基于OBE+BOPPPS的機(jī)械制造技術(shù)課程的教學(xué)改革

摘 要：文章針對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的課程特點(diǎn)，從課程目標(biāo)的制定和課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化等角度，探討了基于OBE理念和BOPPPS模式的課程教學(xué)改革，旨在提高教學(xué)過(guò)程中學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)性和參與度，鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和創(chuàng)造性。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造技術(shù)課程 OBE理念 BOPPPS模式 教學(xué)改革

OBE（ Outcomes-based Education）教育理念即產(chǎn)出導(dǎo)向教育，是工程教育認(rèn)證三大核心理念之一，該理念以學(xué)生預(yù)期達(dá)到的學(xué)習(xí)結(jié)果為中心，反向設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程及教學(xué)評(píng)價(jià)，且教學(xué)過(guò)程和教學(xué)評(píng)價(jià)都強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本[1]。對(duì)于一個(gè)工程專業(yè)來(lái)說(shuō)，預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果指的是培養(yǎng)目標(biāo)和需要達(dá)到的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，而對(duì)于支持工程專業(yè)的一門課程而言，該學(xué)習(xí)結(jié)果即為課程目標(biāo)。

BOPPPS教學(xué)模式是一種以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體性的新型課堂教學(xué)模式。該模式包括六個(gè)基本教學(xué)環(huán)節(jié)，即課程導(dǎo)入、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、預(yù)評(píng)估、參與式學(xué)習(xí)、后評(píng)估和總結(jié)，具有目標(biāo)明確、邏輯清晰、簡(jiǎn)潔易上手等優(yōu)點(diǎn)[2]。

OBE理念和BOPPPS模式的核心都是目標(biāo)導(dǎo)向，而且都重視學(xué)生的主體性，二者在思想上是相通的。其中，OBE一般是從相對(duì)宏觀的角度解決如何建設(shè)好一個(gè)專業(yè)、如何教好一門課程的問(wèn)題，而B(niǎo)OPPPS教學(xué)模式是從相對(duì)微觀的角度解決如何上好一堂課的問(wèn)題，二者一脈相承。

機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)械和機(jī)電類專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課程，是將原“金屬切削原理及刀具”、“金屬切削機(jī)床”、“機(jī)床夾具設(shè)計(jì)”和“機(jī)械制造工藝學(xué)”四門課程進(jìn)行精簡(jiǎn)和整合后形成的。該課程知識(shí)覆蓋面廣、知識(shí)點(diǎn)龐雜，且有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，如果采用傳統(tǒng)的“教師單向理論講授，學(xué)生被動(dòng)接受”的授課方式，學(xué)生真正能夠吸收、消化和應(yīng)用的知識(shí)非常有限，且不利于學(xué)生主動(dòng)性和創(chuàng)造性的培養(yǎng)。基于此，本文探討采用目標(biāo)導(dǎo)向和以學(xué)生為本的理念提升教學(xué)效果，即基于OBE理念和BOPPPS模式對(duì)機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行課程教學(xué)改革。

1 基于OBE理念制定課程目標(biāo)

OBE理念重視學(xué)生學(xué)習(xí)完成后應(yīng)該“知道”什么或“實(shí)際能夠做”什么，之后進(jìn)行的教學(xué)組織、教學(xué)實(shí)施和評(píng)價(jià)均以此目標(biāo)為中心。針對(duì)機(jī)械制造技術(shù)課程內(nèi)容龐雜的特點(diǎn)，在課程實(shí)施之前先確定好課程目標(biāo)，不同的課程內(nèi)容服務(wù)于不同的目標(biāo)，這樣可以使課程內(nèi)容更明晰，教學(xué)的實(shí)施和評(píng)價(jià)也可以做到有的放矢[3]。

綜合考慮課程特點(diǎn)、課程在專業(yè)課程體系中所起的作用、課程所支撐的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求、行業(yè)對(duì)人才的需求等多方面因素，制定的機(jī)械制造技術(shù)的課程目標(biāo)如表1所示。

