基于OBE模式的机械设计制造及其自动化专业生产实习改革探索

龚勇镇 钟承甫 王夫营 黄崇林 黄永生

摘  要：在分析了机械设计制造及其自动化专业传统生产实习模式特点的基础上，文章将OBE理念引入了生产实习，制定了符合学生实际的生产实习预期产出成果。从稳定生产实习基地的建立、实习前期培训、如何更好掌握应用软件和实践技能、综合考核评价体系构建、持续改进等方面进行了改革探索和实践。结果表明：植入OBE理念的新生产实习模式，对学生动手能力和工程实践能力的提高有很大帮助，取得了较好的成效。

关键词：OBE;产出成果;生产实习;工程实践;考核评价

中图分类号：G640        文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）22-0048-04

Abstract： Based on the analysis of the characteristics of traditional production practice mode of mechanical design and manufacturing automation， the article introduced the concept of OBE into production practice， and formulated the expected output of production practice that was in line with the students. Reform and exploration on traditional production practice were established in terms of the establishment of stable production practice bases， prepractice training， how to better master application software and practical skills， construction of comprehensive assessment and evaluation systems， and continuous improvement. The results showed that the new production practice mode implanted with the OBE concept has greatly helped students to improve their practical ability and engineering practice ability， and has achieved good results.

Keywords： OBE; output; production practice; engineering practice; assessment and evaluation

一、概述

當前，随着产业结构的持续升级，现代企业希望机械类毕业生不仅理论知识扎实，动手能力和工程实践能力也要较强，要求学生上手快，能尽快胜任工作岗位。要达到上述目标，专业实践教学环节的强化就显得尤为重要了。目前，本校机械设计制造及其自动化专业学生在实践教学环节获得的技能与企业用人标准之间还有一定差距。因此，为了提高学生技能，有必要对作为专业重要实践环节的生产实习进行改革。

二、机械设计制造及其自动化专业生产实习现状分析

作为将理论知识联系生产实践并获取初步工程师训练的生产实习，在本科教学活动中尤为重要。本专业生产实习一般安排在第三学年期末，其涉及的知识面广且实践性强。本校机械设计制造及其自动化专业的学生通常由专业指导教师集中带领到校外企业进行“走马观花”式的生产实习，效果一般，主要存在如下问题：

（一）企业缺乏接待动力，生产实习单位不够稳定

随着市场经济体系的逐步完善，企业已经成为经营主体，有限的实习经费不能给企业带来诱人利润[1，2]，企业对于接收高校的学生实习兴趣不大，尤其是一些技术设备较为先进的大型制造企业。而且学生实习时在一定程度上占用了企业资源，如生产设备、场地等，会影响车间正常运行。同时，车间太多的学生走动必然会加大安全风险。目前，对于实习单位的选择和确定上，企业的意愿就主要依靠其与学校的关系与感情，且随人员变动不够稳定。这就造成了实习单位情况的参差不齐，影响实习效果。

（二）本专业生产实习如何支撑培养目标不清晰，实习方式较简单，效果欠佳

学生不清楚人才培养方案中生产实习的目标是什么，对以后的工作岗位需要具备哪些技能，本次生产实习需要学习什么、要怎样学、与以后工作岗位有何关联不明确。甚至小部分同学嫌实习辛苦，想方设法找理由请假。同时，在安排实习时，一般由学院联系好实习单位，采取专业老师陪同、集中下企业车间的实习模式。由于本专业人数较多，这种实习方式容易“走马观花”。而且，通常车间内噪音较大，有些安全员或技术员带队的时候，都是尽可能快的带领学生走一遍，回答学生问题也看心情。这样学生的积极性必然下降，也将阻碍学生独立思考能力和工程实践能力的提高。

（三）生产实习考核量化机制还不是很完善

长久以来，生产实习考核主要分成两部分，分别是平时表现以及实习报告。平时表现主要依赖实习指导老师考勤、检查记录本以及在车间的观察，车间人多且声音嘈杂，不可能面面俱到。实习报告的撰写很多同学则通过网上下载、拍照片、甚至互相抄袭来完成。因此，这种考核方式不够全面，只能是一定程度上反映学生的实习效果。考核机制应充分体现过程监控，及时反馈学生的实习动态，加强过程考核来鞭策学生，及早发现问题并解决问题，提高实习效果。

三、OBE教育模式下的生产实习的优势分析

基于上述情况，导致机械设计制造及其自动化专业生产实习效果很难满足企业用人要求，理论与实践脱节较严重。因此，我们通过企业调研、校友座谈、校企专家研讨等方式，制定了基于OBE理念的人才培养方案，尝试将OBE的教育模式引入到该专业的生产实习中来，对其进行改革探索和实践。

