基于OBE 教育理念的《互換性與技術(shù)測量》課程教學(xué)改革

鄧小雯 陳育榮 鄒春龍

湖北汽車工業(yè)學(xué)院 湖北省十堰市 442002

1 前言

OBE（Outcome Based Education）教育理念即成果導(dǎo)向理念、能力導(dǎo)向理念，最早出現(xiàn)于美國和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革。它是一種基于學(xué)習(xí)結(jié)果的新型教育模式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本，注重學(xué)生獲得能力和結(jié)果，是工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念。當(dāng)前，教育改革正隨著社會發(fā)展而不斷深入，國家更重視對人才的培養(yǎng),社會對人才的需求也在持續(xù)增長。為保證高等教育質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)工程教育國際相互認(rèn)可，我國積極進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證工作。因此，在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，我校積極探索高等工程教育的改革之路，用OBE 教育理念引導(dǎo)工程教育改革。其中，《互換性與技術(shù)測量》是機(jī)械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，學(xué)科交叉性強(qiáng)，綜合應(yīng)用性強(qiáng)，實(shí)踐性強(qiáng)。當(dāng)前，該課程的教學(xué)仍以傳統(tǒng)的主要以教師為中心全面講授課程內(nèi)容為主，學(xué)生學(xué)完課程后，仍只停留在對書本知識點(diǎn)的感性認(rèn)識層面，理論與工程運(yùn)用分離，對零部件的公差設(shè)計(jì)與檢測往往束手無策，教學(xué)中存在著較大的不足與缺陷。

為加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng)，提升教學(xué)效果，將OBE 教育理念應(yīng)用于《互換性與技術(shù)測量》課程的教學(xué)中。結(jié)合當(dāng)前課程教學(xué)中存在的問題，對課程的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、考核評價(jià)等方面進(jìn)行教學(xué)改革[1]，建立課程理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的“學(xué)”-“教”-“實(shí)踐”-“科研”多方位授課體系，重視學(xué)生學(xué)習(xí)成果，突出對學(xué)生工程應(yīng)用能力及綜合能力的培養(yǎng)。

2 契合工程教育專業(yè)認(rèn)證制定課程教學(xué)目標(biāo)

《互換性與技術(shù)測量》作為一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，是教學(xué)計(jì)劃中聯(lián)系設(shè)計(jì)課程與工藝課程的紐帶，是從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)過渡到專業(yè)課學(xué)習(xí)的橋梁，對專業(yè)能力的培養(yǎng)有著深遠(yuǎn)影響。本課程契合工程教育人才培養(yǎng)需求定位，科學(xué)合理地制定課程大綱和課程目標(biāo)。以鄂西北獨(dú)具特色東風(fēng)商用車制造裝備、汽車零部件及東風(fēng)刃量具等一些大型廠家為依托，即以一線企業(yè)或一流企業(yè)對畢業(yè)生的人才需求作為課程培養(yǎng)目標(biāo)需要導(dǎo)入，將企業(yè)對人才的需求、對人才工程能力的渴求實(shí)時(shí)反饋到課程大綱，真正地體現(xiàn)“成果導(dǎo)向教育”的理念。根據(jù)機(jī)制、測控等專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求制定《互換性與測量技術(shù)》課程大綱，將畢業(yè)要求轉(zhuǎn)化成課程目標(biāo)[2]，體現(xiàn)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識解決工程問題的能力，如表1所示。

表1 課程目標(biāo)對畢業(yè)要求支撐

3 基于OBE 教育理念的課程教學(xué)改革

3.1 教學(xué)設(shè)計(jì)思路改革

契合工程教育人才培養(yǎng)需求定位，在課堂教學(xué)過程中貫徹“以學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容體系，改進(jìn)教學(xué)方法策略，建立持續(xù)改進(jìn)的閉環(huán)教學(xué)模式，突出對機(jī)械類專業(yè)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的綜合能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中，根據(jù)課程目標(biāo)將教材每個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行分解，設(shè)計(jì)課程目標(biāo)達(dá)成途徑，將知識轉(zhuǎn)化成能力，關(guān)注學(xué)生“能做什么”，每一項(xiàng)知識點(diǎn)都對專業(yè)人才培養(yǎng)方案的畢業(yè)要求有著重要支撐，如圖1所示。因而，整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)都是基于OBE的理念進(jìn)行的。在課程講授時(shí)，給學(xué)生介紹該課程的課程目標(biāo)是什么，所要達(dá)到的知識能力，所支撐的畢業(yè)要求，以及課程體系之間的關(guān)系，讓學(xué)生更清楚地認(rèn)識課程學(xué)習(xí)的目的和目標(biāo)，更好地學(xué)以致用。

