基于OBE模式的課程教學(xué)研究
——以機械制圖及CAD課程為例

李京文，趙漣漪

（1.安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程學(xué)院，安徽 合肥 230011）

（2.安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機電工程學(xué)院，安徽 合肥 231603）

自機械制圖開課以來，我們一直沿襲蘇聯(lián)的教學(xué)模式，課程體系被劃分成了幾何圖形畫法、平面投影、立體投影等幾個部分，平面圖形的畫法從二維的點、線出發(fā)去研究空間的投影理論，課程內(nèi)容抽象，學(xué)習(xí)難度大，學(xué)生配合度低，學(xué)習(xí)效果不理想。綜合分析機械制圖及CAD 課程教學(xué)中存在的弊端，借助OBE 教學(xué)模式，通過傳統(tǒng)教學(xué)方法的改革，確立以學(xué)生為主體的教學(xué)體系，提出全過程、全方位、多元化的考核方法，以改善傳統(tǒng)課程教學(xué)和考核分離的弊端。

1 機械制圖及CAD教學(xué)中存在的問題

1.1 課程缺少設(shè)計元素

隨著CAD 這類計算機軟件的興起，不僅要求學(xué)生會繪制圖形，更要求學(xué)生對空間的圖形有分析、設(shè)計和加工的能力，盡管機械制圖是工科學(xué)生最基礎(chǔ)的專業(yè)課程，但培養(yǎng)目標(biāo)不能一成不變，不應(yīng)局限于只培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力，更要掌握現(xiàn)代設(shè)計思維模式下對圖形的設(shè)計要求，實現(xiàn)制圖所學(xué)知識與CAD 計算機軟件相輔導(dǎo)相成，才能適應(yīng)市場對人才的要求，實現(xiàn)專業(yè)目標(biāo)的培養(yǎng)。

1.2 教學(xué)模式陳舊

目前主流的教學(xué)模式主要采取教室多媒體的方式，雖然可以通過幻燈片展示圖形的畫法，但仍然以教師講授為主，不符合以學(xué)生為主體的教學(xué)思想，當(dāng)學(xué)生只能被動被灌輸知識的時候，他們就缺少積極主動思考的習(xí)慣，學(xué)習(xí)興趣淡薄，教學(xué)效果也會差強人意。而實訓(xùn)部分，也是沿用一直以來的教具模型，比如減速器，學(xué)生使用的都是一模一樣的圖形樣板，無法體現(xiàn)學(xué)生的設(shè)計思想，不利于對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和考核。

1.3 課程的考核方式不科學(xué)

現(xiàn)在大部分學(xué)校的課程考核主要是通過老師出試卷，學(xué)生完成試卷答題，試卷的得分作為衡量一個學(xué)生對這門課程掌握程度的重要標(biāo)準(zhǔn)，以此作為學(xué)生的最終成績。但考核的各知識點畢竟有限，而且分散，有些學(xué)生可能就是考前突擊復(fù)習(xí)幾天就能得到一個好成績，不能正確、全面的實現(xiàn)對學(xué)生的綜合能力評價，更不能檢測學(xué)生的實際應(yīng)用、設(shè)計及解決問題的能力，不利于課程人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。

1.4 課程間結(jié)合度不夠高

各大高校對制圖類課程制定的培養(yǎng)目標(biāo)是：學(xué)生對標(biāo)準(zhǔn)圖樣的讀圖、繪制、設(shè)計和修改能力，這過程中不僅要培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和設(shè)計能力，更是為后續(xù)專業(yè)課程（機械設(shè)計原理、數(shù)控技術(shù)等）的學(xué)習(xí)打下堅實的專業(yè)基礎(chǔ)。從課程的內(nèi)容來看，機制制圖與CAD 兩門課的知識點基本相同，只是實現(xiàn)方式不同。機械制圖主要是尺規(guī)繪制圖樣，而這門課程的教學(xué)主要是老師在課堂上利用幻燈片和數(shù)量有限的教學(xué)模型來讓學(xué)生理解空間的三維構(gòu)圖，由于教具的類型有限，教學(xué)無法靈活大規(guī)模開展，對同一個知識點學(xué)生的掌握程度也會不同，結(jié)合CAD 的特點，可利用CAD 軟件完成三維模型的構(gòu)建，不僅可以豐富模型的種類，還可以讓學(xué)生結(jié)合三維模型理解枯燥的空間投影理論，如有興趣，學(xué)生還可以在建立三維模型時，融入自己的設(shè)計思想，實現(xiàn)一個新模型的創(chuàng)建，可謂一舉多得，不僅夯實了學(xué)生的理論基礎(chǔ)、還培養(yǎng)了圖形繪制、設(shè)計及建模能力。

2 基于OBE確立教學(xué)目標(biāo)

