基于OBE 理念的机械基础课程教学改革初探

2021-03-05刘家骅石彩华王洪磊倪红海

现代农机 2021年5期

刘家骅，石彩华，王洪磊，倪红海

（苏州健雄职业技术学院，215411，江苏苏州）

目前美国、日本、加拿大等发达国家，在工程教育中主体教学模式是成果导向教育（OBE，Outcome Based Education）。而在中国，由国家工程教育专业认证协会颁布的《工程教育认证标准(2014)》中充分体现这一理念。以授课对象为中心，并坚持不断改进是OBE 成果导向教育的核心理念[1，2]。按照OBE 理念，所有的课程教学设计和教学实施，都要反向设计。把毕业要求作为出发点，根据要求来确定本门课程的培养目标。把学生的学习成果作为核心，把学生能够成功学习作为焦点，基于OBE 理念很多教师对课程进行了改革，并取得了较好的教学效果。

“机械基础”作为智能制造学院工程学科一门重要的技术基础课程，目前苏州健雄职业技术学院开设机械基础课程的专业很多，任课教师在教学目标、教学设计上沿用同一课程要求，并没有针对不同专业学生进行相关改进，从教学模式上分析仍采用以教师为核心的授课模式，教学成果并不突出，使得大部分学生在学习该门课程时反映与实际结合得不够紧密，需要进行教学改革。

1 OBE 理念下深入分析学情

教师在机械基础课程上课之前首先对学生进行学情分析，有中专班、高中班及订单班的学生，学生的层次不同，基础相差悬殊。中专班的学生力学、工程材料、工程制图等课程基础比较薄弱，高中班稍好一点，订单班学生基础更优。订单班的学生是通过了企业考核选拔过来的，因此基础比较好；但是订单班的学生是为不同的企业培养的，比如舍弗勒、亿迈齿轮等企业，因此教师课前要分析企业背景和企业需求，以便针对性地进行授课。OBE 理念下，开课之前进行学情分析是很有必要的，根据学情分析了解学生的基础，进而确定本门课程的上课内容和节奏，力求让更多的学生能够跟上学习的步伐。

2 OBE 理念下明确机械基础课程教学目标

依据OBE 理念，以学生为中心，以专业要求所涉及到的指标点为焦点，通过本课程项目式教学，使学生掌握机械标准件的选择方法，能够根据服役条件正确选择零件，能够利用机械零件的材料性能、设计和有关强度校核计算方法，合理设计机械零件，同时具备查阅技术标准和搜集资料的能力。

3 OBE 理念下重构机械基础课程教学内容

确定了课程目标之后，根据OBE 理念来设计课程。在课程设计过程中，围绕的核心是让学生具备毕业要求规定的能力。本门课程是智能制造学院各专业的基础课程，课程内容相对比较多，涉及学科也比较多。内容组织逻辑性不强，让学生学习起来觉得很散。“机械基础”涉及了机械原理、机械设计、工程力学、工程材料四大部分的知识，每个章节的知识点比较多，新概念也比较多，对先修课程要求较高。根据不同的专业和学情的分析，以课程目标为核心，以教学大纲为出发点，根据知识点的难易程度，将知识点细化，同时每节课要根据所需进行增减，经过反复地推敲和试验，最终形成比较适合各个专业的教学内容。因此本课程在教学内容上，以11 个项目展开教学活动，必备的机械知识融入到不同的任务中，学生不但能够学习知识点和技术，而且能够提高解决实际问题的能力和形成较高的职业素养。

机械基础课程设计融入课堂教学任务[3]，创新方法融入课程设计过程，加强学生创新能力的培养，课堂教学和课程设计二位一体，相辅相成。在课堂项目教学过程中把设计任务书发给学生，在项目实施过程中完成理论课程的学习，这样学生的学习目标不但更加地明确，体现了成果导向的思维和教学模式，而且把科技创新项目带入课堂，以此来激发学生浓厚的学习兴趣,为创新创业大赛作准备。