20世纪80年代，美国和澳大利亚的基础教育理念中首次出现了OBE（Outcomes-based Education），其是一种以学生的学习成果为导向的教育模式[3，4]。它指出，教学的目的是学生最终取得的学习成果，所有教学过程应该以最终的学习成果为中心来设计。20世纪90年代以来，该理念在一些西方国家如英国、新西兰等受到欢迎，反馈效果良好。与传统教育模式相比，OBE教育模式将研究重点从教师灌输式教转为学生积极主动学，其最终是让学生获得高效的学习成果[5]。OBE教育模式在强调准确定位和科学合理获取学习成果的同时，也注重学习成果的评价和持续改进。

四、OBE教育模式下的生产实习改革措施

专业老师应通过研讨，根据OBE理念来修订人才培养方案，构建教育结构和课程体系保证学生达到预期目标[6，7]。同时，合理安排校内外实习计划，强化实习的过程管理与监控，严格执行生产实习成果的评价体系考核，及时总结并找出不足之处加以持续改进，具体改革措施如下：

（一）在充分调研的基础上，制定基于OBE理念的生产实习预期学习成果

专业生产实习的目的是讓学生获得实际工程技术和管理知识的初步训练，亲身感受到本行业的新技术、新工艺与设备，初步建立起工程技术、质量、成本、安全等工程意识，提高动手能力和工程实践能力。通过企业和高校相关专业调研和研讨，制定了符合学生实际的生产实习预期成果，具体如下：

1. 熟悉机电相关行业的一些国家标准，了解行业发展前沿技术。可以熟练运用UG、CAD、PROE、智能机器人与数控编程软件等进行画图和编程。

2. 掌握机械加工工艺规程相关知识，能根据工艺要求完整的制定零件的工艺规程，并选择合适的加工设备、检测工具，制定可行的装配工艺。

3. 熟悉机电行业各种常见设备（包括数控车、铣、磨、钻、刨床、PLC、机电传送系统、智能机器人技术等）的工作原理、维护和使用，经简单培训，就能很快的单独操作。同时，应具有较强的团队协作能力和独立思考问题能力。

（二）基于OBE理念的生产实习改革措施

在OBE理念里，所有教学活动的目的是为了能够实现预期的生产实习产出成果，通过学院、企业工程师、教研室骨干教师等的多次研究探讨，尝试对专业生产实习内容进行改革，具体措施如下：

1. 教研室老师应积极与企业联系，本着校企共赢的原则。通过帮助企业解决工艺和技术难题，和企业一起申报产学研合作项目，既可以提升自身的工程实践能力和科研能力，更好的指导学生，也给企业带来了技术的革新和效益。实习开始前，为每一位学生购买保险，降低企业的安全责任风险。同时，多举行校企人员一起参与的活动，融洽校企之间关系。这样，企业接收学生生产实习的意愿就大大加强了，实习基地也可以稳定下来。

2. 做好实习前期动员工作，要求学生务必从思想上重视生产实习。修订人才培养方案，指导老师根据收集到的实习基地加工设备和工艺资料，编制一套符合专业学生实际的生产实习大纲，具体列出生产实习预期成果，使同学们实习目标更明确。同时，邀请企业一些实践经验丰富的工程师给同学们作讲座和培训，内容包括国内外机械行业现状、发展趋势、国际国家标准、工艺规程制定等方面。过后，督促同学们继续查找资料，书写讲座或培训小结，使学生对机械行业和以后的工作岗位有一个初步的认识。

3. 强调机电行业相关应用软件学习的重要性，如UG、CAD、PROE、ANSYS、数控编程软件、机器人编程软件等，要求同学们不光是会用，要做到熟练掌握，能举一反三。专业实验室拥有较先进的计算机室和正版软件，由于《计算机辅助设计》这门课也刚好在实习之前已经学完，同学们可以利用空闲时间来计算机室演练。指导老师也固定一些时间段到场进行答疑，画图和编程完成后，可进行实训操作，根据加工后的产品，来验证画图和编程的正确性。

4. 要求同学们掌握机械行业各种常见设备的工作原理、维护和使用。在学生学完《机械制造技术基础》后，安排2周左右时间进行实训操作。目前，学校金工实训中心和专业实验室拥有各种普通机床、数控机床、加工中心、电火花机床、PLC、机电传动仪器等设备。在专业老师的指导下，参考课本理论知识，自己动手写方案、画图、编程，设计一些机电类产品，如连杆、齿轮、轴类零件等，把需要用到的每一种类型的设备都亲手操作一遍。然后，将学生3-5人一组，大家分工协作，对金工中心的一些老旧机床、电机、PLC等设备进行拆分和复原，画出装配图和零件图，会对一些简单故障进行判断和维护，提高动手能力和团队协作能力。实训操作结束后，由专业教师和金工实训中心工程师组成答辩委员会，对学生的设计方案、说明书、图纸等进行评判并给出成绩，此成绩最后作为生产实习成绩的一部分，约占30%。

5. 要求同学们掌握机械加工工艺规程的设计过程，在去校外基地生产实习（校外实习一般安排3-4周时间）的前几天，同学们可参照编好的涵盖生产实习基地（目前主要有东风商用车有限公司发动机厂和柳工集团两大稳定的基地）加工设备和工艺的实习大纲，充分运用网络信息与多媒体技术手段，观看公司产品和加工工艺实况录像，在已掌握理论知识的基础上，先进行相关零件工艺规程的编制。如东风公司发动机厂主要生产连杆、曲轴、凸轮轴;柳工集团实习车间主要生产各种齿轮、箱体零件、轴类零件。

