新工科背景下基于OBE理念的工程制圖教學改革研究

陳璐

摘? 要 以機械制圖課程為例，剖析在新工科背景下傳統(tǒng)的工程制圖教學弊端，提出基于OBE理念工程制圖教學的改革方向，制定預期學習產(chǎn)出指標體系以及與之相對應的教學內(nèi)容、教學方法與教學評價體系，旨在提高學生工程實踐能力、制圖專業(yè)技能與團隊合作意識，培養(yǎng)應用型人才。

關鍵詞 新工科;OBE理念;預期學習產(chǎn)出;工程制圖;微課

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）09-0083-03

1 引言

2017年2月，教育部發(fā)布《教育部高等教育司關于開展“新工科”研究與實踐的通知》，以此為契機，加快向應用型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變的步伐，深化高校教育改革。新工科更強調(diào)的是學科的實用性、交叉性與綜合性。盡管新工科提出不久，但在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的教學實踐中，我國各高校開展了多角度的教學模式探索，特別是以預期的學習產(chǎn)出（Intended Learning Outcome，ILO）為中心的成果導向（Outcome-based Education，OBE）教學理念?；贠BE理念的教學設計主要是以制定預期學習產(chǎn)出、達到預期產(chǎn)出、評估學習產(chǎn)出三個步驟為主線展開[1]。

工程制圖課程是普通工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，要求學生能夠?qū)⑼队暗睦碚撆c規(guī)律運用到工程制圖中，掌握專業(yè)圖紙的識讀與繪制，并具備空間幾何能力，具有創(chuàng)新精神，能夠發(fā)現(xiàn)工程問題并解決問題。課程內(nèi)容多且是抽象圖形，其特殊性決定了工程制圖課程教學與學習上存在一定的困難。隨著新工科的提出與應用型人才培養(yǎng)目標的制定，工程制圖課程教學模式改革迫在眉睫。

2 傳統(tǒng)工程制圖課程教學的弊端

課堂效率不高，存在重理論、輕實踐問題? 目前，社會各行業(yè)在選拔人才的過程中，側(cè)重點從以往具備相關理論知識轉(zhuǎn)移到實踐能力方面。然而，從高校教學現(xiàn)狀來看，部分教師在教學過程中仍舊以理論教學為主，對于實踐教學比較忽略[2]。這直接導致學生所學的內(nèi)容與實際脫節(jié)。舉例而言，如果針對制圖的國家標準這一章節(jié)的知識點，利用考試的方式考核學生的掌握情況，學生往往能達到要求;但是在實際繪制圖紙的過程中，大部分學生就會忽略標注、圖線等規(guī)定，甚至在畢業(yè)設計中仍然會出現(xiàn)這類錯誤。歸根結(jié)底，這是由于是教師在教學過程中沒有將理論與實踐結(jié)合起來，使學生所學到的知識點與對工程實際的認知脫節(jié)。這也反映出當前工程制圖的課程框架與實踐能力的匹配較薄弱的狀況。

學時壓縮，內(nèi)容冗繁，存在填鴨式教學的問題? 在新工科背景下，高校向應用型轉(zhuǎn)變，面臨增加課程類型、增加實踐環(huán)節(jié)、縮減理論學時的問題。工程制圖課程由原本80學時縮減至56學時，而制圖課程包含畫法幾何與專業(yè)制圖部分，知識點較多，學生需要大量練習來提高空間圖形能力。如果不及時對教學內(nèi)容做調(diào)整，教師只能加快授課速度，并減少與學生的互動環(huán)節(jié)，導致多種教學手段退變成單一的填鴨式教學，既影響學生對知識點的掌握，又會弱化空間圖形邏輯思維能力。長此以往，工程制圖課程勢必會偏離教學目標與任務。

考核方式單一，存在考核不全面的問題? 目前傳統(tǒng)的工程制圖課程考核方式以考試為主，但是由于課程內(nèi)容實踐性較強的特點，僅憑期末一張試卷來評定學生對工程制圖內(nèi)容的學習是否達標并不全面。在實踐教學中發(fā)現(xiàn)，有的學生期末考試成績并不理想，但是在專業(yè)制圖中卻體現(xiàn)出較高的制圖技能。歸根結(jié)底，在于考核方式的單一性。試卷能考查學生對于投影知識的掌握以及是否具備一定的空間圖形能力，但對于工程制圖的國家標準、形體表達、專業(yè)制圖等工程能力方面的考查存在一定的局限性。

3 基于OBE理念的工程制圖課程教學研究

首先，教師要掌握人才培養(yǎng)的主線、課程群組成以及學生在畢業(yè)時應達到的畢業(yè)指標點，從中確定出本門課的教學目標，即“學生應該掌握什么知識，具備什么能力”;

其次，通過對課程內(nèi)容的整合，根據(jù)教學目標即預期學習目標制定教學內(nèi)容，并設計相對應的教學方法與實施方案，即“學生怎樣才能掌握知識”;

最后，采用全面的教學評價體系對學生的學習產(chǎn)出進行評估，即“判斷學生是否達到學習目標”。

本文以機械制圖課程為例，探討基于OBE理念的工程制圖教學內(nèi)容、教學方法以及評價體系的改進，為提高教學效率，達到教學目標，提高學生的工程實踐能力做進一步研究。