2 基于BOPPPS模式的課堂教學(xué)改革

基于OBE理念確定了課程目標(biāo)，而課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是由課堂教學(xué)的小目標(biāo)為支撐來(lái)保證的，因此必須重視每節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定、實(shí)施和評(píng)價(jià)。

每堂課圍繞課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)，基于BOPPPS教學(xué)模式，從課程導(dǎo)入、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、預(yù)評(píng)估、參與式學(xué)習(xí)、后評(píng)估和總結(jié)六個(gè)環(huán)節(jié)組織和開(kāi)展[4]。

本文以第二章第四節(jié)“金屬切削過(guò)程”一節(jié)為例，基于OBE理念和BOPPPS模式重構(gòu)教學(xué)過(guò)程。

2.1 課程導(dǎo)入

課程導(dǎo)入是一堂課的開(kāi)始，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于機(jī)械制造技術(shù)課程，在此環(huán)節(jié)，教師可以通過(guò)引入工程案例、機(jī)械制造相關(guān)視頻動(dòng)畫(huà)等生動(dòng)有趣的方式吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生對(duì)本堂課即將學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)的好奇心[5]。

例如，在該節(jié)課的開(kāi)始，播放玉米收獲機(jī)的工作視頻，強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要性，引出要提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的性能需要采用高質(zhì)量的零件，而要提高零件質(zhì)量必須了解零件的切削過(guò)程并掌握通過(guò)控制切削條件來(lái)提高零件質(zhì)量的方法，即本節(jié)課的知識(shí)內(nèi)容。

2.2 明確目標(biāo)

學(xué)習(xí)目標(biāo)在一堂課中起到引領(lǐng)作用，指學(xué)生在學(xué)習(xí)完本節(jié)課后應(yīng)該 “知道”什么或者“能夠做”什么，并在課程導(dǎo)入的環(huán)節(jié)之后，以PPT或者板書(shū)的形式明確展示給學(xué)生，便于學(xué)生掌握學(xué)習(xí)重點(diǎn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)應(yīng)該和課程目標(biāo)一致，并且是可以度量的，以便后續(xù)評(píng)估教學(xué)效果和衡量目標(biāo)達(dá)成情況。

例如，“金屬切削過(guò)程”一節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)如表2所示。

2.3 預(yù)評(píng)估

預(yù)評(píng)估即新課講授前的摸底，可以采用測(cè)驗(yàn)、調(diào)查問(wèn)卷等方式開(kāi)展，從而檢驗(yàn)學(xué)生先備知識(shí)的掌握情況，以便根據(jù)預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度及深度，做到以學(xué)生為本，精準(zhǔn)施教。

例如，在該節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中，針對(duì)學(xué)生的金工實(shí)習(xí)經(jīng)歷，設(shè)計(jì)并通過(guò)超星學(xué)習(xí)通發(fā)布如表3所示的先備知識(shí)調(diào)查問(wèn)卷。

2.4 參與式學(xué)習(xí)

參與式學(xué)習(xí)是BOPPPS模式的核心，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在這個(gè)環(huán)節(jié)，要秉持“以學(xué)生為主體”的教學(xué)思想，教師只是起到“穿針引線”的作用。

在該課程的教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)盡量減少教師的理論灌輸，增加機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造工程案例的使用，通過(guò)分組討論、頭腦風(fēng)暴和角色扮演等方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生從案例中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和創(chuàng)造性地解決工程問(wèn)題。

圖1為參與式學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)的示例。

2.5 后評(píng)估

后評(píng)估是學(xué)生完成新授知識(shí)學(xué)習(xí)后的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)。教師根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)，采用提問(wèn)、測(cè)試、匯報(bào)的方式進(jìn)行，針對(duì)機(jī)械制造技術(shù)具有很強(qiáng)工程性和實(shí)踐性的課程特點(diǎn)，后評(píng)估的內(nèi)容最好與工程案例相結(jié)合，并具有一定的綜合性。例如，本節(jié)課的后評(píng)估內(nèi)容可以為“假設(shè)你是一名農(nóng)機(jī)企業(yè)的質(zhì)量工程師，車間的機(jī)械加工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)了切屑纏繞現(xiàn)象，試分析采取哪些措施可以使切屑在較短長(zhǎng)度時(shí)即完成折斷，從而避免纏繞現(xiàn)象的發(fā)生”，并采用學(xué)生分組討論后上臺(tái)匯報(bào)的方式進(jìn)行。

