基于OBE理念的機(jī)械制圖教學(xué)改革

摘" 要 OBE理念是“以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的教育理念。結(jié)合中國(guó)制造2025對(duì)人才的培養(yǎng)要求，以機(jī)械專業(yè)最基礎(chǔ)也是最核心的課程機(jī)械制圖為例，應(yīng)用OBE理念實(shí)施課程教學(xué)，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的最終成果為目的，結(jié)合課程的教學(xué)目標(biāo)和畢業(yè)要求，淺談OBE理念在課程教學(xué)與人才培養(yǎng)方面的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞 OBE理念；機(jī)械制圖；教學(xué)改革；混合式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2021）23-0089-03

0" 引言

由于蘇聯(lián)搶先發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，而作為教育強(qiáng)國(guó)的美國(guó)在太空競(jìng)賽中表現(xiàn)得很不好，因此，美國(guó)的教育學(xué)家開始反思教育的實(shí)用性以及教育成果的重要性。1981年，美國(guó)教育學(xué)家Spady率先提出OBE（成果導(dǎo)向教育）理念，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展與完善，已形成比較完整的理論體系，目前被全球教育界廣泛認(rèn)為是追求卓越教育的正確方向[1]。2013年，我國(guó)正式加入“華盛頓協(xié)議”，教育部將OBE理念引入高校的教育教學(xué)中，將此理念融合貫穿學(xué)生各項(xiàng)能力培養(yǎng)的全過(guò)程，對(duì)引導(dǎo)工程教育改革、教學(xué)改革和人才培養(yǎng)具有指導(dǎo)意義。

OBE理念強(qiáng)調(diào)人人平等，以每位學(xué)生最終的學(xué)習(xí)成果為終極目標(biāo)，以每位學(xué)生都能精熟內(nèi)容為前提，不再區(qū)別學(xué)生學(xué)習(xí)能力、接受能力的高低。不一定要采用一樣的教學(xué)手段和教學(xué)內(nèi)容，只要給每位學(xué)生提供適宜的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，制定合適有效、個(gè)性化的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)，發(fā)揮學(xué)生的自學(xué)能動(dòng)性和教師的監(jiān)督、指導(dǎo)作用，最終使學(xué)生達(dá)到“人人均能成功”的目的。

OBE理念強(qiáng)調(diào)所有的課程教學(xué)過(guò)程和教學(xué)的目標(biāo)都是讓學(xué)生通過(guò)教學(xué)及學(xué)習(xí)的過(guò)程后能達(dá)到課程教學(xué)大綱和專業(yè)培養(yǎng)方案所設(shè)計(jì)的最后學(xué)習(xí)成果，強(qiáng)調(diào)想讓學(xué)生取得什么樣的成果，強(qiáng)調(diào)為什么讓學(xué)生取得這樣的成果，強(qiáng)調(diào)怎么去幫助學(xué)生取得這樣的成果，強(qiáng)調(diào)如何知道學(xué)生已經(jīng)取得這樣的成果[2]。其成果不是學(xué)生之前所學(xué)習(xí)的結(jié)果累計(jì)或者平均，而是學(xué)生完成所有的學(xué)習(xí)過(guò)程后最終取得的成果；不是學(xué)生用“我感覺…”“我認(rèn)為…”“我記得…”“我了解…”等語(yǔ)句表達(dá)學(xué)習(xí)感受，不只是通過(guò)測(cè)驗(yàn)、考試等方式進(jìn)行的考核結(jié)果，而是注重最后的實(shí)用性，是學(xué)生內(nèi)在的應(yīng)用和實(shí)踐的結(jié)果，也包含整個(gè)過(guò)程中所涉及的價(jià)值觀或其他情感因素。