圖1 基于OBE 理念的課程教學(xué)設(shè)計(jì)

3.2 教學(xué)內(nèi)容改革

《互換性與技術(shù)測量》課程將實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域與計(jì)量學(xué)領(lǐng)域的有關(guān)知識結(jié)合在一起，涉及機(jī)械電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量控制和生產(chǎn)組織管理等諸多方面。課程名詞術(shù)語多且概念較抽象，很多內(nèi)容是對國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并且該課程內(nèi)容多而學(xué)時(shí)偏少，按照傳統(tǒng)灌輸式講授方法導(dǎo)致學(xué)生學(xué)起來比較枯燥難懂，教學(xué)效果不好。因此，對課程章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行梳理[3]，以該課程目標(biāo)所要求的學(xué)生學(xué)完后應(yīng)具備的能力為目標(biāo)，緊扣核心章節(jié)內(nèi)容，即：尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度三大精度設(shè)計(jì)與檢測。讓學(xué)生清楚地認(rèn)識到課程的條理性與關(guān)聯(lián)性，把握重點(diǎn)。在教學(xué)過程中針對三大精度重點(diǎn)講解，授課過程中弱化對國標(biāo)理論及公式的講解，側(cè)重于讓學(xué)生掌握如何使用公差相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)零件精度并使用測量儀器對零件進(jìn)行檢測，突出將理論知識用以解決實(shí)際工程問題，為后續(xù)的專業(yè)課程乃至今后工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 教學(xué)方法改革

OBE 教育理念是以成果為目標(biāo)導(dǎo)向，教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施都聚焦學(xué)生最后所取得的學(xué)習(xí)成果。在教學(xué)過程中，首先應(yīng)“以學(xué)生為中心”，改變傳統(tǒng)的以教師為中心全面講授課程內(nèi)容模式，而應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，關(guān)注學(xué)生在課堂上的參與度及對課程學(xué)習(xí)的積極性，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果。在課程教學(xué)中，本課程注重課前導(dǎo)學(xué)、督學(xué)和學(xué)情分析，建立良好的課堂氣氛，使師生之間相互尊重、密切合作，學(xué)習(xí)活動有明確的目的性，學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)充滿自信。在教學(xué)方式上，融合信息技術(shù)，構(gòu)建線下為主、線上為輔的混合式教學(xué)模式。課堂上教師充分利用和發(fā)揮好課程教學(xué)的作用，特別是利用好多媒體技術(shù)，給學(xué)生提供聲情并茂、易于接受、印象深刻的教學(xué)信息內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)利用學(xué)習(xí)通、微助教等新媒體手段，借助QQ、微信、課程中心等信息化平臺，不斷豐富線上教學(xué)資源，開辟了線上線下混合教學(xué)模式。學(xué)生可根據(jù)自身需求進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)及溝通，為學(xué)生課上及課下的自主學(xué)習(xí)提供方便。

其次，該課程內(nèi)容學(xué)科交叉性強(qiáng)，綜合應(yīng)用性強(qiáng)，實(shí)踐性強(qiáng)。根據(jù)傳統(tǒng)教學(xué)情況，學(xué)生學(xué)完課程后，仍只停留在對書本知識點(diǎn)的感性認(rèn)識層面上，理論與工程運(yùn)用分離，對零部件的公差設(shè)計(jì)與檢測往往束手無策。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)將工程實(shí)例貫穿于教學(xué)始終，采用項(xiàng)目驅(qū)動和案例教學(xué)相融合的教學(xué)模式。課程講授時(shí)盡可能多地列舉工程案例，每一個(gè)知識點(diǎn)都結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例運(yùn)用“問題導(dǎo)向”策略進(jìn)行展開，采用問題式學(xué)習(xí)教學(xué)模式，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，根據(jù)我校地方特色，課程可緊密結(jié)合東風(fēng)汽車零部件中的典型案例，如采用常見發(fā)動機(jī)中的主要零件：曲軸、連桿、氣缸蓋、缸蓋等。學(xué)生對這些常見汽車零件都比較感興趣，課堂上以其中的零件作為典型進(jìn)行全面的公差精度設(shè)計(jì)并檢測，將理論知識與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系起來，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。與此同時(shí)，該課程在授課過程中，教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)代信息技術(shù)，將創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法有機(jī)地融入課程教學(xué)過程中。在課程教學(xué)中嵌入文獻(xiàn)綜述任務(wù)，布置課程綜合論文“現(xiàn)代測量儀器在精密測量中的應(yīng)用”，以激發(fā)學(xué)生探求學(xué)科領(lǐng)域的熱情和欲望，主動發(fā)現(xiàn)問題、研究問題，學(xué)會自主學(xué)習(xí)，學(xué)會運(yùn)用前人的研究成果解決問題。

