OBE理念下的城市軌道交通車輛專業(yè)“機(jī)械識圖”課程改革與實(shí)踐

嚴(yán)雅婧 吳國偉 王楠

摘?要：本文基于成果導(dǎo)向教育（OBE）的理念，在深入調(diào)研企業(yè)實(shí)際崗位需求的基礎(chǔ)之上，結(jié)合學(xué)生參加工作后對于課程的反饋，堅(jiān)持以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的基本理念，從課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、評價體系對“機(jī)械識圖”課程進(jìn)行改革與實(shí)踐，并為城軌交通類專業(yè)基礎(chǔ)課的專業(yè)特色構(gòu)建提供可借鑒的路徑的方法。

關(guān)鍵詞：OBE；教學(xué)改革；機(jī)械識圖

一、概述

“機(jī)械識圖”課程是我校城市軌道交通車輛技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)、加工類專業(yè)不同，崗位對于制圖作圖的要求不高。此外，在傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與模式下，現(xiàn)有教材和資源多采用機(jī)械相關(guān)專業(yè)的實(shí)例進(jìn)行教學(xué)，與城軌車輛的機(jī)械結(jié)構(gòu)脫節(jié)較大，與企業(yè)實(shí)際需求還存在一定差距，因此教學(xué)改革迫在眉睫。

OBE（Outcome?based?education，OBE）教育理念又稱成果導(dǎo)向教育，它以學(xué)生為中心，將學(xué)習(xí)成果作為導(dǎo)向來進(jìn)行課程標(biāo)準(zhǔn)確立、教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置、教學(xué)組織實(shí)施、評價體系制定等活動［1］。在OBE理念指導(dǎo)下，“機(jī)械識圖”課程改革內(nèi)容應(yīng)以崗位需求為導(dǎo)向，將崗位能力與教學(xué)進(jìn)行銜接，貫穿于人才培養(yǎng)過程始終。

二、深入調(diào)研，確定學(xué)習(xí)成果

OBE理念遵循“崗位需求→人才培養(yǎng)目標(biāo)→畢業(yè)要求→課程體系”的反向設(shè)計(jì)原則，即從需求或人才培養(yǎng)的結(jié)果出發(fā)，構(gòu)建能夠促使此結(jié)果達(dá)成的課程體系［2］。在此理論的引導(dǎo)下，為了確定城市軌道交通車輛技術(shù)專業(yè)人才所從事的工作崗位和典型工作任務(wù)，對相關(guān)崗位職責(zé)、工作內(nèi)容以及崗位工作對于“機(jī)械識圖”課程相關(guān)知識、能力的具體要求進(jìn)行深入調(diào)研，以審視課程目標(biāo)與內(nèi)容設(shè)置是否合理，課程教學(xué)策略選擇與考核方式是否與崗位要求相匹配。

主要調(diào)查結(jié)論如下：

（1）我校城市軌道交通車輛技術(shù)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后主要從事的崗位為車輛檢修工、軌道列車司機(jī)，這類崗位對本課程的核心能力要求是能夠熟練運(yùn)用工程圖解決實(shí)際檢修、異常處理等問題。

（2）調(diào)查的16家企業(yè)將本專業(yè)“機(jī)械識圖”課程七部分內(nèi)容按照對崗位工作的重要性、使用頻率由高到低進(jìn)行排序，得到如下結(jié)果，見圖1。

（3）在實(shí)際工作中，傳統(tǒng)尺規(guī)制圖使用較少，徒手作圖對于工作交流、異常處理有著較高的使用頻率。但目前課程基本沒有涉及此部分內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生在表達(dá)所想所看方面存在困難，成為技術(shù)交流與培訓(xùn)中的一大障礙。

（4）畢業(yè)生與崗位要求相結(jié)合反映本課程存在的問題主要為部分內(nèi)容應(yīng)用不到、不知道如何使用圖紙、徒手繪圖表達(dá)不清楚三個方面，分別占比為52.78%、5000%、27.78%，見圖2。

（5）對于高職學(xué)生，本課程內(nèi)容理解存在一定難度，現(xiàn)有的授課方式多以PPT、實(shí)物模型為主，無法很好地將二維、三維的轉(zhuǎn)化過程統(tǒng)一起來；且目前課程講授過程更加注重投影理論、制圖規(guī)范，缺乏了與城軌車輛專業(yè)對接，學(xué)生無法較好地做到學(xué)以致用。

三、基于成果導(dǎo)向，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)與改革

在OBE理論中，教學(xué)目標(biāo)（預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出）先于教學(xué)內(nèi)容存在并占據(jù)核心地位，課程的其他環(huán)節(jié)都要圍繞這個目標(biāo)展開。［3］要想使課程目標(biāo)在OBE課程設(shè)計(jì)里發(fā)揮主導(dǎo)作用，就需要在其他環(huán)節(jié)設(shè)置時，均以課程目標(biāo)的達(dá)成度、貢獻(xiàn)度、考量度為依據(jù)，使其控制到教學(xué)的每個環(huán)節(jié)。因此，OBE理念下的城市軌道交通車輛專業(yè)“機(jī)械識圖”課程改革主要按照以下步驟逐步完成：