1" 機(jī)械制圖教學(xué)要求

機(jī)械制圖是利用圖樣和符號(hào)確切表達(dá)機(jī)械的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、工作原理和技術(shù)要求的一門基礎(chǔ)學(xué)科[3]，包括畫法幾何知識(shí)、制圖基礎(chǔ)和工程制圖三部分。機(jī)械制圖是機(jī)械類及近機(jī)類專業(yè)學(xué)生的必修課程、核心課程，對(duì)學(xué)生掌握閱讀、繪制機(jī)械圖樣的能力，對(duì)學(xué)生進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及掌握計(jì)算機(jī)繪圖的技能，具有極其重要的作用。

機(jī)械制圖課程主要研究將空間三維的物體怎樣用二維平面圖形表達(dá)出來(lái)，怎樣結(jié)合畫法幾何的基礎(chǔ)知識(shí)將平面圖形所表達(dá)的空間物體的形狀想象并表達(dá)出來(lái)。本門課程從畫法幾何的基本理論入手，通過(guò)立體圖形、零件圖和裝配圖的實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的圖形表達(dá)能力、識(shí)圖能力、空間想象能力和思維能力，最終目的是使學(xué)生擁有較強(qiáng)的繪圖實(shí)踐技能，擁有簡(jiǎn)單的、基礎(chǔ)的機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的能力，擁有較強(qiáng)的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)的基本能力。學(xué)生通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí)，需要達(dá)到以下兩個(gè)目標(biāo)。

1）知識(shí)與能力目標(biāo)：

①能夠熟練掌握并執(zhí)行機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定；

②能夠正確而熟練地使用常用繪圖工具進(jìn)行手工繪圖，并具有徒手繪圖的基本能力；

③掌握正投影法的原理及應(yīng)用，掌握組合體的畫法及相關(guān)標(biāo)注規(guī)定，能熟練地繪制組合體的三視圖并讀懂組合體的三視圖；

④掌握機(jī)件的常用表達(dá)方法，并能靈活地運(yùn)用其表達(dá)方法完整、清晰地表達(dá)機(jī)件的內(nèi)外結(jié)構(gòu)形狀；

⑤具有識(shí)讀中等復(fù)雜程度的零件圖和裝配圖，繪制中等復(fù)雜程度的零件圖和簡(jiǎn)單的裝配圖的基本能力。

2）素質(zhì)目標(biāo)：

①培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)；

②培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和自學(xué)能力；

③培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)造能力；

④培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2" 基于OBE理念的改革方法

課題組從2019年開始在機(jī)械類專業(yè)的機(jī)械制圖課程教學(xué)中以O(shè)BE理念為指導(dǎo)，實(shí)施以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)改革，結(jié)合各項(xiàng)能力的達(dá)成目標(biāo)，采用簡(jiǎn)單、直接的教學(xué)方法打造高效、富有成果的教學(xué)模式。

2.1" 以學(xué)生為中心，豐富課程教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

由于高校的學(xué)生來(lái)自全國(guó)各地，學(xué)生使用的教材、教育水平、家庭環(huán)境等因素都會(huì)造成學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖時(shí)無(wú)法轉(zhuǎn)變熟悉的高中時(shí)的學(xué)習(xí)模式，出現(xiàn)不知怎么做作業(yè)、空間想象能力建立困難、對(duì)形象事物的認(rèn)知不一等問題。學(xué)生學(xué)習(xí)比較被動(dòng)，甚至到學(xué)期結(jié)束時(shí)還有部分學(xué)生仍未適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式，導(dǎo)致后面學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程時(shí)很吃力，可以想象其畢業(yè)時(shí)的成果是多么的不理想。

鑒于此，項(xiàng)目教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合現(xiàn)代工程技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，將某些經(jīng)典的工程案例引入課堂教學(xué)過(guò)程，授課前梳理出本次課程講授的知識(shí)模塊和核心知識(shí)點(diǎn)。例如：在講授投影法的時(shí)候，可以利用前人的皮影戲或是學(xué)生初中時(shí)候就熟悉的光學(xué)知識(shí)等引入投影法的相關(guān)知識(shí)；在講授零件圖與裝配圖時(shí)，可以借助我國(guó)先進(jìn)的隧道掘進(jìn)機(jī)和殲20戰(zhàn)機(jī)等進(jìn)行三維的認(rèn)知，再?gòu)?qiáng)調(diào)零件與整體之間的關(guān)系；在講授公差的知識(shí)時(shí)，可以讓學(xué)生先用千分尺測(cè)量自己頭發(fā)的直徑，引入我國(guó)“絲”的精度概念，再到國(guó)際通用的精度單位，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。通過(guò)對(duì)工程案例的分析，并結(jié)合其所對(duì)應(yīng)的理論知識(shí)，將生硬的知識(shí)點(diǎn)下沉到生活中的各類事物上，直接或是形象地建立聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考。

