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基于OBE理念的机械设计基础课程教学改革探讨

范文

宋俊胡飞飞龚青山

摘要：工程教育专业认证近年来在我国高校备受重视，促使了OBE理念在各个高校生根开花。以学生为中心、成果为导向、持续改进的教育理念指导下，对《机械设计基础》课程进行了教学目标、教学内容、学习方式、学习成果评价四个方面的改革。重点关注学生能力的培养，优化整合课程内容，以学生为中心，丰富学生的学习方式，激活学生参与学习的积极性，重视过程性成果的评价与考核，根据学生反馈及时调整评价指标，促使课程目标达成度稳步提升，教学全过程持续改进。

关键词：OBE;学生中心;教学改革

中图分类号：G4 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.26.093

随着改革开放的有序发展，世界经济全球化的不断繁荣，国家间的工程技术交流也日益频繁，但不同国家特性各异的教育理念在不断深化的交流中矛盾也越发凸显，工程教育与国际接轨既是发展的需要，也是教育改革的需要。中国自2016 年 6月正式成为《华盛顿协议》成员，目前已有超过 600 所大学参加了国际工程教育认证。工程教育专业认证在越来越多的学校引起了重视，据中国工程教育认证协会发布的通知，2019年全国高校共有1505个专业提交申请，获准受理的有688个专业，申请和受理的专业数量再创新高。这也极大地促进了各个高校对于工程教育的不断改革和持续完善。

工程教育专业认证的核心是OBE教育理念即基于成果导向的教育理念。相较于传统教育，基于成果导向的教育要实现从学科导向向目标导向转变、从教师中心向学生中心转变、从质量监控向持续改进转变。通过转变理念和落实行动切实促进我国工程教育和专业建设迈上新台阶。

OBE的关键点是成果导向，关注学生能力的达成。OBE模式先要有明确的培养目标，依据培养目标制定毕业要求，根据毕业要求完成课程体系制定，通过合理的课程设置来映射各个毕业要求指标，课程又根据所分配的毕业指标点确定教学目标，此教学目标重点关注学生能力的培养与达成，强调学生学习过后所能取得的可量化可测评的能力成果。明确了教学目标也就明确了学生学什么问题，基于此就可以优化和完善教学方法让学生知道怎么学，至于学的怎么样还需要建立完善的达成度评价机制，让学习的结果清晰可见，能力的达成有据可依，进而根据达成情况持续改进。

下面以《机械设计基础》课程为例，浅谈对OBE理念的思考与实践。《机械设计基础》是工科非机械类专业學生修读的一门学科基础课，兼具基础性和理论性。主要讲授常用机构的设计选用方法、机械动力学基本理论、常见机械传动及通用零部件的设计方法和机械设计的一般规律等。传统的《机械设计基础》教学中，多以教师为中心，注重知识传授的系统性、全面性、准确性，而对学生能力的培养、工程能力的提升、创新意识的锻炼关注度不够。教师以教材为中心，依据教材设定课程目标、编排教学计划，不可避免地造成教学过程相对固定，教学内容相对单一，最新的相关发展动态也难以走进课堂，学生所学知识相对陈旧难以适应企业的应用需求。教学以讲授为中心，学生在课堂上被动地接受知识，对学生学习积极性调动不够。作业以理论计算为中心，不能有效激发学生兴趣，造成完成作业积极性不高，存在抄袭应付现象。考核以考试为中心，过程性评价体现不够，不能全面真实地体现学生的学习效果，考前突击现象频现，使得学生对知识的掌握不深入，存在考完就忘的弊端。成果以考试成绩为中心，形式过于单一，学生学习的成就感不足，能力提升不够显著。

对于这些传统教学模式的顽疾，OBE模式给教师们提供了新思路。本文将从教学目标、教学内容、学习方式、学习成果评价、课程目标达成和持续改进方面对《机械设计基础》课程的OBE理念改革进行展开。

