基于OBE的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計教學(xué)評價

王紅軍+鐘建琳+劉忠和+龍忠杰+陳秀梅

摘要：課程設(shè)計是機(jī)械類專業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學(xué)生工程意識、實(shí)踐動手能力具有重要作用。課程設(shè)計的考核方式和效果評價需要開展基于工程教育專業(yè)認(rèn)證以成果為導(dǎo)向的理念的改革與實(shí)踐，以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐、創(chuàng)新能力以及學(xué)生的團(tuán)隊合作精神，提高教學(xué)質(zhì)量。本文介紹了基于工程教育專業(yè)認(rèn)證以成果為導(dǎo)向的理念，以機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計為例開展的教學(xué)改革評價及其效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計；以成果為導(dǎo)向；教學(xué)改革；教學(xué)評價

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）51-0230-02

工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念是：以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)?！俺晒麑?dǎo)向（outcomes based education，OBE）”核心就是以學(xué)生的能力獲得為評價教學(xué)成果的依據(jù)，并不斷提高教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)。原有的課程設(shè)計環(huán)節(jié)的成績考核方式單一，教學(xué)方法和考核方法與工程教育專業(yè)認(rèn)證中“學(xué)生為中心”及“以成果為導(dǎo)向”等教育理念有很大的差距。多年來，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，急需在課程設(shè)計的內(nèi)容上與時俱進(jìn)，與科學(xué)技術(shù)發(fā)展和行業(yè)企業(yè)的實(shí)際場景無縫對接，使學(xué)生畢業(yè)后能夠很快適應(yīng)企業(yè)的崗位需要。迫切需要對實(shí)踐環(huán)節(jié)包括課程設(shè)計的教學(xué)方法以及考核評價方式進(jìn)行改革。我們構(gòu)建了符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的專業(yè)培養(yǎng)方案，搭建了分層次階梯式的實(shí)踐教學(xué)體系，于2016年通過了中國工程教育專業(yè)認(rèn)證。本文以機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計為例，開展了教學(xué)方法以及考核評價方法的改革，取得了較好的效果。

一、基于工程認(rèn)證理念的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計內(nèi)容的優(yōu)化

以工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為核心指導(dǎo)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)以及專業(yè)多年的人才培養(yǎng)經(jīng)驗，基于OBE理念，建立培養(yǎng)目標(biāo)-能力要求-教學(xué)內(nèi)容-評價措施之間的支撐網(wǎng)絡(luò)。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計支撐以下畢業(yè)要求指標(biāo)：1）畢業(yè)要求3設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計開發(fā)針對復(fù)雜機(jī)械工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的機(jī)械系統(tǒng)、部件和工藝流程，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。2）畢業(yè)要求10溝通：具有在機(jī)械工程領(lǐng)域復(fù)雜工程活動中與他人和社會進(jìn)行有效溝通的能力，包括能夠理解和撰寫效果良好的報告和設(shè)計文件，進(jìn)行有效的陳述發(fā)言；具有一定的國際視野和跨文化交流的能力。3）畢業(yè)要求11項目管理：理解工程方面的管理和經(jīng)濟(jì)決策的基本知識，并能夠應(yīng)用于多學(xué)科環(huán)境下的工程實(shí)踐中。根據(jù)所支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，對課程設(shè)計的內(nèi)容進(jìn)行重新梳理、優(yōu)化和完善。在課程設(shè)計的內(nèi)容上，除了傳統(tǒng)的工藝設(shè)計和夾具設(shè)計內(nèi)容，引入數(shù)控工藝的內(nèi)容；在設(shè)計實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工過程中的工藝設(shè)計和夾具設(shè)計方案的成果時，從原有的手工繪圖，引入數(shù)字化制造工程軟件，從2D繪圖到3D數(shù)字化模型；在課程設(shè)計過程中，將學(xué)生作為一個準(zhǔn)工程師，帶入企業(yè)的實(shí)際工作任務(wù)場景，嚴(yán)格遵從制造工程師的崗位要求、行業(yè)規(guī)范和需要完成的設(shè)計工作進(jìn)度要求。

二、面向工程教育，貫穿“五段式”實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)方法，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力

開展了以工程應(yīng)用為導(dǎo)向，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)項目及內(nèi)容的工程化建設(shè)，形成逐次遞升的層次化實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練模式。并且采取“五段式”教學(xué)方法改革，注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

①課程設(shè)計動員，進(jìn)入項目選題階段：學(xué)生根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書，到圖書館查閱資料，經(jīng)過比較和分析，與老師協(xié)商選定課程設(shè)計的題目。通過該過程，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，并培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、主動思考和創(chuàng)新思維的能力。

②方案設(shè)計階段：在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生可以自主形成3人小組，并進(jìn)行角色分工。確定課程設(shè)計的任務(wù)和預(yù)計完成的進(jìn)度和要求。每個小組提交任務(wù)完成進(jìn)度表，包括進(jìn)度、內(nèi)容、分工和階段性成果等。學(xué)生發(fā)揮各自特長，分工協(xié)作，完成方案設(shè)計、經(jīng)濟(jì)性分析與可行性論證工作，培養(yǎng)學(xué)生項目管理、團(tuán)隊協(xié)作、互相協(xié)調(diào)的能力。

③模型制作階段：學(xué)生將所提出的設(shè)計方案，通過仿真和實(shí)物制作兩種方式動手完成。如所完成的工藝方案，可以在條件允許的情況下選擇其中的優(yōu)秀方案開展實(shí)物加工；對于數(shù)控工藝采用數(shù)控加工軌跡仿真分析；對于夾具可以采用數(shù)字化裝配模型實(shí)現(xiàn)設(shè)計制作，也可以采用3D打印方式進(jìn)行制作。以仿真結(jié)果或者實(shí)物的形式提交設(shè)計成果，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和探究的熱情，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識，鍛煉了學(xué)生的工程制作能力。

