基于OBE理念的機(jī)械制圖課程改革與探索

鄭慧玲, 曲莉娜

(石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系，河北 石家莊 050081)

OBE(Outcomes-based Education，簡(jiǎn)寫(xiě)為OBE)即基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式，是成果導(dǎo)向教育模式，它關(guān)注學(xué)生最終的學(xué)習(xí)成果，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.它的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施目標(biāo)是學(xué)生通過(guò)教育過(guò)程所取得的學(xué)習(xí)成果.OBE強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果是什么，為什么是這些學(xué)習(xí)成果，如何幫助學(xué)生取得這些成果.這里所說(shuō)的成果并不單一指學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，它同時(shí)涵蓋知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用能力及可能涉及到的價(jià)值觀或其他情感因素.簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程之后，能夠在以后的專業(yè)工作中解決什么樣的問(wèn)題.OBE的教育理念要求教師要清晰地知道學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)該達(dá)到的能力及水平，以此來(lái)調(diào)整所授課程的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容；要求學(xué)校和教師應(yīng)先明確學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，配合多元彈性的個(gè)性化學(xué)習(xí)要求，讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程完成自我實(shí)現(xiàn)的挑戰(zhàn)，再根據(jù)及時(shí)反饋的成果改進(jìn)原有的課程設(shè)計(jì)與課堂教學(xué)[1].

機(jī)械制圖課程作為機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性，是學(xué)生從文化基礎(chǔ)課轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課程學(xué)習(xí)的奠基石.課程的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、繪圖的能力以及運(yùn)用作圖手段來(lái)構(gòu)思、分析和表達(dá)工程問(wèn)題的能力，在專業(yè)學(xué)習(xí)中起到夯實(shí)基礎(chǔ)的作用.

近年來(lái)，高職院校由于生源結(jié)構(gòu)的變化，學(xué)生的個(gè)性化和文化基礎(chǔ)的差異較明顯，其中對(duì)口生在中職已學(xué)習(xí)過(guò)制圖相關(guān)課程，所以他們的制圖基礎(chǔ)相對(duì)來(lái)說(shuō)較扎實(shí)；普招學(xué)生制圖為零基礎(chǔ)，但他們的數(shù)學(xué)成績(jī)、邏輯思維能力和學(xué)習(xí)專注力相對(duì)好一些；單招學(xué)生各方面基礎(chǔ)均相對(duì)薄弱，但他們活潑好動(dòng)，動(dòng)手能力強(qiáng).高職教育中制圖的學(xué)習(xí)重點(diǎn)在于零件圖與裝配圖的識(shí)讀及提升制圖綜合應(yīng)用能力，面對(duì)這種生源現(xiàn)狀，沿用傳統(tǒng)的機(jī)械制圖課程授課模式和考核評(píng)價(jià)方式，既不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，也不利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維、邏輯思維的能力培養(yǎng).OBE理念教育模式是以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)成果，教師在教學(xué)過(guò)程中可根據(jù)不同的生源形式制定個(gè)性化的教學(xué)實(shí)施方式，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力.本文基于OBE理念，主要從機(jī)械制圖課程結(jié)構(gòu)、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和考核評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行的改革與探索，以期能提高高職教育的教學(xué)效果，達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求.

1 課程結(jié)構(gòu)的調(diào)整

機(jī)械制圖作為一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，與機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造等課程知識(shí)點(diǎn)結(jié)合緊密.傳統(tǒng)的機(jī)械制圖課程結(jié)構(gòu)普遍設(shè)置為章節(jié)化和模塊化形式，且部分模塊相互獨(dú)立，在一定程度上弱化了各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，甚至在不同程度上削弱了課程與課程之間的聯(lián)系.OBE理念注重知識(shí)點(diǎn)的整合，以學(xué)生最終應(yīng)達(dá)到的能力出發(fā)反向設(shè)計(jì)，注重課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的相互聯(lián)系，要求每門(mén)課程的學(xué)習(xí)都應(yīng)與知識(shí)結(jié)構(gòu)相呼應(yīng)[2].