到达实习企业后，将学生3-5人一组分散，在车间师傅的指导下，对照产品的工艺文件，从图纸设计、选材、下料、基准参考、装夹、检测、装配等方面找出自己前期设计的不足之处，分析原因、做好总结，掌握知识。同时，熟悉企业的管理与规范、设备的日常管理和维护、故障分析处理方式等，为以后从事相关行业尽快适应岗位要求打下坚实基础。

（三）制定基于OBE理念的专业生产实习成果综合评价体系

基于OBE理念的教育最终是要评定学生的学习成果，所以要建立合适有效的最终成果评价体系。根据专业生产实习的特点和实践性，必须采用综合的评价方式来衡量学生的学习产出，实习结束后安排统一答辩，具体如下：

1. 生产实习过程的综合考核

生产实习过程中，指导老师应根据学生车间实习时的表现、回答实习单位带队老师问题情况、实习报告、平时抽检的实习笔记情况等来综合评定成绩。做到三天一检查，平时每天抽检。指导教师多与学生交流，及时解答学生碰到的工程技术疑难问题。在实习笔记中，要求学生每天认真记录实习内容，包括各种生产设备用途及特征、生产的组织管理、零件的工艺规程、产品终检设备及方法等，必要时加入一些草图示意。在车间允许的情况下也可以适当拍一些照片，写实习报告时可以放进去。在实习报告中，要求学生简要介绍实习单位的基本情况，记录并熟悉典型零件的加工工艺过程等。最后，学生还要写实习总结，并可对企业提出合理化建议。

2. 理论知识、团队协作能力和动手能力考核

实习过程中，应进行科学而严格的考核管理，给学生适当压力，提高学生参与实习的积极性和自觉意识，保证实习效果。每听一场讲座或参加一次培训，都要在规定时间内写出总结和心得体会，指导老师及时评阅，作为平时成绩的一部分。

理论知识考核即分不同阶段通过测试、问答等形式考核学生掌握机械设计制造及其自动化专业知识的程度。在团队协作能力考核方面：该部分的评价主要通过教师在跟队实习过程中的观察，一方面考核同组学生在处理各种问题上的能动性和协助性;另一方面通过定期组织学生交流生产实习心得体会。根据学生与企业工程技术人员、老师、同学之间的沟通交流情况，最后，由指导老师根据平时的记录作为学生团队协作能力的评价分数。

在动手能力考核方面，考虑到校外生产企业对质量要求的特殊性，主要在校内金工中心和专业实验室进行。最后通过答辩，检查学生在自己动手操作各种设备时，图纸设计方案是否合理，操作方法和编程是否正确、加工出的产品是否符合规范等。

（四）综合评价结果，重构设计专业生产实习方案，对生产实习进行持续改进

参照以上生产实习改革实践结果，走访调研相关企业的毕业生，将反馈结果进行总结分析，形成报告。成立专家咨询委员会，再召集校企双方、对照制定的生产实习产出成果进行研讨，分析没有达到要求的环节，找出原因，重构设计专业生产实习方案。特别是实习内容、形式等，对生产实习进行持续改进和完善。

五、结束语

为了适应新时代人才培养需求，本文将OBE教育理念引入到机械设计制造及其自動化专业的生产实习中，以实习产出成果为导向，对该专业的生产实习进行了改革探索。新的生产实习模式实施后，从答辩及考核情况来看，学生的动手能力和工程实践能力有了较显著的提高。虽然学生实习的任务加重了，但后续同学们的满意度较高。对于生产实习改革的具体措施，会根据实际情况持续进行优化和完善，进一步提升人才培养质量。

参考文献：

[1]许炉生，林春绵，吕伯昇，等.OBE导向下的环境工程个性化生产实习模式初探[J].高教学刊，2017（10）：9-11.

[2]陈志静，王大成.基于“卓越计划”的过程装备与控制工程专业生产实习改革探索——以广东石油化工学院为例[J].化工高等教育，2015，32（1）：26-29.

[3]成卓韦，吴石金，陈建孟.OBE理念下“3-3-3”融合的新型培养模式——地方高校环境工程专业人才培养体系构建与实践[J].浙江工业大学学报（社会科学版），2016（4）：452-458.

[4]赵健.OBE理念下理工科实践教学研究[J].教育评论，2019，236（02）：43-46+160.

[5]马全中.OBE视角下的实践教学体系改革研究——以韶关学院行政管理专业为例[J].韶关学院学报，2018，296（05）：85-88.

[6]陈江璋.基于“OBE”理念的电气工程及其自动化专业课程体系的研究与实践[J].电脑知识与技术，2017（23）：135-136+144.

[7]李娜娜，刘吉轩，徐永强.基于OBE理念的机械专业生产实习改革与实践[J].教育教学论坛，2019（24）：22-23.