基于OBE工程教育理念的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)改革分析

劉 浩

(衡水學(xué)院機(jī)電研究所 河北衡水 053000)

引言

從歷史的角度分析OBE教育理念的出現(xiàn)和發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)它的出現(xiàn)實(shí)際上是順應(yīng)工程教育改革的發(fā)展趨勢。長期以來，我國的工科院校在人才培養(yǎng)方面一直陷入誤區(qū)，即過分重視基礎(chǔ)知識的掌握，忽視了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展和工程實(shí)踐能力。對此，我們也應(yīng)從成果導(dǎo)向的方面強(qiáng)化專業(yè)建設(shè)，調(diào)整課程內(nèi)容，持續(xù)化地改進(jìn)未來的課程與人才培養(yǎng)體系。

1 OBE工程教育理念下的課程實(shí)施特征

整體來看OBE工程教育理念充分強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，突破了傳統(tǒng)學(xué)科教育中過度關(guān)注基礎(chǔ)知識的局面，在實(shí)際的課程實(shí)踐中也力求強(qiáng)調(diào)幾個(gè)方面的問題，了解預(yù)期學(xué)習(xí)成果和預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果之間的關(guān)系。因?yàn)閷W(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)成果并不是簡單的疊加，而是將學(xué)習(xí)過程中的知識層次和情感因素通過理解和整合的方式來作為最終學(xué)習(xí)結(jié)果，內(nèi)化成為自身的認(rèn)知體系來解決實(shí)際問題。

1.1 課程實(shí)施強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)目標(biāo)與需求

高等教育和實(shí)際需求之間存在的矛盾需要解決，而OBE工程教育理念下的課程實(shí)施方案就充分重視教育的適用性和成果的穩(wěn)定性，在人才培養(yǎng)過程中將學(xué)習(xí)成果作為最終出發(fā)點(diǎn)，基于產(chǎn)業(yè)需求、社會需求和學(xué)生等各個(gè)角度的利益訴求，傾向于學(xué)科知識的邏輯性應(yīng)用，然后由學(xué)習(xí)成果決定最終的人才培養(yǎng)目標(biāo)，能夠最大程度地保障課程設(shè)計(jì)符合學(xué)生的發(fā)展要求。[1]

1.2 課程體系的綜合構(gòu)建

實(shí)際上，課程和課程之間存在著必然聯(lián)系，也正是這種聯(lián)系才使得課程之間相互影響，相互依存，讓課程體系具有明確的綜合性。OBE教育理念也強(qiáng)調(diào)能力本位，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對于知識的理解和內(nèi)化，鼓勵(lì)學(xué)生將問題解決的方式轉(zhuǎn)化為固定的問題解決能力，幫助學(xué)生形成綜合的能力提升趨勢。所以，在此結(jié)構(gòu)中的不同能力都需要課程體系的支撐。

1.3 課程的實(shí)踐性要求

課程的實(shí)踐性要求重視的是教育的實(shí)用性功能，強(qiáng)調(diào)對于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。因?yàn)樵谡麄€(gè)教育過程中，學(xué)生掌握知識的過程比教師教授的過程更加重要，多元化的實(shí)踐內(nèi)容也應(yīng)成為未來教育的重點(diǎn)，讓學(xué)生置身于完整的過程環(huán)境當(dāng)中，讓每個(gè)學(xué)生都能有平等發(fā)展的機(jī)會，獲得更加高階段的能力。

1.4 注重學(xué)習(xí)成果的評價(jià)

OBE工程教育理念強(qiáng)調(diào)在課程實(shí)施過程中關(guān)注預(yù)期學(xué)習(xí)成果，同時(shí)對成果進(jìn)行綜合評價(jià)，讓學(xué)生獲得不同層次的知識結(jié)構(gòu)和實(shí)踐能力。根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和其能力可以達(dá)到的程度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)制定后，可以結(jié)合自評、互評的模式讓學(xué)生了解到自己在學(xué)習(xí)過程中的情況，以便于隨時(shí)調(diào)整預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。這種全方位的發(fā)展性評價(jià)方案一方面可以發(fā)揮學(xué)生的綜合能力，又可以結(jié)合評價(jià)工作獲取反饋信息，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成果與發(fā)展趨勢。

2 OBE工程教育理念下的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)模式

《機(jī)械原理》本身是機(jī)械專業(yè)的必修課程，內(nèi)容是圍繞機(jī)械的工程原理和工作原理來展開的實(shí)踐性教學(xué)，而在職業(yè)能力要求與職業(yè)規(guī)劃的過程當(dāng)中，我們應(yīng)讓學(xué)生掌握工程基礎(chǔ)的理論知識，并將其應(yīng)用至實(shí)際的工程問題當(dāng)中，從而具備對復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)和部件的處理能力，可以分析問題并得出最終結(jié)果。而課程設(shè)計(jì)模式也應(yīng)該從以下方面進(jìn)行優(yōu)化和完善，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對于知識的應(yīng)用過程。