基于OBE理念，按照專業(yè)群調(diào)研結(jié)果總結(jié)出學(xué)生畢業(yè)后(甚至是畢業(yè)后3～5年)應(yīng)具備的能力，反向設(shè)計(jì)機(jī)械制圖課程的內(nèi)容結(jié)構(gòu).按照專業(yè)目標(biāo)的學(xué)習(xí)要求，通過(guò)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生最終應(yīng)具備能識(shí)讀與繪制中等復(fù)雜程序的零件圖、裝配圖的能力，以此為導(dǎo)向，將機(jī)械制圖課程中的理論知識(shí)、尺規(guī)作圖、徒手畫(huà)草圖、零件測(cè)繪和計(jì)算機(jī)繪圖等內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，融入實(shí)踐教學(xué)中，達(dá)到教師“講中做、做中講”，學(xué)生“學(xué)中做、做中學(xué)”的目的，從而實(shí)現(xiàn)在學(xué)習(xí)過(guò)程中潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械制圖的專業(yè)素質(zhì)和工程實(shí)踐能力.

(1)與計(jì)算機(jī)繪圖課程有機(jī)結(jié)合

在傳統(tǒng)教學(xué)計(jì)劃中，機(jī)械制圖與AutoCAD計(jì)算機(jī)繪圖是兩門(mén)不同的課程，開(kāi)設(shè)在不同的學(xué)期.學(xué)生在運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖時(shí)是以機(jī)械制圖的理論知識(shí)為指導(dǎo)，相當(dāng)于電腦代替了圖紙，鼠標(biāo)代替了鉛筆.但由于兩門(mén)課程學(xué)習(xí)存在著時(shí)間間隔，學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)繪圖時(shí)可能已淡忘機(jī)械制圖的基礎(chǔ)知識(shí)，導(dǎo)致錯(cuò)誤頻出，達(dá)不到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果.改革后的課程將計(jì)算機(jī)繪圖融入到機(jī)械制圖課程中，讓計(jì)算機(jī)成為制圖的便捷工具，學(xué)生運(yùn)用起來(lái)更方便，知識(shí)銜接更緊密.制圖的理論知識(shí)與計(jì)算機(jī)繪圖工具的實(shí)踐運(yùn)用相互結(jié)合，提高了機(jī)械制圖課程的教學(xué)效果.

(2)加大零部件測(cè)繪與徒手繪圖的比重，提高學(xué)生的應(yīng)用能力

在工程實(shí)踐中，在機(jī)械零部件測(cè)繪、討論設(shè)計(jì)方案或在工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)交流時(shí)，有時(shí)會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)條件或時(shí)間的限制，手繪草圖能力就顯得尤其重要.紙和鉛筆是可以隨時(shí)隨地拿出來(lái)的工具，即使遇到外國(guó)技術(shù)員語(yǔ)言交流障礙時(shí)，圖紙就是一種可以暢通交流的技術(shù)語(yǔ)言，因此培養(yǎng)學(xué)生徒手繪制草圖的能力顯得尤為重要.零部件測(cè)繪內(nèi)容在教學(xué)設(shè)計(jì)中通常采用分組形式，小組成員協(xié)作完成，既提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，拓展設(shè)計(jì)思路，又提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力.

(3)將企業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際零部件引入課堂，提高學(xué)生的工程意識(shí)

大一新生沒(méi)有工廠實(shí)習(xí)經(jīng)歷，也未與企業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際零部件接觸過(guò)，他們對(duì)零件的外形結(jié)構(gòu)、尺寸標(biāo)注、工藝結(jié)構(gòu)等專業(yè)知識(shí)了解較少，對(duì)部件及機(jī)器的拆裝過(guò)程不了解，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的認(rèn)知只停留在課本圖片和教師提供的影像視頻資料上.針對(duì)這種情況，教師將企業(yè)中適合教學(xué)的實(shí)際裝配件引入課堂，如臺(tái)虎鉗、球閥、齒輪泵、減速器等，在講解示范的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生動(dòng)手去拆裝，認(rèn)識(shí)、了解零部件和圖紙，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)課程的成果導(dǎo)向理念.當(dāng)學(xué)生有了一定的工程意識(shí)之后，其對(duì)機(jī)械零部件的認(rèn)知就不僅僅停留在外形結(jié)構(gòu)上，會(huì)進(jìn)一步上升到結(jié)構(gòu)功能分析的層面上，為后續(xù)相關(guān)的機(jī)械課程打下良好的基礎(chǔ).

