機(jī)械設(shè)計(jì)OBE教學(xué)模式改革研究

于克強(qiáng) 劉元林

摘要：為了培養(yǎng)滿足社會(huì)需要的工程人才，改變傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的不足，在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，以黑龍江科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程為研究對象，以滿足學(xué)生畢業(yè)要求為目標(biāo)，以學(xué)生為中心，以學(xué)生為什么學(xué)、學(xué)什么、怎么學(xué)及學(xué)到了多少為主線，構(gòu)建了機(jī)械設(shè)計(jì)課程OBE教學(xué)模式。機(jī)械設(shè)計(jì)課程OBE教學(xué)模式對學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、機(jī)械設(shè)計(jì)方案的提出及可行性的分析和論證能力及分析與解決復(fù)雜工程問題能力的綜合培養(yǎng)起到積極的促進(jìn)作用，實(shí)踐教學(xué)表明，機(jī)械設(shè)計(jì)課程OBE教學(xué)模式可使學(xué)生滿足畢業(yè)達(dá)成度要求，本研究可為其他相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證;機(jī)械設(shè)計(jì);OBE教學(xué)模式

0? 引言

自2005年以來，我國開始構(gòu)建工程教育專業(yè)認(rèn)證體系[1]，工程教育專業(yè)認(rèn)證要求學(xué)生畢業(yè)應(yīng)滿足相應(yīng)的畢業(yè)要求，其中產(chǎn)出導(dǎo)向教育就是工程專業(yè)教育認(rèn)證所遵循的重要理念[2-4]。產(chǎn)出導(dǎo)向教育（Outcome-based education，OBE）強(qiáng)調(diào)知識(shí)的整合，是從知識(shí)結(jié)構(gòu)出發(fā)反向設(shè)計(jì)，進(jìn)而使每門課程的學(xué)習(xí)都與知識(shí)的結(jié)構(gòu)相互呼應(yīng)，最終使學(xué)生達(dá)到頂峰，是強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的理念。機(jī)械設(shè)計(jì)是工科機(jī)械類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課，能夠培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問題的能力，在培養(yǎng)新型工程人才方面起著重要作用。因此在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)過程中貫徹OBE教學(xué)理念，構(gòu)建機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)模式，對培養(yǎng)滿足社會(huì)要求的畢業(yè)生具有重要意義。

1? 傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)主要以教師為中心，以教師的教為主，學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng)，教學(xué)效果差。OBE教學(xué)理念是以學(xué)生為中心，重心由教師的教變?yōu)閷W(xué)生的學(xué)，以學(xué)生能夠真正的掌握知識(shí)提高能力為目的，二者對比見表1。

2? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程對應(yīng)的畢業(yè)要求

根據(jù)黑龍江科技大學(xué)辦學(xué)定位，及機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生畢業(yè)所應(yīng)培養(yǎng)的能力及相關(guān)要求，現(xiàn)制定12條畢業(yè)要求，每條畢業(yè)要求又下設(shè)多個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，共計(jì)29各指標(biāo)點(diǎn)，針對機(jī)械設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)及能夠培養(yǎng)學(xué)生的能力，現(xiàn)制定出機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐對應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，見表2所示。

3? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程OBE教學(xué)模式的構(gòu)建

根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)，核心內(nèi)容主要包括螺紋連接、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、軸及滾動(dòng)軸承等內(nèi)容，根據(jù)OBE教學(xué)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，機(jī)械設(shè)計(jì)課程OBE教學(xué)模式主要分為四個(gè)方面：為什么學(xué)、都學(xué)什么、如何學(xué)及學(xué)會(huì)了多少。

3.1 為什么學(xué)

每部分內(nèi)容在講解之前都引入生活中學(xué)生感興趣且熟悉的案例，通過案例讓學(xué)生對所講內(nèi)容進(jìn)行大致了解，并通過教師介紹使學(xué)生進(jìn)一步了解所講內(nèi)容的特點(diǎn)、工作原理及類型，并列舉在生活中應(yīng)用的其他實(shí)例，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)該內(nèi)容的重要性。

3.2 都學(xué)什么

通過對模型的觀察加深學(xué)生對所講內(nèi)容的了解，將學(xué)生分組，每組分別對模型進(jìn)行拆解，并進(jìn)行討論，提出問題及興趣點(diǎn)，教師結(jié)合實(shí)際內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)、學(xué)生的反饋及學(xué)生畢業(yè)要求所對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，對講課內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，然后教師讓學(xué)生明確都學(xué)什么內(nèi)容，進(jìn)行有針對性的重點(diǎn)講解。