（1）依據(jù)調(diào)研結(jié)果，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)方案，以“崗位必需、工作夠用”的原則，由課程成果確定課程教學(xué)目標(biāo)；

（2）為了達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，確保每個項(xiàng)目對教學(xué)目標(biāo)的貢獻(xiàn)度，將課程內(nèi)容與學(xué)時進(jìn)行重新設(shè)置與分配；

（3）充分結(jié)合學(xué)情與專業(yè)特點(diǎn)，以學(xué)生為中心，設(shè)計(jì)相適應(yīng)的教學(xué)策略；

（4）設(shè)置多元化、全過程的考核方式，做好對學(xué)習(xí)成果的評估。

（一）以崗位需求為基準(zhǔn)確定課程目標(biāo)

通過對調(diào)研結(jié)果的分析，將“能夠熟練運(yùn)用工程圖學(xué)解決實(shí)際檢修、異常處理等問題”作為本門課程的最終核心能力要求，此核心能力要求即為本課程的學(xué)習(xí)成果?；贠BE理念，為了達(dá)成此成果，將其依據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化與分解，將其按照知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)劃分［4］。同時，將企業(yè)與學(xué)生的調(diào)研結(jié)果引入此次教學(xué)目標(biāo)的確定，適當(dāng)降低企業(yè)與學(xué)生均反映使用較少的尺規(guī)作圖的要求，提升崗位需求較高的相關(guān)內(nèi)容的認(rèn)知要求，最終形成的課程目標(biāo)如下表：

（二）以課程目標(biāo)為導(dǎo)向重構(gòu)課程內(nèi)容

傳統(tǒng)“機(jī)械識圖”課程大部分是在制圖的基礎(chǔ)上融合了“畫法幾何”課程的部分內(nèi)容，融入的過程只進(jìn)行了簡單的疊加，出現(xiàn)了前后內(nèi)容交錯、倒置、重復(fù)、跨越等問題。［5］在OBE理念的指導(dǎo)下，對課程內(nèi)容重構(gòu)時，要時刻遵循“必須、夠用”的原則，突破傳統(tǒng)學(xué)科體系在培養(yǎng)學(xué)生崗位能力上的局限性，遵循由淺入深、承前啟后、循序漸進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律。同時，結(jié)合調(diào)研中的問題，在課程目標(biāo)的指導(dǎo)下，將課程內(nèi)容做了下述幾個方面的調(diào)整：

（1）將制圖基本知識中平面圖形作圖方法這部分作為課后的擴(kuò)展內(nèi)容，主要包括了直線和圓的等分、正多邊形的畫法、圓弧的連接等。

（2）降低了投影基礎(chǔ)部分中對于兩直線相對位置、平面內(nèi)直線和點(diǎn)的投影的作圖要求；將基本視圖這部分內(nèi)容移至點(diǎn)、線、面投影內(nèi)容之后。

（3）將較為復(fù)雜的圓錐表面取點(diǎn)作為課后的擴(kuò)展內(nèi)容；刪去幾何體表面定線內(nèi)容，將截交與相貫的尺規(guī)作圖作為課后的擴(kuò)展內(nèi)容。

（4）減少組合體的三視圖尺規(guī)作圖的課時，學(xué)生可以正確繪制簡單組合體即可；增加識讀組合體三視圖的課時，通過多個例題來強(qiáng)化形體分析法、線面分析法的看圖步驟。

（5）將標(biāo)準(zhǔn)件與常用件內(nèi)容置于零件圖的識讀之后；減少標(biāo)準(zhǔn)件與常用件尺規(guī)作圖的課時。

（6）增加徒手繪圖內(nèi)容與圖紙綜合運(yùn)用內(nèi)容，在課程的結(jié)尾將企業(yè)的生產(chǎn)流程、崗位的大致工作內(nèi)容、圖紙?jiān)趯?shí)際工作中如何應(yīng)用對學(xué)生進(jìn)行講解，使得由崗位需求反向設(shè)計(jì)出的課程內(nèi)容最終回歸到生產(chǎn)活動中。

（三）以學(xué)生為中心制定教學(xué)策略

在OBE理念的領(lǐng)導(dǎo)下，制定一切教學(xué)策略的出發(fā)點(diǎn)是以學(xué)生為中心，教學(xué)環(huán)節(jié)、方法、資源等是否有效就要看是否能夠幫助學(xué)生達(dá)成最終的學(xué)習(xí)成果?；诖嗽瓌t，制定了如下的教學(xué)策略：

1.使學(xué)生明確教學(xué)目標(biāo)

在課程初始將課程教學(xué)目標(biāo)展示給學(xué)生，讓學(xué)生清楚地知道通過本課程的學(xué)習(xí)能夠達(dá)到的知識、能力、素質(zhì)目標(biāo)，最終要取得什么樣的成果，做到心中有數(shù)。

2.突出專業(yè)特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)