再次，該課程目標(biāo)對零件幾何量的檢測能力要求高，學(xué)生真正實(shí)際動手檢測主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，而目前實(shí)驗(yàn)室檢測設(shè)備比較陳舊，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一。因此，需打破現(xiàn)有課程僅有課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的做法，采用多種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑瑯?gòu)建“多維一體”的實(shí)踐教學(xué)體系。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，應(yīng)設(shè)置不同類型且符合工程實(shí)際的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對學(xué)生測量技能進(jìn)行不同層次針對性的訓(xùn)練，提高學(xué)生得檢測技能。同時(shí)，以能力培養(yǎng)為本位，可增設(shè)比較先進(jìn)的現(xiàn)代測量儀器進(jìn)行演示實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，如：三坐標(biāo)測量機(jī)、激光干涉儀、萬能測齒儀、圖像掃描儀等現(xiàn)代測量儀器，構(gòu)建“多維一體”實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)驗(yàn)室可實(shí)行全天性開放，為學(xué)生提供較好的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

3.4 教學(xué)評價(jià)改革

根據(jù)OBE 教育理念建立完善的評價(jià)體系，改變傳統(tǒng)的考試單一考核方式，應(yīng)注重學(xué)生全方面的過程考核。改課程考核設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用多種測評方法和手段，充分發(fā)揮各種測評方法和手段的優(yōu)勢，如實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)及其潛能。設(shè)置了考試，作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、小論文等方式作為評價(jià)依據(jù)，采用多項(xiàng)考核內(nèi)容和指標(biāo)對學(xué)習(xí)過程、考試成績及實(shí)踐能力進(jìn)行綜合考查，全面考核評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果?？己送瓿珊?，任課教師對各教學(xué)班的各項(xiàng)成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算每個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成度值，對課程目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行評價(jià)，教學(xué)是否達(dá)到課程目標(biāo)的預(yù)期值，從而總結(jié)分析教學(xué)中存在的問題并提出進(jìn)一步持續(xù)改進(jìn)措施。

4 課程持續(xù)改進(jìn)

本課程根據(jù)OBE 教育理念建立了持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，由教學(xué)督導(dǎo)、課程團(tuán)隊(duì)、學(xué)生共同參與形成閉環(huán)的課程教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。由學(xué)校教學(xué)督導(dǎo)進(jìn)行聽課，監(jiān)督指導(dǎo)教師的教學(xué)過程，及時(shí)提出問題以督促教學(xué)。本課程在學(xué)期末考核結(jié)束后，任課教師采用計(jì)算及網(wǎng)絡(luò)問卷的調(diào)查方式對考核的各分項(xiàng)成績進(jìn)行分析評價(jià)，得出課程目標(biāo)的達(dá)成度，根據(jù)各個(gè)課程目標(biāo)的總體達(dá)成情況對教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，找出存在的問題，分析原因并進(jìn)行改進(jìn)。如：本課程對2019-2020 學(xué)年機(jī)制2018 級修讀《互換性與技術(shù)測量》課程的213 名學(xué)生進(jìn)行了課程目標(biāo)達(dá)成情況調(diào)查和分析計(jì)算，從課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)結(jié)果來看（如圖2所示），所有課程目標(biāo)都在0.8 以上，整體上達(dá)到了課程目標(biāo)的預(yù)期值。同時(shí)學(xué)生通過評學(xué)系統(tǒng)對課堂教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評估，給教學(xué)各方面進(jìn)行打分評價(jià)，反饋教學(xué)效果。由此，綜合各個(gè)環(huán)節(jié)分析教學(xué)過程的不足，制定改進(jìn)措施，為后續(xù)的教學(xué)工作進(jìn)行指導(dǎo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

圖2 課程目標(biāo)的總體達(dá)成情況

5 總結(jié)

根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的OBE 教育理念，結(jié)合《互換性與技術(shù)測量》課程本身的特點(diǎn)及當(dāng)前教學(xué)中存在的問題，對課程從教學(xué)大綱到教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、考核評價(jià)進(jìn)行符合OBE 理念教學(xué)改革，將OBE“成果導(dǎo)向教育”的理念應(yīng)用于課程的理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等各個(gè)環(huán)節(jié)，以學(xué)生為中心，聚焦學(xué)生最后所取得的學(xué)習(xí)成果，建立了課程理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的“學(xué)”-“教”-“實(shí)踐”-“科研”多方位授課體系，并建立了閉環(huán)的課程教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)機(jī)制突出對學(xué)生工程能力及綜合能力的培養(yǎng)，從而更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)了教學(xué)效果提高。