2.2" 融合相關(guān)聯(lián)課程知識(shí)，提升知識(shí)點(diǎn)的理解與實(shí)踐

由于機(jī)械制圖課程與AutoCAD操作、互換性與公差測(cè)量技術(shù)課程具有共通之處，知識(shí)銜接很緊密，故而將機(jī)械制圖課程與這兩門課程進(jìn)行深度融合，按知識(shí)模塊拆解教學(xué)內(nèi)容，重新設(shè)計(jì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，實(shí)行項(xiàng)目式教學(xué)。將畫法幾何部分與CAD上機(jī)訓(xùn)練結(jié)合在一起，通過(guò)“講—練—講—練”的循環(huán)模式加強(qiáng)畫法幾何知識(shí)和制圖基礎(chǔ)的理解與應(yīng)用；將工程制圖部分結(jié)合CAD的建模功能，搭建三維模型與二維圖形之間的轉(zhuǎn)換橋梁；借助公差測(cè)量實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)器材，通過(guò)對(duì)公差測(cè)量工具的使用加強(qiáng)公差部分知識(shí)的理解與實(shí)踐。

2.3" 根據(jù)教學(xué)指標(biāo)建立多維度的教學(xué)評(píng)價(jià)體系

OBE理念的考核方式是對(duì)學(xué)生進(jìn)行多維度評(píng)價(jià)，除了通過(guò)對(duì)個(gè)人的出勤情況、參與教學(xué)互動(dòng)的情況及學(xué)生掌握的知識(shí)深度、廣度和應(yīng)用能力進(jìn)行考核外，還要通過(guò)對(duì)小組完成分配的項(xiàng)目的完成質(zhì)量、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決問題的能力方面進(jìn)行考核。由于學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程前的知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)思維、教育模式不一樣，在講授本門課程時(shí)，項(xiàng)目教學(xué)團(tuán)隊(duì)科學(xué)研判學(xué)生入學(xué)前的學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)，采用分組的方式將同類型的學(xué)生集中在一起，設(shè)計(jì)多層次的項(xiàng)目，授課時(shí)按照一組一項(xiàng)目的方式下達(dá)任務(wù)，小組成員需要分工協(xié)作查找資料、共同整理知識(shí)點(diǎn)、共同匯報(bào)項(xiàng)目結(jié)果。

項(xiàng)目教學(xué)團(tuán)隊(duì)認(rèn)真梳理本門課程的教學(xué)內(nèi)容與成果要求的分項(xiàng)指標(biāo)體系，結(jié)合課程OBE理念的教學(xué)設(shè)計(jì)和最終成果，摒棄以往單一的理論考試的考核方式，通過(guò)“平時(shí)考核—理論考核—小組考核—競(jìng)賽考核”四個(gè)層次建立起課程多維度的評(píng)價(jià)體系。

1）平時(shí)考核（20%）。督促學(xué)生最大化地回歸到課堂中

來(lái)，通過(guò)有效的出勤、參與課堂討論等考核方式，讓學(xué)生回歸課堂主體的位置。

2）理論考核（30%）。理論知識(shí)的學(xué)習(xí)是否扎實(shí)將會(huì)直接影響學(xué)生對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的表達(dá)和設(shè)計(jì)，影響學(xué)生學(xué)習(xí)成果達(dá)成度。因此，在教學(xué)評(píng)價(jià)中不能完全摒棄考試，而應(yīng)適當(dāng)?shù)亟档推錂?quán)重，加強(qiáng)其他方面對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)。

