料的性能、種類及其改性方法，能夠針對不同的工程應(yīng)用環(huán)境和選用原則正確選擇材料;

2）掌握鑄造、壓力加工、焊接成形等毛坯的成型方法以及切削加工方法的基本原理、工藝特點和應(yīng)用;

3）能合理選擇零件毛坯的成形和加工方法，經(jīng)過理論分析，能證實方案的可行性，獲得制定零件加工工藝的初步能力;

4）教學(xué)環(huán)節(jié)的詳細設(shè)計，使學(xué)生能夠在教學(xué)過程中積極學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力和團隊有效工作的能力。

引入基于OBE理念的教學(xué)方法? 基于OBE理念的教學(xué)方法設(shè)計強調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生的求知欲，實現(xiàn)學(xué)生從被動接受知識到積極吸收知識的轉(zhuǎn)變。在本課程的具體教學(xué)過程中，筆者所在的課程組開展了譬如案例法教學(xué)、“講—學(xué)—評”方式結(jié)合的教學(xué)和多模式教學(xué)方法，如課堂和課外結(jié)合、線上和線下結(jié)合等。

1）案例教學(xué)法。在教學(xué)中根據(jù)具體課程內(nèi)容設(shè)置案例，如針對某個問題圍繞日常生活中的現(xiàn)象展開，引導(dǎo)學(xué)生討論。如講到鋼的性能與應(yīng)用時，可以從中國的橋梁發(fā)展趨勢出發(fā)，介紹在武漢長江大橋、南京長江大橋、蕪湖長江大橋等橋梁建設(shè)中新材料的應(yīng)用[3]，讓學(xué)生既對不同合金鋼的牌號及性能、應(yīng)用有了進一步的認識，也看到中國日新月異的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。

2）“講—學(xué)—評”的教學(xué)方法。OBE理念倡導(dǎo)在教學(xué)過程中的師生協(xié)同合作，共同分享學(xué)習(xí)成果，享受學(xué)習(xí)的樂趣。因此，在本課程教學(xué)過程中，筆者開展以學(xué)生為主體、教師評價的合作教學(xué)模式。如講到“特種鑄造”時，可以安排學(xué)生4～5人為一組，在小組內(nèi)分別針對不同特種鑄造方法展開討論，小組成員共同查閱資料，形成一份完整的PPT，上臺匯報討論結(jié)果并進行PPT展示，教師和其他學(xué)生進行點評。只有將學(xué)生納入課程設(shè)計中，才能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和表現(xiàn)力;也只有采用多種形式的課堂互動，才能使整個課堂氣氛真正活躍起來。

3）加強理論與實踐的聯(lián)系。在教學(xué)過程中應(yīng)注重學(xué)生知識的拓展和實際應(yīng)用。筆者在教學(xué)過程中，為了加強學(xué)生的理解，采用課內(nèi)課外結(jié)合的方式，將學(xué)生帶到學(xué)院的汽車零部件展廳進行現(xiàn)場教學(xué)。譬如借助實例發(fā)動機的缸體，讓學(xué)生學(xué)完理論知識后，再通過認識實體，進一步現(xiàn)場討論該零件所用的材料、所采用的成型方法，鼓勵他們大膽發(fā)言，將自己的理解和大家分享。通過此方式，課本內(nèi)容不會顯得空洞，實踐也不會沒有理論指導(dǎo)，更讓學(xué)生加深對此知識點的理解和掌握。此外，也改變了學(xué)生理論與實踐脫節(jié)嚴重的情況。

3 多元化的考核方式

傳統(tǒng)的考核方式大多是以“一張卷子定成績”來確定學(xué)生學(xué)完本課程的最終成績，存在很大的不足。對于一些不愛學(xué)習(xí)甚至無故逃課的學(xué)生而言，他們考前突擊或者利用復(fù)習(xí)資料也能僥幸過關(guān)。從長遠看，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣較弱，學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)能力也沒有提高。

本課程通過前期復(fù)合式的教學(xué)方法設(shè)計，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，也改變了傳統(tǒng)的考核方式，為課程考核提供了多元化的考核途徑，旨在降低期末考試成績的比重，增加過程考核分量，鼓勵學(xué)生參與整個過程，提高學(xué)生的積極性和主動性。