評(píng)估后，根據(jù)評(píng)估結(jié)果判斷預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成情況，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)反思和教學(xué)調(diào)整，持續(xù)改進(jìn)。

2.6 總結(jié)

總結(jié)是幫助學(xué)生將新授知識(shí)進(jìn)行梳理并將其納入已有知識(shí)體系的不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

通過(guò)課程導(dǎo)入、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、預(yù)評(píng)估、參與式學(xué)習(xí)和后評(píng)估五個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，但是這些知識(shí)在大腦里還是零散甚至混亂的，需要進(jìn)行歸納和梳理。BOPPPS模式的總結(jié)與傳統(tǒng)教學(xué)不同，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，教師主要起引導(dǎo)作用[2]。

例如，讓學(xué)生分組討論并繪制本節(jié)課的思維導(dǎo)圖和重難點(diǎn)，選出其中一組的一名同學(xué)進(jìn)行導(dǎo)圖的展示和匯報(bào)，并請(qǐng)其它組的同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充，最后教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，幫助學(xué)生理清本節(jié)課的知識(shí)脈絡(luò)，將其和先備知識(shí)建立聯(lián)系并納入已有知識(shí)體系。

3 基于OBE理念的課外延伸

BOPPPS模式解決的是如何上好一堂課的問(wèn)題，而一門課程由一堂一堂課構(gòu)成，因此，上好每一堂課對(duì)OBE理念預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果的達(dá)成非常關(guān)鍵。但一門課程又不只包含課堂教學(xué)，因此，為了達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果，還需要將學(xué)習(xí)活動(dòng)向課外有機(jī)延伸。教師可以通過(guò)發(fā)布課前預(yù)習(xí)的資料、課后前沿拓展的資源和課后作業(yè)等，將基于BOPPPS模式的高效課堂教學(xué)和課外自主學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，以保證基于OBE理念的課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

例如，“金屬切削過(guò)程”一節(jié)課，通過(guò)學(xué)習(xí)通開(kāi)展如下課外延伸學(xué)習(xí)活動(dòng)：

（1）課前發(fā)布預(yù)習(xí)資料：推送國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備的視頻，讓學(xué)生感受現(xiàn)代科技為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的革命性變化，培養(yǎng)學(xué)生知農(nóng)愛(ài)農(nóng)的情懷；推送常規(guī)零件加工和數(shù)控零件加工的視頻，使學(xué)生從宏觀上感受零件切削加工的過(guò)程，為課堂學(xué)習(xí)做鋪墊。

（2）課后發(fā)布前沿拓展資料：推送有關(guān)切屑控制的論文《高壓射流對(duì)42CrMo鋼車削斷屑性能的實(shí)驗(yàn)研究》《工件表面微結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)斷屑的可行性及機(jī)理研究》等，讓學(xué)生了解斷屑方式的最新發(fā)展，并鍛煉其閱讀文獻(xiàn)的能力。

（3）發(fā)布課后作業(yè)，通過(guò)作業(yè)完成情況了解學(xué)生對(duì)該堂課知識(shí)的掌握程度，對(duì)于作業(yè)中反映出的學(xué)生短板問(wèn)題，在下次課正式上課前集中答疑。

4 總結(jié)

為了持續(xù)提升課程教學(xué)質(zhì)量，本文以機(jī)械制造技術(shù)課程為例，探討了基于OBE理念的課程目標(biāo)的制定、基于BOPPPS模式的課堂教學(xué)改革，以及基于OBE理念的課外自主學(xué)習(xí)的延伸。改革后的教學(xué)模式可以使課堂教學(xué)更加高效，教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的目標(biāo)性和參與度提高，且學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、自主性、和創(chuàng)造性可以得到更好的鍛煉。

基金項(xiàng)目：山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院名課程“工程材料與成形技術(shù)”建設(shè)項(xiàng)目。

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