OBE 教學(xué)理念在工程實(shí)訓(xùn)銑工教學(xué)中的應(yīng)用*

雷 佩

（鄭州輕工業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450002）

0 引言

工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念是“以學(xué)生為中心”“成果導(dǎo)向”“持續(xù)改進(jìn)”，其中“成果導(dǎo)向”（outcome-based education, OBE）是工程教育專業(yè)認(rèn)證完全采納的國家教育改革的主流理念[1]。該教學(xué)理念在歐美高等教育領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用并取得了令人矚目的成就，目前我國高等教育已接受并提倡采用OBE 教學(xué)理念進(jìn)行課程體系設(shè)計(jì)和教學(xué)過程實(shí)施，以促進(jìn)我國受高等教育的人才在工程能力、綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)等方面的培養(yǎng)。

工程實(shí)訓(xùn)課程是高校本科教學(xué)中一門注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，著重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析解決問題能力、工程意識(shí)與素養(yǎng)的一門實(shí)踐類課程[2]。銑工是該課程中一項(xiàng)具體、典型的教學(xué)工種。將OBE 教學(xué)理念融入銑工實(shí)訓(xùn)課程，能具體展現(xiàn)出該應(yīng)用的實(shí)施方法與效果，從而促進(jìn)工程實(shí)訓(xùn)課程基于新工科及工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的課程改革。在這樣的大背景下，筆者近年來精心研究以O(shè)BE 教學(xué)理念為依托的銑工實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革，在實(shí)施中，課程是以學(xué)生完成該課程應(yīng)具備的能力為出發(fā)點(diǎn)，堅(jiān)持以學(xué)生為中心和成果導(dǎo)向來合理安排教學(xué)內(nèi)容、實(shí)施教學(xué)過程、評(píng)價(jià)教學(xué)成果、持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方法[3]。

1 OBE教學(xué)理念

OBE 教學(xué)理念是以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出成果為中心來反向設(shè)計(jì)教學(xué)過程，其中“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的核心目的。將OBE 教學(xué)理念運(yùn)用到教學(xué)活動(dòng)中，首先應(yīng)思考想讓學(xué)生取得什么樣的學(xué)習(xí)成果，如何有效地指導(dǎo)學(xué)生取得所制定的學(xué)習(xí)成果，然后考慮對(duì)學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)估，看是否達(dá)成最開始預(yù)定的學(xué)習(xí)成果，最后對(duì)整個(gè)教學(xué)過程進(jìn)行評(píng)價(jià)并做持續(xù)改進(jìn)[4]。在教學(xué)實(shí)施過程中，教師應(yīng)該作為教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者，以學(xué)生需求及最終學(xué)習(xí)成果達(dá)成為驅(qū)動(dòng)力來設(shè)計(jì)教學(xué)過程。整個(gè)教學(xué)過程是以學(xué)生為中心，最終目的是持續(xù)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。OBE 教學(xué)理念從傳統(tǒng)的“以教師為中心”，轉(zhuǎn)向“以學(xué)生為中心”，注重以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向來實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)期學(xué)習(xí)效果的把握[5]。

2 基于OBE教學(xué)理念的工程實(shí)訓(xùn)銑工教學(xué)改革

工程實(shí)訓(xùn)是理工科院校的一門非常重要的基礎(chǔ)性實(shí)踐課程[6]，其受眾面較廣，目前鄭州輕工業(yè)大學(xué)機(jī)械類、近機(jī)械類專業(yè)均有開設(shè)。銑工實(shí)訓(xùn)是工程實(shí)訓(xùn)課程中重要的實(shí)習(xí)工種之一，以往采用較多的教學(xué)方法是講授法、演示法，課程教學(xué)多以教師為中心，教師講學(xué)生聽，然后教師布置任務(wù)，學(xué)生完成，教師檢驗(yàn)并打分。整個(gè)教學(xué)過程學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，學(xué)習(xí)效果一般。筆者將OBE 教學(xué)理念運(yùn)用到銑工實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革中，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。具體實(shí)施方法如下。

