基于OBE理念的數(shù)控技術(shù)專業(yè)核心課程建設(shè)

郭 平

（遼寧建筑職業(yè)學(xué)院，遼寧 遼陽 111000）

教育部發(fā)布的《中國工程教育質(zhì)量報告》顯示：我國工程教育規(guī)模位居世界第一，工程教育規(guī)模已經(jīng)占到全國普通高校在校生總數(shù)38.2%[1-3]。如何才能通過高標準的工程教育專業(yè)認證，如何才能建成一流“新工科”專業(yè)，已成為各高校建設(shè)的重要指標[4]導(dǎo)向?；贠BE（Outcomes-Based Education，成果導(dǎo)向教育）教育模式是工程教育的核心理念，為更好地應(yīng)用OBE理念，盡快達到工程教育認證標準，建設(shè)一流的“新工科”專業(yè)，迫切要求高校對所屬專業(yè)進行教學(xué)改革[5-7]。

數(shù)控技術(shù)專業(yè)是面向數(shù)控機床生產(chǎn)制造、編程操作、維護維修及產(chǎn)品銷售領(lǐng)域，培養(yǎng)掌握數(shù)控機床組裝調(diào)試、數(shù)控加工程序編制、數(shù)控加工工藝編制、計算機輔助設(shè)計與制造、3D打印等能力的高端技能應(yīng)用型人才。該專業(yè)核心課程主要包括工程圖識讀與繪制、AutoCAD圖紙設(shè)計、數(shù)控機床編程與操作、三維建模與自動編程等。

一、目前數(shù)控技術(shù)專業(yè)實際教學(xué)中存在的問題

（一）數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)目標與OBE理念存在一定差距

目前的數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)目標強調(diào)的是學(xué)生對知識點的掌握程度，而OBE理念下課程的教學(xué)目標強調(diào)的是學(xué)生對能力的掌握程度。

（二）教學(xué)過程沒有貫通OBE理念

原有教學(xué)過程中的“教師行為”和“學(xué)生行為”沒有嚴格加以分辨，整個教學(xué)的實施過程沒有涵蓋OBE標準，教學(xué)過程的各個實施環(huán)節(jié)沒有進行反饋和持續(xù)改進。

（三）數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程的評價指標沒有體現(xiàn)OBE理念

OBE理念更多的是強調(diào)能力的培養(yǎng)，然而現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程的評價指標，更多強調(diào)的是考試環(huán)節(jié)和實踐環(huán)節(jié)。考試環(huán)節(jié)強調(diào)的是學(xué)生對基本知識的掌握程度，實踐環(huán)節(jié)強調(diào)的是學(xué)生的動手能力，目前的評價指標根本無法滿足OBE對學(xué)生能力的綜合考量[8]。

針對數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程在實際教學(xué)中存在的問題，在教學(xué)活動實施全過程中如何應(yīng)用OBE教學(xué)理念已成為教師亟待解決的問題[9-11]。

二、將O B E理念融入數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程各教學(xué)環(huán)節(jié)

以工程圖識讀與繪制課程為例，在數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)過程中要想實施OBE理念，就要回答幾個問題：為什么要開設(shè)工程圖識讀與繪制課程，工程圖識讀與繪制課程教學(xué)目標是否明確，最終教學(xué)效果明確否，最終教學(xué)效果如何考量，如何保障取得這些教學(xué)效果？為解決這些問題，就要建立基于OBE理念的數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程主要教學(xué)環(huán)節(jié)及保障質(zhì)量改進機制（如圖1所示)。

圖1 數(shù)控技術(shù)專業(yè)課主要教學(xué)環(huán)節(jié)

數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)模式就是在教學(xué)過程的各環(huán)節(jié)全路徑落實OBE理念。教師需要明確教學(xué)目標，包括課程體系、課程目標和教學(xué)定位。教學(xué)設(shè)計包括課程內(nèi)容和組織、教學(xué)手段設(shè)計、教學(xué)考核方法。教學(xué)條件包括網(wǎng)絡(luò)平臺、教材建設(shè)和教學(xué)資源。教學(xué)方案實施包括對教學(xué)進行檢查、學(xué)習(xí)與反饋、問題預(yù)警等。教學(xué)數(shù)據(jù)可通過課程考核成績、督導(dǎo)同行評價、企業(yè)評價等獲得。教學(xué)效果評價可通過學(xué)校和企業(yè)提供的數(shù)據(jù)進行分析，分析教學(xué)目標是否達成，畢業(yè)要求是否達成。在數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)環(huán)節(jié)，依據(jù)反饋機制和持續(xù)改進的方法來進一步保證教學(xué)質(zhì)量。