2 課程授課方式的調(diào)整

OBE理念是從學(xué)期初就幫助學(xué)生明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)與預(yù)期表現(xiàn)，以最終所具備能力目標(biāo)為起點(diǎn)，反推出課程內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì)方式，完成課堂教學(xué)活動(dòng)[3].例如，對(duì)口學(xué)生在制圖理論和實(shí)踐學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，可以通過(guò)參加各級(jí)各類制圖比賽，進(jìn)一步促進(jìn)專業(yè)能力的提升；單招學(xué)生具備完成中等復(fù)雜零部件的零件圖與裝配圖識(shí)讀與繪制的能力.

隨著越來(lái)越多的信息化教學(xué)手段引入課堂，課堂教學(xué)形式更加多樣化.各種云平臺(tái)的引入，更是提供了電腦端與手機(jī)客戶端的雙重平臺(tái)，高效地把現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機(jī)融合起來(lái)，形成線上線下混合式教學(xué)，進(jìn)一步提高教學(xué)效果.

2.1 課前

良好的課前預(yù)習(xí)可以為本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容打下扎實(shí)的基礎(chǔ).隨著大學(xué)慕課、精品在線開(kāi)放課等優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的開(kāi)放和手機(jī)學(xué)習(xí)客戶端的普及，教師的教學(xué)手段、學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣與方式也在發(fā)生著改變.教師需要在課前做好充足的準(zhǔn)備，結(jié)合本節(jié)課程的內(nèi)容、特點(diǎn)在線上發(fā)布預(yù)習(xí)資料，同時(shí)有針對(duì)性地進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù).學(xué)生完成預(yù)習(xí)要有反饋，以小測(cè)、問(wèn)答、提問(wèn)等方式進(jìn)行，以便教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài).同時(shí)本門(mén)課程的教學(xué)實(shí)施計(jì)劃、考核方案、課外延伸閱讀等資料也都在課前推送至線上，供學(xué)生瀏覽學(xué)習(xí).

2.2 課中

利用學(xué)生主講、教師輔問(wèn)、師生互評(píng)的翻轉(zhuǎn)課堂模式，以學(xué)生為中心，實(shí)現(xiàn)“課堂活起來(lái)，師生動(dòng)起來(lái)，教學(xué)實(shí)起來(lái)，質(zhì)量高起來(lái)，能力強(qiáng)起來(lái)”的目標(biāo)；學(xué)習(xí)小組間的協(xié)作，讓學(xué)生更有團(tuán)隊(duì)意識(shí)，增加了他們的集體榮譽(yù)感；教師在課堂上利用教學(xué)軟件，如三維建模軟件，給學(xué)生展示零件的疊加與切割過(guò)程，幫助學(xué)生提高空間能力，降低識(shí)圖難度，同時(shí)，用三維建模軟件來(lái)驗(yàn)證零件的構(gòu)型，提高學(xué)生的空間思維能力.線上線下圍繞教學(xué)目標(biāo)運(yùn)用多種教學(xué)形式，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果.

2.3 課后

教師在課后設(shè)置優(yōu)秀作業(yè)觀摩展，可以上傳到學(xué)習(xí)平臺(tái)上，也可以放在教室學(xué)習(xí)園地展覽；課后的鞏固練習(xí)可以以多種形式進(jìn)行，線上線下的作業(yè)和師生交流問(wèn)答，學(xué)生查閱資料完成課外知識(shí)的延伸等，同時(shí)教師利用課余時(shí)間組建三維建模興趣小組，討論和制作各種零件，拓展學(xué)生的空間想象能力.學(xué)期末將學(xué)生設(shè)計(jì)的優(yōu)秀作品進(jìn)行3D打印，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.在小組活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生在參與設(shè)計(jì)圖構(gòu)思—畫(huà)圖—機(jī)械制造—實(shí)物產(chǎn)出的過(guò)程中，對(duì)整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程有了更加直觀和真實(shí)的體驗(yàn)，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ).

課堂授課形式的多樣化，能讓學(xué)生更加輕松愉快地學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主解決問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)以生為本的教育理念.

3 課程考核體系的改變

科學(xué)合理的課程考核體系是保證課程教學(xué)質(zhì)量的手段之一.機(jī)械制圖是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，考核更應(yīng)該體現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用能力.OBE理念強(qiáng)調(diào)個(gè)性化評(píng)定，根據(jù)每個(gè)學(xué)生的個(gè)體差異，制定個(gè)性化的評(píng)定等級(jí)并適時(shí)進(jìn)行評(píng)定，從而準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行及時(shí)修正[4].基于OBE理念的考核方式是教學(xué)過(guò)程中的重要組成部分，考核學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力，應(yīng)該著重凸顯學(xué)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，堅(jiān)持“以突出能力，注重基礎(chǔ)，學(xué)以致用，以學(xué)生為根本”的考核原則.在考核過(guò)程中以基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用為主，體現(xiàn)學(xué)生獲取知識(shí)和應(yīng)用技能的能力.通過(guò)考核方式的轉(zhuǎn)變來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，更加全面地考核學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)獲得的理論知識(shí)、工程實(shí)踐能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為學(xué)生創(chuàng)造更好更輕松的學(xué)習(xí)氛圍和條件.