為了使學(xué)生明了學(xué)習(xí)價值、提升學(xué)習(xí)動機(jī)，通過虛擬仿真技術(shù)完成城軌車輛主要零部件模型庫的搭建，可以極大地提高教學(xué)中與專業(yè)和崗位的對接程度，讓學(xué)生學(xué)完本課程能夠清楚地明白所面對的工作對象，以及本課程在專業(yè)學(xué)習(xí)以及從事崗位工作中的應(yīng)用。例如在講解零件圖時，典型的軸類、盤類、箱體類、叉架類零件在城軌車輛均可找到對應(yīng)的零件，在學(xué)習(xí)時可先通過X光顯示等讓學(xué)生清楚地知道此類零件在車輛上的位置和功能等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.“虛實(shí)結(jié)合”，建立智慧教學(xué)體系

為了在學(xué)生能力培養(yǎng)中不出現(xiàn)短板，教學(xué)團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮了虛擬仿真和信息技術(shù)的優(yōu)勢，整合了已有的城軌車輛典型零部件庫，開發(fā)了《機(jī)械識圖教學(xué)系統(tǒng)V1.0》，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)建了如下智慧教學(xué)體系，如圖3所示：一個中心——即以學(xué)生為中心；兩個結(jié)合——即線上線下兩個空間相結(jié)合。該教學(xué)系統(tǒng)涵蓋投影基本理論、典型城軌車輛零部件的模型與工程圖等內(nèi)容，可以實(shí)現(xiàn)對模型的旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、拖動剖切面等操作。

通過該智慧體系，學(xué)生能發(fā)揮主觀能動性，通過從三視圖的不同角度觀察模型，并進(jìn)行視圖的投影與展開，反復(fù)強(qiáng)化空間想象能力，特別是識圖能力。線上與線下兩空間形成合力，為學(xué)生最終達(dá)成課程目標(biāo)、培養(yǎng)崗位核心能力提供了新的途徑。

4.多種教學(xué)方法結(jié)合，打造高效課堂

OBE理念中，教師主要是學(xué)習(xí)過程中的組織者與引導(dǎo)者，要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容選擇適合的教學(xué)方法，組織引導(dǎo)教學(xué)過程。比如，在講解剖視圖這個知識點(diǎn)時，教師可以采用啟發(fā)式教學(xué)法，通過逐步引導(dǎo)學(xué)生按照“手繪草圖—發(fā)現(xiàn)問題—解決問題”的模式，通過解決視圖表達(dá)中的實(shí)際問題，掌握全剖、半剖、局部剖、階梯剖、旋轉(zhuǎn)剖的應(yīng)用與識讀技巧，讓學(xué)生的思維得到鍛煉，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位［6］。

（四）以學(xué)習(xí)成果為指標(biāo)建立多元化、全過程的考核

1.多元化考核

此次改革中，重點(diǎn)加入了雨課堂的過程性評價與大作業(yè)的考核方式。雨課堂在評價方面能夠?qū)崿F(xiàn)資源瀏覽記錄、課堂實(shí)時發(fā)布練習(xí)、教師主觀打分、習(xí)題考試等功能，基本滿足了過程性考核的要求；大作業(yè)從崗位要求出發(fā)，選取城軌車輛的典型零部件工程圖紙，學(xué)生需要錄制視頻，從視圖識讀、重點(diǎn)尺寸、技術(shù)要求、功能實(shí)現(xiàn)等角度進(jìn)行圖紙說明，考查了學(xué)生綜合運(yùn)用本課程知識的讀圖、用圖能力。

2.全過程考核

我們將考核著眼于學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，將課前、課中、課后均融入到考核體系中，以此規(guī)范、激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，并使教師能夠及時地調(diào)整教學(xué)策略，以期更好地幫助學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)［7］。具體考核體系如圖4所示。

結(jié)語

本文基于OBE理念進(jìn)行了深入崗位的調(diào)研，從崗位要求出發(fā)對教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整，在“必須、夠用”前提下重構(gòu)了教學(xué)內(nèi)容，以學(xué)生為中心制定了相應(yīng)的教學(xué)策略與考核方式。通過教學(xué)改革，使學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的初始階段就對本課程的詳細(xì)達(dá)成目標(biāo)有清晰地認(rèn)識，學(xué)生可以通過線上線下兩個空間直觀地感受到課程內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐作用與對應(yīng)關(guān)系；通過持續(xù)的多元化、全過程的評價獲得成就體驗(yàn)，有效地解決了傳統(tǒng)教育中崗位需求能力培養(yǎng)不足、與專業(yè)結(jié)合不緊密的問題，也為專業(yè)基礎(chǔ)課改革提供一定的借鑒。

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基金項(xiàng)目：中國交通教育研究2020—2022年度科研課題“OBE理念下的城市軌道交通車輛專業(yè)《機(jī)械識圖》課程改革與實(shí)踐”（課題編號：JTYB20254）

作者簡介：嚴(yán)雅婧（1986—?），女，遼寧沈陽人，碩士，工程師，天津交通職業(yè)學(xué)院城市軌道交通車輛技術(shù)專業(yè)，主要從事城市軌道交通車輛專業(yè)的教學(xué)與研究工作。