預期學習產(chǎn)出（ILO）的制定? 在針對工程制圖課程進行OBE模式下的教學設計時，首先應該制定課程的預期學習產(chǎn)出，即希望學生達到什么樣的目的，反過來設計教學內(nèi)容。機械專業(yè)人才培養(yǎng)方案中要求學生具備相應的專業(yè)能力、工程能力與個人能力等，從中摘出與工程制圖課程相關的指標點，制定工程制圖課程的預期學習產(chǎn)出，即一級ILO，并進一步將指標點細化，具有可評價性（如表1所示）。

教學內(nèi)容與方法的制定? 根據(jù)預期學習產(chǎn)出，合理設計教學內(nèi)容，在學時縮減的情況下對教學內(nèi)容進行一些刪減與整合，分離出必學的內(nèi)容、教師輔導學習的內(nèi)容與自學的內(nèi)容。例如：利用直角三角形求一般位置直線實長這一節(jié)內(nèi)容，對于學生達到預期的學習產(chǎn)出意義不大，因此可將此部分劃分為自學部分;直線與直線相對位置這一節(jié)內(nèi)容，簡單易懂，可以劃分為教師輔導學習的部分，利用微課、視頻等方式輔導學生學習掌握。明確與預期學習產(chǎn)出對應的教學內(nèi)容，是達到預期學習產(chǎn)出的重要環(huán)節(jié)。依據(jù)上述細化的二級ILO，將工程制圖分解為畫法幾何、制圖基礎、機械制圖和計算機繪圖四個模塊，這四個模塊與教學內(nèi)容一一對應，不同的模塊、不同的教學內(nèi)容應該采用適當?shù)慕虒W方法（如表2所示）。

在教學方法上，摒棄傳統(tǒng)教師教、學生學的方式，以學生為課堂的主體，多結(jié)合項目式教學、案例式教學，引導學生參與討論、分析，并與自主獨立繪制工程圖紙、解決工程問題相結(jié)合，將理論融入實踐，采用實體教具、生動的課件、三維動畫等輔助教學手段，解決空間抽象的問題，提高學生學習與研究的興趣，從而達到預期的學習產(chǎn)出。

線上教學平臺的建立和開發(fā)? 借助“互聯(lián)網(wǎng)+”的大環(huán)境，開發(fā)線上教學平臺，包括課件、微課視頻、學習輔導、電子教案、課后習題、在線測試等子系統(tǒng)，突出交互性與可參與性[3]，組成一個多角度、多層次的離線、在線的教學體系。在教學平臺中設置與知識點緊密關聯(lián)的實際工程案例以及圖樣庫，逐步培養(yǎng)學生利用所學知識解決簡單的工程實際問題的能力，與課堂內(nèi)容相輔相成，鼓勵學生利用線上平臺學習、答疑與交流，線上與線下混合教學，實現(xiàn)預期產(chǎn)出的目的。

教學評價體系的建立? 基于OBE的考核方式是對學生進行多方面的評價，除了通過對項目個體完成項目任務程度、對團隊的貢獻度以及達到考核目的程度等方面考核學生掌握的知識深度、廣度和應用能力以外，還要通過對整個團隊完成項目的質(zhì)量考核團隊協(xié)作和解決問題的能力[4]。針對機械制圖課程的授課內(nèi)容與方式的特點，逐步摒棄以往單一的考核方式，通過平時考核、理論考核、項目完成考核、競賽考核四個環(huán)節(jié)來評估預期學習產(chǎn)出。

1）平時考核，占總成績的20%。利用平時考核激發(fā)學生的能動性，督促學生最大化地加入課堂中來，通過學生有效出勤、參與課堂討論、積極與教師互動等，讓學生回歸課堂主體的位置。

2）理論考核，即測驗，占比30%。工程制圖內(nèi)容以投影為理論基礎，理論是否扎實直接影響到學生對于機械結(jié)構(gòu)的表達，因此不能一味地摒棄考試，而是適當?shù)卦谡n程評價體系中降低理論考核的權(quán)重。

3）項目完成考核，占比40%。以項目完成的程度與質(zhì)量進行評估，如是以小組為單位進行項目考核，則應該考慮個人在項目中的完成程度。通過項目完成考核，能夠檢驗學生是否達到了預期學習產(chǎn)出的指標點，此項是OBE教學理念最重要的體現(xiàn)。

4）競賽考核，占比10%。以“制圖技能競賽”“產(chǎn)品構(gòu)型能力競賽”等競賽為依托，鼓勵學生報名參加，并將競賽成績按照一定的方式折合進期末總成績中。通過競賽，可以檢驗學生是否真正能夠?qū)⒗碚撀?lián)系實際，提高學生獨立分析問題、解決問題的能力。

4 結(jié)語

本文以機械工程制圖課程為例，初步探討了新工科背景下基于OBE理念的制圖教學改革。通過對教學內(nèi)容、教學方法與教學評價體系的研究，體現(xiàn)出OBE工程教育專業(yè)認證中重要的教育理念，加強學生的工程意識，提高學習與研究的興趣，培養(yǎng)應用型人才，以適應目前應用型高校人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變。

參考文獻

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[2]姜衛(wèi)紅.機械制圖教學現(xiàn)狀分析及教改思路探討[J].內(nèi)燃機與配件，2019（16）：292-293.

[3]周祥曼，肖露，王靜，等.以產(chǎn)出導向為目標的機械制圖教學改革初探[J].高教學刊，2018（5）：135-137.

[4]肖寶，梁家海，黃東，等.OBE理念項目驅(qū)動法在模塊化教學中的應用[J].欽州學院學報，2018（1）：67-72.