三、構(gòu)建基于O B E理念的數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可以方便學(xué)生自學(xué)，為學(xué)生提供各類教學(xué)資源，是學(xué)生達到課程目標的基本保障，是學(xué)生學(xué)習(xí)的補充。運用現(xiàn)有的信息手段，將數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動和教學(xué)環(huán)境融合一體，利用二維碼技術(shù)手段提供微課、圖文資料等配套的多元化教學(xué)資源。多元化教學(xué)資源更多的還要考慮情景化元素，增加動態(tài)化和形象化等趣味性數(shù)控技術(shù)專業(yè)內(nèi)容，保障學(xué)生自學(xué)的效果。為此，我們搭建了一個“共享、導(dǎo)向、統(tǒng)計、互動”的個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺（如圖2所示）。

圖2 基于O B E理念的個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

一是共享個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，通過該平臺可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的共同享用。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的來源是：教師提供的相關(guān)教學(xué)資料，包括慕課、微課、教學(xué)課件、習(xí)題講解、自制視頻、課程動畫等課內(nèi)資源；也包括一些的課外資源，如國內(nèi)外名師的課程和提供課程學(xué)習(xí)的網(wǎng)站等資源。每一名老師和學(xué)生都可以根據(jù)需要自行觀看和下載，實現(xiàn)教學(xué)資源的共享。

二是導(dǎo)向個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，可通過該引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。如何在數(shù)量巨大的各類學(xué)習(xí)資源中找到學(xué)生需要的學(xué)習(xí)資源？為此，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提供了個性化學(xué)習(xí)功能，按照學(xué)生實際發(fā)生的檢索痕跡和學(xué)習(xí)掌握程度，為其個性化推薦相關(guān)學(xué)習(xí)資源。當有該課程新資源發(fā)布時，也會為其推送通知。

三是統(tǒng)計個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，可通過該平臺對學(xué)生的作業(yè)完成質(zhì)量和出勤進行統(tǒng)計。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可以幫助教師對學(xué)生的作業(yè)完成質(zhì)量情況進行分析，展示對應(yīng)章節(jié)每道試題的整體正確率，通過對每道試題正確率的分析，可以清晰地看到學(xué)生對哪道習(xí)題掌握得不好，教師可有選擇性地進行重點講解。

四是互動個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，可通過該平臺實現(xiàn)教師和學(xué)生互動。如果學(xué)生有難題，可利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺在線向教師或同學(xué)求助，也可交流學(xué)習(xí)心得，進入討論組，進行會話、查看、回復(fù)老師、同學(xué)的提問及回答等；同時可以借助學(xué)生之間互評、小組之間互評及小組和組員之間互評實現(xiàn)互動。

四、基于O B E理念的數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程線上線下混合教學(xué)模式

專業(yè)技能課程包括工程圖識讀與繪制、零件檢測與質(zhì)量分析、機械設(shè)計基礎(chǔ)、AutoCAD圖紙設(shè)計、數(shù)控機床編程與操作、機床結(jié)構(gòu)認識與拆裝、液壓氣壓系統(tǒng)、特種加工技術(shù)、機電PLC綜合控制等多門課程，目的是培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計、制造維護維修等能力。基于OBE理念的數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)是以“問題”為導(dǎo)向，采用“引導(dǎo)＋互動＋研討＋自主探究”的線上線下混合教學(xué)模式，融“教、學(xué)、做”為一體（如圖3所示）。

圖3 線上線下混合教學(xué)模式

通過課堂講授、研討課、綜合項目訓(xùn)練等教學(xué)環(huán)節(jié)，按照數(shù)控技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標要求，依據(jù)目標要求去設(shè)計課程總?cè)蝿?wù)，再根據(jù)課程總?cè)蝿?wù)設(shè)計內(nèi)容單元的內(nèi)容。將數(shù)控編程、數(shù)控加工、數(shù)控機床維護和新技術(shù)應(yīng)用等知識內(nèi)容，進行碎片化內(nèi)容設(shè)計，實現(xiàn)線上學(xué)習(xí)。將基礎(chǔ)理論、軟件應(yīng)用和項目訓(xùn)練等知識內(nèi)容進行細分，教學(xué)內(nèi)容考慮情景化元素，增加趣味性，實現(xiàn)線下翻轉(zhuǎn)。以問題為導(dǎo)向，形成線上線下混合教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生有效學(xué)習(xí)。利用教師和學(xué)生的互動，讓學(xué)生互相研討，以培養(yǎng)學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)和自我管理能力。