4 OBE 理念下创新机械基础课程教学方法

在教学方法上进行改革，首先要转换师生的角色。基于OBE 理念，采用以企业实际项目为驱动及启发式为引导的教学方法，把学生作为上课的主体进行机械基础课程教学改革。例如，讲到V 带的设计项目，在课程开始讲述之前给学生先布置预习任务，通过线上学习或者阅读文献，让学生了解带传动的历史和在实践中的应用实例，让学生带着自己的预习知识开始进行项目的设计，这样对新知识的学习目标更加明确，以启发性的讲授方式让学生在实践的基础之上进行学习，更能提高学生的学习热情，实现成果导向教学。

随着现代教育的发展，线上教学已经趋于成熟，同时线上教学有利于学生对理论知识的掌握，因此在教学方式上采用线下+线上教学互通、“云班课+腾讯会议”线上授课及线下实践交流的方式。由于疫情的来临，学生已经适应线上的教学方式。教师在每次上课之前进行几分钟的测试，同时达到了上课点名的效果，也掌握了学生上节课知识的掌握情况，及时调整上课的节奏，优化上课知识点；同时安排线下交流和实践课程，让学生做到理论和实践相结合。

加入案例分析，有效提高学生的学习兴趣，同时提高学生解决实际问题的能力。教和学要形成闭环，针对每周的设计内容及时给予学生反馈，注重时效性，让学生在每周的学习中不要掉队。在课下交流时，要不断提醒学生充分利用网络资源，不要让学生在课下时间无所事事，沉迷在网络的游戏中浪费时间。在课程设计中要不断优化课程资源，创新思维和思想要交织在课程设计中，在课程教学中让学生学会弹性地思考和实践，从而来实现课程的延伸。

课上时间比较有限，要在课后给学生留一定的发挥空间，因此给学生留的课后作业应让学生独立思考，题目一定是发散的，让学生有很大的空间去自我发挥，实现OBE 的教学理念，以学生的发展为中心，以提高解决问题的能力为核心。

5 OBE 理念下融入机械基础课程思政

课程思政是近年来高校课程发展必不可少的一个环节，是高校全程全方位育人不可缺少的组成部分。机械基础课程将思政融入专业知识的讲解，培养主动适应社会需求的高素质技术技能人才。在讲解专业知识体系的同时，增加团队合作、爱岗敬业、服务社会等工程意识和人文知识，从而激发学生热爱专业、热爱国家的情怀，让学生树立正确的世界观、人生观和价值观，更重要的是让学生能够拥有远大的理想，报效国家。

“机械基础”作为智能制造学院的基础课程，在课程教学的开始一定会给学生讲述机械行业的发展史，机械行业对经济社会的发展起到了非常重要的作用，各种发明的出现都离不开机械装置。比如指南车的构造包括自动离合、齿轮传动等，地动仪包括连杆机构，这些改变历史车轮的机械装置，引领着世界的前进。虽然我国取得了很多成就，但是与发达国家相比，我们还有一定距离。在历史前进的车轮中，发展也并不是一帆风顺的，包含了艰辛和苦难，通过对机械行业发展史的讲述，激发学生的爱国情怀和使命感。

机械产品设计涉及了各个方面的要素，要素之间很多是冲突的，经济性和安全性两者就是矛盾的。作为设计者，要在大局观念下，学会统筹兼顾。机械是一个复杂的结构体，是由多个甚至上百个零部件构成的，要相互协作才能实现功能。如果一个零件出问题了，整个结构就不能完成预期的目标。单个齿轮的传动是有限的，如果组成轮系就可以实现大传动比传动、变速等单一齿轮无法实现的一系列功能，因此要讲究团队合作，创造最大的价值。

6 OBE 理念下优化机械基础课程考核体系

采用期末试卷考试的方式来评价学生的学习效果是目前最为普遍的一种考核方式，但是这种方式已经无法全面考查学生的实际能力，改变期末考试单一的形式来评价学生的学习效果势在必行。把线上测试、课上讨论、项目设计的成绩纳入学生的考核指标而且比例要大于期末考试，同时要改变传统的出试卷的方式，客观题在试卷中不能超过30%，大部分的题应该以主观题为主，加强工程背景和实践能力的考查，答案最好不是唯一的，尽量拓展学生的设计和创新能力，真实反映课程的教学效果和质量，促进课程的不断改进，形成良性循环。