2.1 預(yù)期學(xué)習(xí)成果的制定

將OBE 教學(xué)理念運(yùn)用到銑工實(shí)訓(xùn)課程中，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)制定預(yù)期學(xué)習(xí)成果，即想讓學(xué)生取得什么樣的學(xué)習(xí)成果。筆者所在學(xué)校的銑工實(shí)訓(xùn)課程分機(jī)械類和近機(jī)械類，實(shí)訓(xùn)時(shí)間分別為4 天和2天。兩種實(shí)訓(xùn)方案的教學(xué)內(nèi)容與實(shí)施不同，近機(jī)械類的教學(xué)以基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教學(xué)和魯班鎖加工項(xiàng)目練習(xí)為主，機(jī)械類的教學(xué)在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加了綜合創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。下面，以機(jī)械類專業(yè)學(xué)生實(shí)訓(xùn)為例來制定預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出，內(nèi)容包括銑削基本理論、操作技能及工藝知識(shí)，個(gè)人能力與工程意識(shí)和綜合創(chuàng)新思維與素養(yǎng)共三大類預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出，如表1所示。

表1 銑工實(shí)訓(xùn)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果的制定

2.2 如何取得所制定的預(yù)期學(xué)習(xí)成果

根據(jù)預(yù)期學(xué)習(xí)成果的制定，合理安排教學(xué)內(nèi)容，明確其對(duì)預(yù)期學(xué)習(xí)成果的貢獻(xiàn)。運(yùn)用理實(shí)一體化教學(xué)、多媒體展示、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)運(yùn)作、團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作等教學(xué)方法支撐預(yù)期學(xué)習(xí)成果的實(shí)現(xiàn)。

2.2.1 根據(jù)預(yù)期目標(biāo)產(chǎn)出優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

依據(jù)上述表1 所列舉的預(yù)期學(xué)習(xí)成果的制定，將工程實(shí)訓(xùn)銑工教學(xué)內(nèi)容分為銑工基礎(chǔ)知識(shí)、魯班鎖半成品加工、魯班鎖加工與裝配、創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)與制作四大模塊，每個(gè)模塊所包含的具體教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及所對(duì)應(yīng)的預(yù)期學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出，如表2所示。

表2 銑工實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)設(shè)計(jì)的制定

在教學(xué)內(nèi)容安排上循序漸進(jìn)，從機(jī)床結(jié)構(gòu)的講解到魯班鎖加工，再到創(chuàng)意臺(tái)燈的制作，讓學(xué)生一步步地掌握機(jī)床操作、刀具使用、工量具使用、工藝安排以及產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作。教學(xué)方法采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、問題導(dǎo)向、團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作等方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。教學(xué)過程中以學(xué)生為中心，教師充當(dāng)組織者和引導(dǎo)者，和學(xué)生一起參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中，創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互相融合。采用OBE 教學(xué)理念進(jìn)行工程實(shí)訓(xùn)銑工教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，在課程的豐富和學(xué)生的主觀能動(dòng)性發(fā)揮上起到了良好的效果，能夠較好地實(shí)現(xiàn)學(xué)生的預(yù)期學(xué)習(xí)效果。

2.2.2 根據(jù)預(yù)期目標(biāo)產(chǎn)出制定具體教學(xué)實(shí)施方法

1）銑削基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，主要采用線上自學(xué)、多媒體展示、理實(shí)一體化等教學(xué)方法。在具體教學(xué)實(shí)施上，筆者所在學(xué)校參加工程實(shí)訓(xùn)銑工實(shí)習(xí)的學(xué)生一般約為20 人/次，學(xué)生需要提前分為四組（4~5 個(gè)人一組），實(shí)訓(xùn)教師提前布置線上作業(yè)，要求學(xué)生自學(xué)銑削相關(guān)基本知識(shí)，學(xué)生以組為單位完成；銑削實(shí)訓(xùn)線下上課時(shí)，首先用多媒體展示出銑削加工的基本知識(shí)框架，然后讓學(xué)生以組為單位自主講解所自學(xué)的內(nèi)容，四個(gè)組依次進(jìn)行，直到講完所有要求掌握的基本知識(shí)。自主講解期間，實(shí)訓(xùn)教師負(fù)責(zé)解釋學(xué)生存在疑問的點(diǎn)，整個(gè)過程充當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者和引導(dǎo)者，與學(xué)生一起共同完成銑削基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)[7]。