按照OBE理念指導(dǎo)機(jī)械制圖課程考核體系進(jìn)行改革和完善，機(jī)械制圖課程考核體系見(jiàn)圖1.

圖1 機(jī)械制圖課程考核體系

課程考核基本由課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、大作業(yè)和月考組成.考核方式注重學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，如手繪作圖、尺規(guī)作圖和計(jì)算機(jī)繪圖等，較好地實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，同時(shí)也提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性.課前學(xué)習(xí)部分內(nèi)容要簡(jiǎn)單、量少，否則，學(xué)生能力達(dá)不到，完不成預(yù)習(xí)任務(wù)，反而挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.教師根據(jù)學(xué)習(xí)平臺(tái)記錄學(xué)生預(yù)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn).課堂學(xué)習(xí)包含學(xué)生的出勤、課堂問(wèn)答、小組討論、師生互動(dòng)、隨堂小測(cè)等諸多活動(dòng).學(xué)生的每次提問(wèn)和搶答都是積極學(xué)習(xí)的過(guò)程.大作業(yè)主要體現(xiàn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的掌握程度以及在實(shí)踐中能否學(xué)以致用，是學(xué)生創(chuàng)新能力與工程實(shí)踐能力的體現(xiàn).無(wú)論是徒手繪圖、尺規(guī)作圖，還是計(jì)算機(jī)繪圖，都由教師統(tǒng)一指定繪圖內(nèi)容，學(xué)生完成后，由教師根據(jù)圖紙質(zhì)量來(lái)給予評(píng)判，此部分也包含小組作業(yè)，主要考核團(tuán)隊(duì)合作精神.月考是每個(gè)學(xué)習(xí)模塊結(jié)束后考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，相比較其他考核環(huán)節(jié)難度較大，所以本環(huán)節(jié)在考核內(nèi)容的設(shè)置上不同生源的難易程度有所區(qū)別.

4 教學(xué)成效

(1)提高了學(xué)生在技能大賽中的成績(jī)

成果導(dǎo)向理念的最終目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用制圖知識(shí)，提高零部件構(gòu)型能力和工程實(shí)踐能力，技能大賽是考查學(xué)生知識(shí)能力運(yùn)用的一種很好的形式.河北省制圖與構(gòu)型能力大賽采用閉卷答題的方式，主要考察學(xué)生的構(gòu)型能力與尺規(guī)作圖能力；河北省三維設(shè)計(jì)大賽采用上機(jī)競(jìng)賽方式，考察學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖的能力.學(xué)生參與這些技能大賽的熱情逐年升高，在技能大賽中的成績(jī)有明顯提高，獲獎(jiǎng)人數(shù)也逐年增多.通過(guò)參加各級(jí)各類技能大賽，提高了學(xué)生徒手繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖能力和尺規(guī)作圖質(zhì)量.

(2)提高了學(xué)生對(duì)課程的滿意度

在整個(gè)授課過(guò)程中按照成果導(dǎo)向理念進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生組建建模團(tuán)隊(duì)，成立校內(nèi)興趣小組，通過(guò)多種方式讓學(xué)生參與到課程實(shí)踐中，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主探索能力，提高對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力與解決問(wèn)題的能力.學(xué)期末進(jìn)行了學(xué)生課程滿意度調(diào)查.調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生對(duì)課程的興趣、熟悉度和掌握程度都有所提高.

5 結(jié)語(yǔ)

基于OBE理念，依托網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行的機(jī)械制圖課程改革與探索，從學(xué)生角度出發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，拓展學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì).將機(jī)械制圖課程的培養(yǎng)目標(biāo)從傳統(tǒng)的培養(yǎng)識(shí)圖和繪圖為主的專門(mén)人才轉(zhuǎn)向以設(shè)計(jì)制圖為主的專門(mén)人才，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量，在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面進(jìn)行了積極探索.