④總結(jié)歸納階段：學(xué)生對所設(shè)計的工藝方案、工序設(shè)計、夾具設(shè)計方案進(jìn)行歸納總結(jié)，撰寫課程設(shè)計說明書。課程設(shè)計說明書包括方案設(shè)計分析計算、方案經(jīng)濟(jì)成本分析；工序尺寸的計算、定位方案和合理性的判斷。所設(shè)計方案對經(jīng)濟(jì)社會的影響等。課程設(shè)計說明書順序依次為封面、任務(wù)書、摘要、目錄、正文、致謝、參考文獻(xiàn)等。鍛煉學(xué)生的寫作能力、概括能力等。

⑤答辯交流階段：學(xué)生提供全套的按照任務(wù)書要求的課程設(shè)計全部成果。答辯前要求所有成果教師已經(jīng)簽字驗收。每個學(xué)生參加答辯，采用PPT演講或者口頭答辯，答辯時學(xué)生首先陳述課程設(shè)計內(nèi)容，老師就相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)疑，學(xué)生就質(zhì)疑內(nèi)容回答問題。老師和學(xué)生從進(jìn)度、質(zhì)量、溝通表達(dá)方面等參與評分，鍛煉學(xué)生的表達(dá)交流能力。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計還結(jié)合大學(xué)生科技創(chuàng)新項目和學(xué)科競賽開展，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力。

三、基于工程認(rèn)證理念的課程設(shè)計考核評價方法改革

為了保證合理準(zhǔn)確地對課程設(shè)計的達(dá)成度進(jìn)行評價，采用多種方式對課程進(jìn)行綜合評價，包括分?jǐn)?shù)評價法和尺規(guī)評價法。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計的主要目的就是使學(xué)生能熟練運(yùn)用課程中的基本理論以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確地完成某一典型零件的工藝設(shè)計等問題；學(xué)會使用手冊及圖表資料，掌握和本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運(yùn)用；提高數(shù)控編程的能力，通過對關(guān)鍵件進(jìn)行數(shù)控加工仿真訓(xùn)練，根據(jù)被加工零件的加工要求及已有的數(shù)控加工設(shè)備，編制出高效、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的數(shù)控加工程序的能力。

教學(xué)評價是檢驗學(xué)生知識掌握程度的一種重要方式，科學(xué)合理的評價方法能夠正確引導(dǎo)和激勵學(xué)生的積極性、監(jiān)督和檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。傳統(tǒng)上，課程設(shè)計考核內(nèi)容單一，沒有嚴(yán)格的評價指標(biāo)和考核標(biāo)準(zhǔn)，缺乏對教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的手段，使學(xué)生有蒙混過關(guān)的心理并采取應(yīng)付的態(tài)度和消極的行動。課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程創(chuàng)新能力和靈活運(yùn)用所學(xué)知識分析、解決實(shí)際問題的能力的重要環(huán)節(jié)。有必要重新建立科學(xué)可行、全面的考核評價體系，重視學(xué)生的獲得感，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，重視過程和工程意識的培養(yǎng)。既要考查學(xué)生對知識的掌握程度，又要考核學(xué)生的動手操作能力，更應(yīng)注重學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神。在成績分析法的基礎(chǔ)上，引入尺規(guī)法進(jìn)行課程設(shè)計教學(xué)評價。除了課程設(shè)計成果的評價外，注重學(xué)生的出勤與紀(jì)律、學(xué)習(xí)態(tài)度、實(shí)際解決問題的能力、學(xué)習(xí)主動性、同學(xué)間協(xié)作能力等方面進(jìn)行考核評價。能有效調(diào)動學(xué)生對實(shí)踐課程的主觀能動性，有利于改善實(shí)踐教學(xué)效果、提高學(xué)生的實(shí)踐能力。根據(jù)尺規(guī)法評價結(jié)果，按照學(xué)院畢業(yè)要求達(dá)成評價方法規(guī)定，如果課程評價結(jié)果為0.7，該課程為達(dá)成。采用成績考核法得到最終結(jié)果，尺規(guī)法將整個過程和相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行逐項分析。根據(jù)每個分項的評價結(jié)果，找出其中的待完善環(huán)節(jié)，作為后續(xù)教學(xué)改革和持續(xù)改進(jìn)的關(guān)注項。這樣通過評價結(jié)果的反饋不斷持續(xù)改進(jìn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等各個方面不斷改進(jìn)，持續(xù)提高教學(xué)質(zhì)量和提高學(xué)生的綜合能力。

今后還要基于工程教育專業(yè)認(rèn)證理念，不斷開展教學(xué)方法和教學(xué)考核評價的改革探索，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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Abstract：Course design is an important practice course of mechanical engineering major，plays an important role for training students ' consciousness and practical ability of engineering. The assessment of curriculum design and effect evaluation based on Engineering Education Accreditation needed to result-oriented philosophy of reform and practice，to stimulate students ' learning initiative and cultivating students ' ability of engineering，to practice and innovation，as well as their team spirit and improve teaching quality. The results-oriented philosophy based on Engineering Education Accreditation is introduced in this paper. The reform methods and procedures of the teaching evaluation are put forward and its efforts are shown，the mechanical manufacturing technology course design as an case study.

Key words：mechanical manufacturing technology foundation course design；OBE；teaching evaluation