1 教学目标改革

OBE理念的教学目标重点强调能力培养，不再局限于对课本知识的掌握。此目标的得来需要根据学生所在专业的人才培养目标确定，专业培养目标是学生毕业五年左右应具备的素质和能力的总体描述，依据专业培养目标确定专业毕业要求，依据毕业要求确定专业课程体系，课程体系要能对12条毕业要求进行映射，从而确定各相关课程所对应的毕业指标点，最后依据所分配的毕业指标点确定课程目标。

依据上述体系确定了本课程的课程目标。通过本课程的学习，学生应初步具备选用、分析基本机构和常用机械传动装置的能力，通过实践能力训练使学生具备设计特定需求的机构和常用机械传动装置能力，并能通过设计计算优化解决方案。在基础知识学习和实践能力锻炼的过程中培养学生的创新意识，在设计中能考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，使学生成为一名基础知识扎实、设计思路科学、创新能力突出的应用型人才。

2 教学内容改革

OBE理念的教学内容改革是要根据课程目标来选择教学内容，而不是根据课本来决定教学内容。以教学目标为纲，以学生发展为中心，根据教学目标中的能力要求确定合理的教学内容，并将培养应用型人才的理念贯穿始终。

由于我校是普通本科院校，定位于以服务地方经济发展，培养企业需求的应用型人才，所以在《机械设计基础》课程中要根据企业需求优选授课内容，减少公式推导和理论性较强章节的内容，增加企业常用零件和传动的选型应用，引入企业中常用的计算小工具，比如企业中对于齿轮传动的参数和校核计算都已经开发相应的小程序，只要输入基本参数就能迅速算出计算结果，实用性很强，也避免了学生进行大量枯燥的数学计算。

此外，还引入历届机械创新设计大赛和工程训练的主题，通过对大赛主题的解读，以及经典获奖作品分析让学生掌握机构的设计思路和方法，同时介绍现代设计方法和创新设计方法等相关内容，让学生的创新活动有理论支撑，有案例引导，有成果分析，从而全方位地调动起学生参加机械类相关比赛的积极性。

由于课程学时有限，内容的引入要有系统性和目的性。引入新的教学内容，必然要减少传统的教学内容，这部分内容可以让学生在课外学习。比如课程中间歇运动机构、机器的调速和平衡、链传动、联轴器、弹簧等章节可让学生自学，或者做成微课的形式让学生在网上学习。

3 学习方式改革

教学最核心的还是教学过程，OBE理念强调以学生为中心，教师要不断激发学生的求知欲，调动学生学习的积极性，使学生从要我学转变到我要学，这就要求教师根据不同的教学内容采取适合学生的学习方式，引导学生从乐学转变到会学。

要激发学生的求知欲和对课程的兴趣，需要教师在工作中不断积累和更新教学案例，尤其是一些学生能接触到的日常生活周边的案例。通过问题由浅入深的引导，让学生主动去探寻隐藏在表象后面的相关原理。其次，要成立学习小组进行合作学习，毕竟不是每个学生都有超强的自制力，通过小组学习不仅可以互促互进，而且可以发挥不同学生的个体优势，在合作学习中发挥各自的特长，互学互进共同成长。

以小组为单位根据课程内容可采取案例学习、调研学习、研讨学习、角色扮演学习、自主学习、现场学习、讲座学习和网络学习等多种方式，让学生充分地参与到学习中。例如连接一章中螺纹连接的主要类型和螺纹连接的防松装置就采用了调研学习的方式让学生自主完成。由于我校所在地的汽车产业链比较完善，汽车零部件企业众多，还有大型的汽车配件交易中心，为学生调研学习提供了良好的条件。学生以小组为单位去汽配城调查统计在售的螺纹连接件，拍摄实物照片、了解使用场合，结合课本知识将拍摄的螺纹连接件照片进行分类。还有部分小组走访部分企业的装配车间，了解装配车间螺纹连接件的使用情况和装配中使用的螺纹防松装置。学生在调研的过程中也发现了一些课本中没有介绍的螺纹连接件，开阔了眼界，熟悉了应用场景。不仅在知识方面有了积累，在沟通交流了解社会方面也有所锻炼，为学生综合能力的提升创造了条件。