2.1 OBE教育模式

基于成果導(dǎo)向（outcome-based education，OBE）的教育模式是根據(jù)社會對人才的需求，以學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)和成果作為導(dǎo)向，完成整個教學(xué)過程的設(shè)計和評價，提高學(xué)生的社會競爭力。OBE 教育模式與傳統(tǒng)教育理念的不同在于，它不再以單向的知識傳授為目標(biāo)，而是更注重學(xué)生在學(xué)習(xí)了這門課程后獲得什么樣的能力，先設(shè)定教學(xué)目標(biāo)，然后依據(jù)目標(biāo)來安排教學(xué)環(huán)節(jié)、改進教學(xué)方法，所有教學(xué)活動圍繞既定目標(biāo)展開，最后通過制定多元化的考核體系，反饋檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，形成整個課程教學(xué)設(shè)計的一個閉環(huán)模式。

圖1 OBE教育的閉環(huán)模式

2.2 課程教學(xué)目標(biāo)

機械制圖及CAD 課程根據(jù)OBE 模式設(shè)立的教學(xué)目標(biāo)，改進教學(xué)方法、確定詳細(xì)的教學(xué)內(nèi)容，以多元考核體系評價學(xué)習(xí)成果，并反饋至教學(xué)設(shè)計的過程中，以機械制圖的理論知識基礎(chǔ)，掌握基本機件的手工繪制方法，掌握CAD 軟件的基本命令操作，結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計要求，創(chuàng)新學(xué)生設(shè)計思路，培養(yǎng)學(xué)生在實際工程中讀圖、繪圖、修改圖樣的能力，以建模為橋梁，建立機械制圖中二維圖形設(shè)計和CAD 三維模型設(shè)計表達互相促進的知識體系，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和圖樣繪制技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新意識、團隊合作、人際溝通協(xié)調(diào)能力。例如機械制圖的課程要求掌握零件圖的畫法，可以通過CAD 軟件三維建模的方法，對機件的零部件進行空間的分析，進一步理解零件圖的畫法。

圖2 課程教學(xué)體系與OBE模式下教學(xué)目標(biāo)

3 建立以O(shè)BE為目標(biāo)的教學(xué)體系和教學(xué)方法，完成學(xué)習(xí)成果

3.1 建立面向設(shè)計的教學(xué)體系

“機制制圖及CAD”課程以“OBE”教育模式為指導(dǎo)，課程的設(shè)計和教學(xué)方法都應(yīng)該在以學(xué)習(xí)效果為目標(biāo)進行設(shè)計，學(xué)生需要初步形成讀圖、繪圖和改圖的能力，能解決簡單的實際工程問題，因此我們以“設(shè)計應(yīng)用”為宗旨來改進本課程的教學(xué)體系。教師根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)，對“機制制圖及CAD”課程的內(nèi)容進行整合和優(yōu)化，通過理論與實踐相結(jié)合的方法，根據(jù)國家繪圖標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范繪制圖樣為基本依據(jù)，以能處理真實工程案例為目標(biāo)，學(xué)生需掌握軸測圖、零件圖、裝配圖的畫法，完成對點、線、面、立體的基本投影基礎(chǔ)知識的掌握，在這些繪圖方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合CAD 繪圖軟件的操作，將每門課程的教學(xué)目標(biāo)與企業(yè)的要求融合，以實際的工程案例作為教學(xué)素材，建立與實際工程相關(guān)的庫，例如零件基本體繪圖庫、軸測圖繪圖庫、零件圖庫、裝配圖庫、CAD 零件工程圖庫等，讓學(xué)生學(xué)會自己設(shè)計圖紙，并通過軟件的熟練掌握，及時修改設(shè)計圖，輕松掌握機械制圖課程的空間理論知識，將理論知識更好的和實際應(yīng)用結(jié)合起來，提升自己的設(shè)計能力。

3.2 改革教學(xué)方法，讓學(xué)生成為教學(xué)主體

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達，學(xué)生的學(xué)習(xí)時間和資源不再僅限于課堂，學(xué)習(xí)方式也變得多樣化，教師可利用線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)空間更大，學(xué)習(xí)資源更豐富。以機械制圖及CAD 這門課程為例，對于理論基礎(chǔ)知識點可借助智慧職教教學(xué)平臺以視頻在線指導(dǎo)的方式發(fā)放給學(xué)生，及時與學(xué)生溝通，通過布置瀏覽任務(wù)、設(shè)置打卡、線上回答問題的方式來掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度，學(xué)生線上隨時提出問題，老師線下現(xiàn)場解答，既幫助學(xué)生解決了問題，也提升了學(xué)生在課程中的參與度。教師在設(shè)計學(xué)習(xí)體系時，可根據(jù)課程內(nèi)容的難度劃分學(xué)習(xí)內(nèi)容，以能力層層上升為思路，完成多層次教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，這也是OBE 教育模式的核心。