2.1 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力

《機(jī)械原理》的主要內(nèi)容包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)，包括運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)的相關(guān)知識，同時(shí)還要針對具體的任務(wù)來開展設(shè)計(jì)傳動方案的掌握等。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)中并不能達(dá)到OBE所達(dá)到的設(shè)計(jì)系統(tǒng)能力，使得一些復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)無法發(fā)揮應(yīng)有的效果。OBE教學(xué)理念下的課程設(shè)計(jì)改革并不限制學(xué)生的思維，且課程設(shè)計(jì)只對最終要求進(jìn)行了明確，不限制學(xué)生解決問題的方式，以便于讓學(xué)生篩選不同的方法來完成設(shè)計(jì)任務(wù)。例如在運(yùn)動方案的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，在日常生活中了解不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)，或是選擇一些其它組合結(jié)構(gòu)，并發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。在設(shè)計(jì)題目確定之后，需要對已經(jīng)選擇的題目進(jìn)行不同運(yùn)動方案的篩選，通過論證后從中選擇最佳方案展開具體化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案由學(xué)生獨(dú)立提出，發(fā)揮自主學(xué)習(xí)的意識，也可以通過自由組合的方式來進(jìn)行選題、論證直至最終設(shè)計(jì)，也符合OBE理念中對于能力培養(yǎng)和交際意識培養(yǎng)的要求。

2.2 基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力

OBE雖然強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識的闡述，但學(xué)生對于基礎(chǔ)知識的掌握程度和應(yīng)用能力同樣需要得到重視。在傳統(tǒng)的課程學(xué)習(xí)當(dāng)中，一旦確定設(shè)計(jì)方案中，學(xué)生通過運(yùn)動簡圖的構(gòu)建，然后借助圖解來對機(jī)構(gòu)的加速度、位移狀態(tài)進(jìn)行分析，最終將課程設(shè)計(jì)的說明書不斷完善。實(shí)際上這種設(shè)計(jì)僅僅代表一次作業(yè)的完成，其具體效果并不突出，對于學(xué)生興趣的養(yǎng)成也無法起到有效作用。從學(xué)生角色來看，學(xué)生重點(diǎn)在學(xué)習(xí)產(chǎn)出之上，通過主動學(xué)習(xí)來注重學(xué)習(xí)過程，擴(kuò)大成功的機(jī)會，建立學(xué)習(xí)共同體。教師在機(jī)械原理的課程安排當(dāng)中，也應(yīng)注重學(xué)生利用理論知識來解決實(shí)際問題，借助現(xiàn)代工具的應(yīng)用和軟件方法來實(shí)現(xiàn)綜合性的作業(yè)設(shè)計(jì)，或是比較不同方案的優(yōu)缺點(diǎn)，深入了解不同設(shè)計(jì)下的傳動方案、動力學(xué)分析結(jié)果等。在掌握基礎(chǔ)知識后，就能循序漸進(jìn)地明確理論知識的實(shí)際應(yīng)用，發(fā)揮知識的應(yīng)有價(jià)值。[2]

2.3 數(shù)據(jù)分析能力

課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要重視學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力。工程科學(xué)學(xué)科本身注重利用過程分析來解決工程問題。傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)中學(xué)生的主要任務(wù)是進(jìn)行畫圖和設(shè)計(jì)，在能力要求上未作出更高的要求，這顯然不利于學(xué)生的實(shí)踐水平提升，尤其是其在畢業(yè)后的崗位適應(yīng)能力。改革后的課程設(shè)計(jì)方案要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析后自行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析模式，例如根據(jù)不同的傳動方案來進(jìn)行搭接實(shí)驗(yàn)，通過參數(shù)分析和理論數(shù)據(jù)之間的對比，找出潛在問題或誤差產(chǎn)生的主要原因，以此為基礎(chǔ)得出結(jié)論。[3]

2.4 課程考核標(biāo)準(zhǔn)

OBE教育模式中非常重視學(xué)習(xí)產(chǎn)出，即學(xué)習(xí)過程能夠達(dá)到的目標(biāo)成果等，從而更加合理地對能力進(jìn)行客觀評價(jià)，以便于對課程的持續(xù)性改革起到有效的輔助作用。整體來看，考核評價(jià)需要以學(xué)生為中心，針對不同的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)選擇不同的方法。除了期末考試等總結(jié)性評價(jià)內(nèi)容外，要注重學(xué)生在不同階段的成果，發(fā)揮過程性評價(jià)對于學(xué)生能力發(fā)展的重要性。即便是同一類型的教學(xué)活動，也可以對學(xué)生進(jìn)行不同角度的評價(jià)。例如工程基礎(chǔ)理論知識的應(yīng)用能力或是數(shù)據(jù)解釋能力也需要考慮在內(nèi)，包括數(shù)據(jù)分析、模型建立、運(yùn)動仿真等過程，以PPT成果的方式進(jìn)行匯報(bào)，同時(shí)回答教師的提問，將其作為課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)并設(shè)計(jì)考核成績，也具有明確的針對性，起到培養(yǎng)作用。

3 結(jié)語

機(jī)械原理的課程設(shè)計(jì)無論是在內(nèi)容還是方法與評估方面，都需要得到進(jìn)一步完善。這要求我們教育工作者進(jìn)行深層次改革探索，持續(xù)改進(jìn)，力圖讓學(xué)生具備相應(yīng)的畢業(yè)后崗位適應(yīng)能力，培養(yǎng)國家后備人才，同時(shí)符合OBE理念中對于考核方式與教學(xué)目標(biāo)分解的要求。