学习方式可以多样化，但在学习中要形成成果，并为学生营造展现成果的平台。在课堂上要给学生机会来展示小组的学习成果，通过形成学习报告材料或者课堂展示，让不同小组之间互评互学，提高学生学习的主体地位。对于没能在课堂上进行展示的成果可利用微信群、QQ群或学校的课程中心等平台进行分享和交流。成果展示环节使得学生不能应付了事，通过分享和交流形成一个互相学习的良好学习氛围。

4 学习成果评价改革

OBE理念的学习成果应包含阶段性的成果和最终学习成果两部分。尤其要重视阶段性学习成果，只有在学习的各阶段都认真去落实，最终的学习成果才能丰富殷实。

《机械设计基础》课程根据教学目标、教学内容和学习方式的不同，阶段性的学习成果除了课堂作业之外，根据课程内容采用的不同学习方法，对应的成果还可以是案例学习总结、调研学习报告、研讨学习报告、网络学习报告等相关资料。对于这些相关报告教师只给出基本要求如给出撰写提纲，对于内容及呈现形式不做具体要求，给学生一个发挥创造力的自由空间。

对于阶段性成果的评价要形成一套具体、合理、可操作的评价标准，例如将部分小节留给学生自主学习，小组成员合理分工查资料、搜集素材、制作PPT、整合内容、组内演练，并在课堂上进行展示。如果课堂时间不充裕，还可以采用群直播、群视频的方式进行，表1列举了具体的评价标准示例。根据评价标准学生和教师共同参与评价，学生以小组为单位给其他小组打分，汇报展示的小组自评，然后将学生按组所打分数取平均值，最终取该平均值与教师所给分数各百分之五十的权重换算出此项成果的分数。

OBE理念注重过程性成果，应适度提高过程性考核所占比例，通过适当的激励提高学生参与学习的积极性。其中的评价标准也应让学生参与制定，提高学生的主体地位，让学生做学习的主人。

5 课程目标达成和持续改进

课程目标的达成要考虑课程运行的全过程，将课程的各类考核资料都纳入计算，对课程目标达成情况进行逐条评价，并据此作为相关指标点要求达成度的评价依据。根据目标达成情况分析比较，找出课程目标的薄弱点，深刻分析原因，及时调整方法，不断完善评价指标体系。

其次，课程结束后及时了解学生对课程学习的评价，收集学生对课程学习过程中存在问题的看法，采纳学生们的合理建议。学生喜闻乐见的学习方式要进一步规范化、扩大化，学生接受度不高或者学习效果不好的学习方式要反思其原因，找到问题的症结所在，并在下一年度的教学中继续探索、持续调整，促进达成度指标向好的方向持续发展。

6 总结

按照OBE理念对《机械设计基础》课程进行了教学目标、教学内容、学习方式、学习成果评价四个方面的改革，通过实际的执行，学生课程学习积极性不断提高，课堂参与度持續上升，教学效果良好，课程目标达成度达到了预期。通过本课程的学习学生对于自己的机械设计能力、创新设计能力、方案优化设计能力都有了很大的提升，部分同学开始积极报名参加各种相关竞赛，在参与比赛中进一步提升能力。

参考文献

[1]姜大伟，刘立敏，孙才英.基于OBE理念的课程目标达成评价方法[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2018，（10）.

[2]李志义，朱泓，刘志军，夏远景.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014，（2）.

[3]何晓蓉，刘爱明，盛欣.OBE理念下高等工程教育专业人才培养模式改革思考[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2018，（8）.

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