3）小組考核（40%）。對(duì)小組成員在分配的項(xiàng)目完成過(guò)程中的配合程度與完成質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。

4）競(jìng)賽考核（10%）。以學(xué)校的“工程制圖技能競(jìng)賽”“CAD運(yùn)用技能競(jìng)賽”“三維模型數(shù)字化設(shè)計(jì)大賽”等競(jìng)賽為平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生以小組或個(gè)人的方式積極報(bào)名參加，團(tuán)隊(duì)的教師全程參與指導(dǎo)，將學(xué)生競(jìng)賽取得的成績(jī)按照10%的比例折合進(jìn)期末總成績(jī)中。

2.4" 充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，開展混合式、翻轉(zhuǎn)式融合教學(xué)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)相結(jié)合，使得互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)能夠有效地融合，從而將傳統(tǒng)行業(yè)的優(yōu)勢(shì)最大化地發(fā)揮出來(lái)。OBE理念的一個(gè)核心就是要解決學(xué)生“學(xué)”的問題。在全國(guó)高校都在壓縮課程課時(shí)的大環(huán)境下，要讓機(jī)械制圖的最終成果滿足OBE理念的要求，必須將課堂教學(xué)延伸到課堂外?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”技術(shù)是解決這一問題有效的技術(shù)手段之一。

項(xiàng)目教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)多年從事機(jī)械制圖教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真研究課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)將教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)碎片化，借助中國(guó)大學(xué)MOOC、學(xué)堂在線等平臺(tái)提前錄制授課視頻。學(xué)生在上課前需要提前預(yù)習(xí)，上課時(shí)教師通過(guò)提問、學(xué)生“授課”等方式進(jìn)行檢查，根據(jù)檢查的結(jié)果著重對(duì)部分知識(shí)進(jìn)行講授。整個(gè)教學(xué)過(guò)程實(shí)施重難點(diǎn)的知識(shí)課堂精講，非重點(diǎn)和容易的知識(shí)點(diǎn)由學(xué)生自學(xué)完成，這樣就搭建了一個(gè)多角度、多層次的線上線下相結(jié)合的教學(xué)體系。

3" 結(jié)束語(yǔ)

OBE理念極大地促進(jìn)了我國(guó)高校由以教為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式向以學(xué)為中心的創(chuàng)新性教學(xué)模式轉(zhuǎn)變[4]。以學(xué)生為什么學(xué)、學(xué)什么、怎么學(xué)及學(xué)到多少為主線，構(gòu)建機(jī)械制圖課程基于OBE理念的教學(xué)模式，使機(jī)械制圖課程的教學(xué)方式逐步實(shí)現(xiàn)從固定課堂向開放課堂轉(zhuǎn)變，從教師滿堂灌向師生對(duì)話課堂轉(zhuǎn)變，從注重知識(shí)教學(xué)的模式向注重能力提升、學(xué)與思融合的混合式、翻轉(zhuǎn)式教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。通過(guò)最后畢業(yè)要求的達(dá)成度分析，機(jī)械制圖課程經(jīng)過(guò)基于OBE理念對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行改革后，滿足了課程大綱、專業(yè)培養(yǎng)方案畢業(yè)要求達(dá)成度的要求。本項(xiàng)目的研究分析結(jié)果可在后續(xù)的研究中進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，亦可作為其他相關(guān)課程研究的參考。

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*項(xiàng)目來(lái)源：貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院教改項(xiàng)目“基于OBE的《機(jī)械制圖》課程改革”；貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院一流課程項(xiàng)目“機(jī)械制圖（2019KC006）”。

作者：余歡樂，貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，講師，貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院碩士研究生，研究方向?yàn)榻虒W(xué)研究、機(jī)械設(shè)計(jì)（550025）；張衛(wèi)華、高瑜嵐、王光艷，貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，講師，研究方向?yàn)榻虒W(xué)研究、機(jī)械設(shè)計(jì)；陳華，貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)榻虒W(xué)研究、機(jī)電工程（551700）。