3.3 如何學(xué)

學(xué)生如何學(xué)習(xí)課程內(nèi)容主要在于教師的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)方法。根據(jù)學(xué)生畢業(yè)要求所針對的能力培養(yǎng)，機(jī)械設(shè)計(jì)OBE教學(xué)可將機(jī)械設(shè)計(jì)授課過程分為課前、課上及課后三個(gè)階段，見圖1。

3.3.1 課前階段

課前階段指正式上課之前的一段時(shí)間，教師可根據(jù)課程內(nèi)容通過微信平臺(tái)、QQ群或課程網(wǎng)站等方式布置任務(wù)，學(xué)生根據(jù)要求搜集資料、預(yù)習(xí)內(nèi)容及整理問題，這樣可以使學(xué)生提前進(jìn)入學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，改變以往的被動(dòng)接受，提高學(xué)習(xí)積極性。

3.3.2 課上階段

通過案例及模型，使學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣并能夠?qū)λ鶎W(xué)內(nèi)容有大致了解，教師結(jié)合實(shí)際內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)及學(xué)生的反饋對內(nèi)容調(diào)整，及學(xué)生能力培養(yǎng)所需要的內(nèi)容，進(jìn)行有針對性的重點(diǎn)講解。然后針對主要內(nèi)容設(shè)置問題，將班級(jí)學(xué)生分組進(jìn)行討論，并回答問題，由教師記錄成績作為最后考核成績的一部分，最后留出5分鐘時(shí)間由教師進(jìn)行歸納總結(jié)。

3.3.3 課后階段

每次課結(jié)束后為了對所內(nèi)容加深理解要針對內(nèi)容留作業(yè)，在講完每章后為了對所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固提高還要留一道設(shè)計(jì)性的大作業(yè)，并且在講完每章后還要通過網(wǎng)絡(luò)給學(xué)生發(fā)布相關(guān)知識(shí)的擴(kuò)展內(nèi)容，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及擴(kuò)充相關(guān)知識(shí)量，課后學(xué)生若對作業(yè)、上課內(nèi)容或與課程相關(guān)的知識(shí)有疑問，教師可利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)答疑。

3.4 學(xué)到了多少

學(xué)生學(xué)習(xí)完機(jī)械設(shè)計(jì)課程后，能力有無提高，能否滿足相關(guān)畢業(yè)要求主要通過達(dá)成度評價(jià)來體現(xiàn)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程OBE教學(xué)達(dá)成度評價(jià)是以提高學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、機(jī)械設(shè)計(jì)方案的提出及可行性的分析和論證能力及分析與解決復(fù)雜工程問題能力為出發(fā)點(diǎn)，以滿足學(xué)生畢業(yè)要求為目標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。畢業(yè)要求達(dá)成的評價(jià)主要采用直接評價(jià)和間接評價(jià)兩種方式進(jìn)行。直接評價(jià)就是以試卷、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、大作業(yè)、閱讀報(bào)告等形式的成績?yōu)榛A(chǔ)，根據(jù)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)支撐的權(quán)重，折算進(jìn)行定量分析。間接采用問卷調(diào)查方法，綜合評分后進(jìn)行定量分析。機(jī)械設(shè)計(jì)課程OBE教學(xué)評價(jià)與傳統(tǒng)教學(xué)評價(jià)對比見表3。

4? 結(jié)論

根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的特點(diǎn)和對工程人才的要求，改變傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的不足，以學(xué)生畢業(yè)要求為目標(biāo)，以學(xué)生為什么學(xué)、學(xué)什么、怎么學(xué)及學(xué)到了多少為主線，構(gòu)建了機(jī)械設(shè)計(jì)課程OBE教學(xué)模式。以機(jī)械16-1班機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)為研究對象進(jìn)行了機(jī)械設(shè)計(jì)課程OBE教學(xué)模式的實(shí)踐教學(xué)，通過最后畢業(yè)達(dá)成分析表明，機(jī)械設(shè)計(jì)課程經(jīng)過OBE教學(xué)模式改革后滿足畢業(yè)達(dá)成度要求，并可根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行相關(guān)的持續(xù)改進(jìn)，本研究可為其他相關(guān)研究提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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