另外，豐富的實踐教學(xué)資源也為線上線下混合教學(xué)提供教學(xué)保障。通過建設(shè)3D打印實訓(xùn)室、工業(yè)機器人實訓(xùn)室、機床電控實訓(xùn)室、PLC實訓(xùn)室、精密測量實訓(xùn)室、數(shù)控原理實訓(xùn)室、特種加工實訓(xùn)室、虛擬仿真實訓(xùn)室、機床拆裝實訓(xùn)室等，為學(xué)生提供了教學(xué)保障，真正實現(xiàn)“教、學(xué)、做”于一體。

五、基于O B E理念的數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)評價方法

圍繞數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程目標，在教學(xué)評價環(huán)節(jié)中增加OBE理念，即進行逐項評價、綜合考量。書面考試方法包括課上考核、課下考核和期末考試。課上考核主要考核學(xué)生掌握和運用基礎(chǔ)知識的能力；課下考核主要考察學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，包括是否自主觀看視頻、測驗完成情況、訪問學(xué)習(xí)平臺時間及頻次、參與知識點討論、線上作業(yè)完成情況；期末考核主要是考核學(xué)生創(chuàng)新運用的能力，包括期末試卷和小組討論答辯。

數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)評價環(huán)節(jié)增加OBE理念，即進行逐項評價、綜合考量，在教學(xué)評價中可用一個成績構(gòu)成公式來進行評價：總成績=課上成績（反饋提問+課上練習(xí)+課堂討論+成果展示）+課下成績（在線學(xué)習(xí)+互動交流+在線練習(xí)）+學(xué)期末成績（期末試卷＋小組答辯）。

六、基于O B E理念課程教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進機制

數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)過程的持續(xù)改進機制不能作為單獨的教學(xué)環(huán)節(jié)，而應(yīng)該貫穿教學(xué)的全過程。數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程的持續(xù)改進機制包括課程目標是否能夠達成導(dǎo)向、是否能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)運行和OBE理念、是否能夠貫穿課程教學(xué)全過程三個方面。目標是否達成導(dǎo)向是指圍繞課程學(xué)習(xí)目標與成果達成情況，對數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)活動進行改進。數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)目標是否達成，主要依據(jù)支撐標準是畢業(yè)要求是否達成。是否實現(xiàn)閉環(huán)運行，是指數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量改進與迭代的持續(xù)特征。由在校學(xué)生評價、同行評價、督導(dǎo)評價、畢業(yè)生評價、企業(yè)評價等所提供的評價數(shù)據(jù)作為依據(jù)，去發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的不足之處，提出持續(xù)改進建議，并將需要改革的建議落實到下一輪數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)環(huán)節(jié)中，真正構(gòu)成一種閉環(huán)運行的持續(xù)改進和迭代機制。是否能夠貫穿數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)全過程，是指在教學(xué)運行過程的教學(xué)目標的制定、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)條件、教學(xué)實施、教學(xué)效果等每個教學(xué)環(huán)節(jié)中，都存在反饋與持續(xù)改進機制。

綜上，OBE理念更多強調(diào)的是數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具備什么能力、如何獲得這種能力、如何考核、如何保障學(xué)生將掌握知識的能力，最終培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。通過將OBE理念融入數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程各教學(xué)環(huán)節(jié)，在整個入數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程的教學(xué)實施環(huán)節(jié)都貫穿OBE理念，構(gòu)建和完善基于OBE理念的數(shù)控技術(shù)專業(yè)個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和應(yīng)用線上線下混合教學(xué)模式，創(chuàng)建基于OBE理念的數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程評價方法，逐項進行評價、綜合考量，來培養(yǎng)學(xué)生的能力，效果是明顯的。實踐證明，在數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)中應(yīng)用OBE理念，不僅有助于發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問題和不足，通過反復(fù)多次持續(xù)改進，能夠提高課程教學(xué)質(zhì)量，進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。