本課程的學(xué)生成績由多個部分并按一定的比例組成，以此來確定學(xué)生的綜合成績，具體為：總評成績=PPT課程內(nèi)容匯報（10%）+單元測驗（4次，20%）+課程報告（10%）+卷面成績（60%）。其中，PPT課程內(nèi)容討論匯報展示成績包括資料查閱、PPT撰寫、現(xiàn)場匯報三部分;單元測驗圍繞三個課程目標進行，重點是學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和綜合運用;課程報告包括資料查閱整理和報告的撰寫。需要強調(diào)的是，每一個過程考核都有其評分標準，做到對于學(xué)生而言，每一分都有理有據(jù)，學(xué)生也從中了解到參與教學(xué)過程的重要性。通過課程多元化的考核方式，發(fā)現(xiàn)學(xué)生平時學(xué)習(xí)積極了許多，不再只是期末突擊復(fù)習(xí)以應(yīng)付考試了[3]。

4 課程達成度分析與持續(xù)改進

為了進一步把握學(xué)生學(xué)完本課程后對預(yù)期目標的達成情況，筆者所在的課程組也設(shè)定了多個環(huán)節(jié)全方位地進行評估。在教學(xué)考核結(jié)束后，課程組對本學(xué)期學(xué)生學(xué)完本課程后的知識目標和能力目標的體現(xiàn)進行達成度分析，且落實到每位聽課學(xué)生上，并就評價結(jié)果進行分析，以期實現(xiàn)持續(xù)改進。

圖2為2018—2019年度學(xué)生對于本門課程四個課程目標的達成度評價圖。由圖2可知，課程改革后，本學(xué)期四個課程目標的達成度都達到預(yù)期值（0.6），其中課程目標3達成度略低。經(jīng)過分析，課程目標3重在考查學(xué)生能夠合理選擇零件毛坯的成形和加工方法，并證實方案的可行性，需要學(xué)生對知識能夠綜合運用，并能將理論知識和實踐結(jié)合，難度較高。因此，筆者所在的課程組也準備在下學(xué)年進一步優(yōu)化課堂教學(xué)方法，增加涉及綜合實踐的例題講解和討論。

圖3中a、b、c、d分別為每個學(xué)生針對各個課程目標的達成度統(tǒng)計圖。筆者也對圖中達成度較低的學(xué)生進行了學(xué)情分析，主要從課堂表現(xiàn)、平時測驗以及卷面成績做出綜合評價和分析，并將評價結(jié)果反饋給班主任或?qū)W工教師。通過個別談話、側(cè)面調(diào)查、重點關(guān)注等方式，幫助邊緣化的學(xué)生，使他們獲得主動學(xué)習(xí)的能力。

同時，在完成課程教學(xué)后，筆者還對選課學(xué)生進行問卷調(diào)查，請學(xué)生自評課程畢業(yè)能力達成情況，以及對本課程教學(xué)方法和考核方式進行評價，提出改進建議。教師在與學(xué)生的互動交流中，也要注重收集學(xué)生的反饋信息，不斷進步，只有師生共同努力，才能打造一門合格的課程。

5 結(jié)語

長期以來，學(xué)生受傳統(tǒng)教學(xué)的影響，習(xí)慣于被動接受，不會質(zhì)疑和提出問題，自然也就缺乏創(chuàng)新和探索的勇氣與能力。而OBE教學(xué)理念的核心是以學(xué)生為中心，這是一種以探究為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，旨在發(fā)掘探索學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，讓學(xué)生做到學(xué)有所得、學(xué)有所獲。而為了檢驗學(xué)生的學(xué)有所得，教師要不斷改進教學(xué)方法，從原來的告訴式教學(xué)模式轉(zhuǎn)換為啟發(fā)式、指導(dǎo)式教學(xué)模式。教學(xué)改革是一個長期的且需要教師持之以恒、不斷改進的工程，機械制造基礎(chǔ)課程改革仍處于探索階段，還需要不斷地改進和提高。

參考文獻

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