3.3 增加實訓(xùn)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實際操作能力

對于機械制圖及CAD 課程的教學(xué)，采取機房授課加實訓(xùn)的模式，教師上課結(jié)合教具邊講理論邊操作，學(xué)生邊聽邊操作，以學(xué)生的操作為主，通過軟件的操作，讓學(xué)生在理解空間投影的基礎(chǔ)上，掌握機件的設(shè)計、修改及三維建模技術(shù)，并對自己建模后的形體進行分析、加工，訓(xùn)練學(xué)生的空間思維能力，反過來加深對理論知識的理解和掌握。主要訓(xùn)練過程可初步設(shè)計為：設(shè)計要求解讀，設(shè)計思路初始化，規(guī)劃產(chǎn)品大致設(shè)計步驟，完成產(chǎn)品圖的繪制和修改，達到繪圖和讀圖的目的，再結(jié)合CAD 繪圖軟件三建模技術(shù)，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，積極思考，試圖自己解決問題，對于有難度的問題，可尋求老師的幫助，教師根據(jù)自己的專業(yè)水平和經(jīng)驗，給學(xué)生提供解決問題的方法和思路，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。由問題、任務(wù)和項目三種教學(xué)形式開展課堂教學(xué)，結(jié)合專業(yè)內(nèi)容，布置相關(guān)案例，讓學(xué)生在掌握復(fù)雜機械裝備理論的同時，完成復(fù)雜機械裝備的零件圖的繪制，學(xué)生再結(jié)合三維建模的CAD 軟件，不斷設(shè)計、修改和完善自己的作品，達到理論知識和實踐環(huán)節(jié)的融會貫通，運用所學(xué)理論知識解決復(fù)雜實際問題，提高學(xué)生的實際操作能力，培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、精益求精的工匠精神。

表1 多層次實踐教學(xué)體系

4 構(gòu)建多元化考核體系，檢驗學(xué)習(xí)成果

目前高校機械制圖及CAD 課程考核主要采用的模式是試卷和上機相結(jié)合，成績構(gòu)成是平時成績和考試成績比例為3：7，平時成績主要來源于上課出勤和課后作業(yè)，考試成績由試卷和上機兩部分構(gòu)成，試卷主要考查學(xué)生對制圖的標(biāo)準(zhǔn)、基本概念、投影知識和尺規(guī)繪圖方法等知識點的掌握情況，上機主要考查學(xué)生CAD 軟件基本操作、繪圖修圖功能、技巧應(yīng)用能力。這種考核模式的弊端主要有：對于試卷部分，學(xué)生只要考前對上課內(nèi)容進行重點復(fù)習(xí)，就能取得很好的成績，但考試結(jié)束后，由于缺乏對知識的理解，這些制圖的標(biāo)準(zhǔn)、技巧、方法等很快就會遺忘，知識的學(xué)習(xí)，不僅僅是應(yīng)付考核，更應(yīng)該注重的是自我的積累，但目前這種考核模式，弱化了平時的學(xué)習(xí)過程，很多同學(xué)養(yǎng)成了突擊的心理，這不僅不能掌握和記憶當(dāng)前的知識，更無法完成對所學(xué)知識的系統(tǒng)性構(gòu)建，更不可能轉(zhuǎn)化成自己的知識儲備。上機考核部分，在一定程度上確實培養(yǎng)了學(xué)生使用繪圖軟件的實踐能力，但考核的內(nèi)容無非是對照工程圖樣繪制，無法考查學(xué)生對繪圖方法優(yōu)化的技巧、繪圖環(huán)境的設(shè)置能力，從而無法綜合評判繪圖水平的優(yōu)劣，更不能體現(xiàn)出學(xué)生的創(chuàng)新能力和團隊合作意識。

在OBE 模式中，考核不應(yīng)該僅僅停留在成績的表面，而是將學(xué)生平時對這門課的付出、以及他們所具備的能力和素質(zhì)都體現(xiàn)出來。因此，在“OBE”教育模式的啟發(fā)下，我們建立全過程、全方位、多元化考核模式，首先，組織學(xué)習(xí)小組，每位組員各司其職，完成資料收集、方案可行性分析等工作，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、全過程參與的主動性，其次將理論知識和實踐能力分開考核，細(xì)分每個知識點，完成對它們的理解、滲透和實戰(zhàn)，個個擊破，不留盲區(qū)。最后我們更要注重對創(chuàng)新協(xié)調(diào)能力的考核，“一圖多畫”發(fā)散學(xué)生的繪圖思維，積極引導(dǎo)學(xué)生參加技能大賽，加強團隊合作、溝通和協(xié)調(diào)能力，提高學(xué)生對知識的應(yīng)用能力，并對學(xué)習(xí)成果進行總結(jié)，方便在交叉學(xué)科中的應(yīng)用。該考核模式不僅僅重視學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生真正參與其中，體驗知識從學(xué)習(xí)、積累、應(yīng)用到實施的整個流程，考察了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，繪圖能力和系統(tǒng)設(shè)計能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和設(shè)計靈感，對機械制圖及CAD 這門課程的學(xué)習(xí)更是具有重要的指導(dǎo)意義。

圖3 “全過程、全方位、多元化”考核體系