2）銑削加工實(shí)際操作教學(xué)采用示范教學(xué)的方法，然后通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)（長方體的加工）使學(xué)生進(jìn)一步熟悉和掌握銑床的基本操作及加工工藝。在長方體的加工過程中，難點(diǎn)在于工件精度的控制，尤其在位置公差（平行度）的控制上，需要學(xué)生多多實(shí)操練習(xí)[8]。影響工件平行度誤差的因素很多，以往的教學(xué)是提前告訴學(xué)生其影響因素，讓學(xué)生在加工中去避免，從而控制工件的精度，實(shí)踐證明教學(xué)效果一般。在項(xiàng)目式教學(xué)銑削教學(xué)方法實(shí)施上，采用理實(shí)一體化的教學(xué)方法，讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，實(shí)訓(xùn)教師輔助解決問題，學(xué)生從中得到領(lǐng)悟，從而加工出合格的產(chǎn)品。項(xiàng)目加工完畢后，學(xué)生需要對(duì)自己的加工件進(jìn)行分析，每個(gè)組要列出工件各個(gè)尺寸精度控制的加工影響因素以及解決相關(guān)問題的方法，通過這個(gè)過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生預(yù)期能力目標(biāo)的產(chǎn)出。

3）銑削加工實(shí)訓(xùn)除了培養(yǎng)學(xué)生掌握基本理論知識(shí)以及銑床基本操作能力外，機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生還需要掌握利用所學(xué)銑工知識(shí)解決相對(duì)復(fù)雜問題的能力。在教學(xué)實(shí)施方法上，引入了流水線方式加工魯班鎖半成品，提高了工件的加工效率，培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)（魯班鎖加工與裝配），使學(xué)生通過魯班鎖各種槽的加工、魯班鎖的裝配，進(jìn)一步地理解基準(zhǔn)的概念、裝夾方式的選擇、銑削方式的應(yīng)用、公差配合的概念等知識(shí)。機(jī)械類學(xué)生需要進(jìn)行綜合創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)，在完成前面實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上，還要求學(xué)生利用魯班鎖榫卯結(jié)構(gòu)自主設(shè)計(jì)并加工產(chǎn)品（創(chuàng)意臺(tái)燈設(shè)計(jì)與制作）。融入OBE 教學(xué)理念的銑工綜合實(shí)訓(xùn)課程，充分激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)等，預(yù)期目標(biāo)產(chǎn)出效果良好[9]。

2.2.3 預(yù)期目標(biāo)產(chǎn)出的條件保障

工程實(shí)訓(xùn)銑工課程預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，除了教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)與教學(xué)方法制定等教學(xué)策略的優(yōu)化支撐外，在硬件條件上，筆者所在學(xué)校工程訓(xùn)練中心機(jī)械制造實(shí)訓(xùn)部2017 年整體搬遷至禹州校區(qū)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，整體的實(shí)訓(xùn)設(shè)施和實(shí)訓(xùn)環(huán)境得到了進(jìn)一步提升。另外，中心領(lǐng)導(dǎo)在師資條件、教學(xué)資源、安全環(huán)境等方面也給予了足夠的重視，為實(shí)現(xiàn)銑工實(shí)訓(xùn)預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)產(chǎn)出提供了良好的條件[10]。

2.3 評(píng)估預(yù)期學(xué)習(xí)成果

預(yù)期學(xué)習(xí)成果的評(píng)估是OBE 教學(xué)理念不可或缺的一個(gè)步驟，也是后期做好銑工實(shí)訓(xùn)教學(xué)持續(xù)改進(jìn)的基礎(chǔ)，評(píng)估方法如表3所示。

表3 銑工實(shí)訓(xùn)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果的評(píng)估方法

3 結(jié)語

綜上所述，OBE 教學(xué)理念在工程實(shí)訓(xùn)銑工教學(xué)中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)課堂從“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”的轉(zhuǎn)變，課程教學(xué)方式將原有的“填鴨式”教學(xué)改變?yōu)橐詫W(xué)生自主探究為主的引導(dǎo)式教學(xué)。銑工實(shí)訓(xùn)課程以預(yù)期目標(biāo)導(dǎo)向?yàn)槠瘘c(diǎn)，反向進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，開展教學(xué)活動(dòng)，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而促進(jìn)該實(shí)訓(xùn)課程預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)的有效達(dá)成。將OBE教學(xué)理念運(yùn)用到工程實(shí)訓(xùn)銑工教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工程實(shí)訓(xùn)其他課程教學(xué)改革有著重要的意義。