基于OBE的机械工程专业导论教学设计

吴瑞明 傅阳

摘  要：基于学习产出的教育模式，针对机械工程专业导论，构建全员、全课程育人格局，推动专业导论的教学设计改革。以课程目标为导向，分析了机械工程专业教学体系及基于OBE的层次结构，梳理专业导论立德树人教学示范，推动工程问题解决方案正确评价，通过对机械工程专业导论教学设计和层次结构分析，推动立德树人为特点的专业课教学设计改革。

关键词：机械工程   专业导论   教学设计  OBE

中图分类号：G642                           文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）05（b）-0186-04

Teaching Design of Introduction to Mechanical Engineering Based on OBE

WU Ruiming    FU Yang

（School of Mechanical & Energy Engineering， Zhejiang University of Science and Technology， Hangzhou， Zhejiang province， 310023  China）

Abstract： Based on the education mode of learning output， aiming at the introduction of mechanical engineering， the whole staff and whole curriculum education pattern is constructed to promote the teaching design reform of the introduction. Guided by the curriculum objectives， this paper analyzes the teaching system of mechanical engineering and the hierarchy structure based on OBE， combs the professional introduction， establishes morality and cultivates talents， and promotes the correct evaluation of engineering problem solutions. Through the analysis of the teaching design and hierarchical structure of the introduction to mechanical engineering， the reform of the teaching design of professional courses with the characteristics of moral education is promoted.

Key Words： Mechanical engineering; Introduction to specialty; Teaching design; OBE

随着微电子技术、信息技术、计算机技术、材料技术和新能源技术等高新技术与机械设计制造技术的相互交叉、渗透、融合，使传统意义上的机械设计制造技术在原有基础上得到了质的飞跃，形成了当代的先进设计制造技术，与传统的机械设计制造技术相比既有继承，又有很大发展。如今，先进的设计制造技术正成为经济发展和人民生活需要的主要技术支撑，成为加速高技术发展和国防现代化的主要支撑，成为企业在激烈市场竞争中能立于不败之地并求得迅速发展的关键技术。利用计算机辅助设计与优化设计技术，使设计过程实现了自动化和最优化;微电子技术与机械技术的结合，实现了机电产品的一体化，出现了数控机床和加工中心、机器人、微型机电系统等;利用计算机控制技术使机械制造过程实现了自动化和智能化，传感技术、计算机技术和机械设计制造的结合;机器的设计与运行过程的紧密结合，可以对机电产品的设计过程、制造过程、销售过程、安装与运行过程实现综合的自动化控制[1]。

机械工程专业导论是机械类学生入校的第一课，通过本门课程，学生了解专业历史和发展、专业的知识结构和课程体系、对未来就业发展做好规划，这凸显了开设机械专业导论课的重要性。正因为专业导论课的先导性作用，起到“不要让学生输在起跑线”的作用，这个起跑线不单单是专业上的能力培养，也是立德树人的起跑线。要充分发挥专业导论课程的育人功能，实现学校、全员、全课程育人[2]。以课程为载体，以立德树人为根本，充分挖掘蕴含在专业知识中的德育元素，实现通识课、公共基础课、专业教育课与德育的有机融合，将德育渗透、贯穿教育和教学的全过程，助力学生的全面发展[3]。

1  专业导论课程目标设计

OBE（基于学习产出的教育模式）强调如下5个问题：教师想让学生取得的学习成果是什么;教师为什么要让学生取得这样的学习成果;教师如何有效地帮助学生取得这些学习成果;教师如何知道学生已经取得了这些学习成果;教师如何保障学生能够取得这些学习成果。知识是基础，能力和素质是知识追求的目标，能力是知识外化的表现，素质是知识内化的结果。OBE工程教育模式下，毕业生品质要求下的大学生综合素质的评价内容和构成要素，在内容设计上要充分体现知识、能力、素质三者之间的关系，明确各项指标，同时尽量使所设计的指标体系能够涵盖大学生的思想、學习、工作和生活等各个方面，同时，还要根据院校和专业的培养目标、学生自身能力发展的需要，科学赋值各项指标的权重，权重既要能主导导向，又要能兼顾平衡。

基于OBE理念，专业导论的教学设计，要解决是什么、学什么、做什么;毕业生应具备能力如何、就业领域如何、就业前景如何。专业导论的教学设计不仅仅是传授专业的基本知识，为学生构建一个学生应掌握的理论知识的框架和基本技能的框架，还要对学生个人能力的培养提出具体要求[4-5]，其基本要求如下。

课程目标1：了解机械工程专业相关的历史、文化、政策等背景知识，能够正确认识机械设计与制造等过程和客观世界的相互关系和相互影响及发展趋势。

体现在掌握机械工程专业的基本知识，机械工程专业是什么、学什么、做什么，能够正确认识机械工程工程背景及其相互关系。

课程目标2：能够评价机械工程实践中復杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

体现在学生设计复杂机械工程问题解决方案时，有绿水青山就是金山银山的意识，考虑《中国制造2025》和智能制造发展趋势;能够在团队合作中进行分工与协作，合理处理个人与团队的关系。

2  专业课程脉络教学设计

机械工程专业是什么、学什么、做什么，机械工程教学设计中，框架结构为通识教育、工程基础课、专业核心课和拓展复合课，通识教育中包括思政课、体育课、英语课和数里基础课，互相之间的支撑关系如图1所示。

基于课程模块树图，构建一个基于OBE的课程体系教学脉络，如图2所示。

2.1 通识教育与专业知识

基础专业知识不可能面面俱到，什么都学。只有在规定的学分和学时的情况下，尽可能让学生学到有用的知识，达到“学以致用”，这就要求对基础课、专业课以及实践课进行优化，实现知识有衔接和条理，专业导论的目的就是使学生了解后续课程脉络和阶梯关系。

2.2 工程应用能力

课程体系中的实践环节主要体现在课程实验、课程设计、生产实习及课外实践等环节中。讲解通过学分认证的形式，鼓励学生获得相关类技能证书。

2.3 创新能力

创新是素质教育的基本要义。创新意识的培养应贯穿于整个理论教学和实践教学体系中，还可以开设第二课堂和鼓励学生参加各种竞赛活动，开发学生的创新潜能。

3  工程问题解决方案评价的教学设计

专业导论和始业教育就是专业的起跑线，在专业导论教学中用学生喜闻乐见的方式，润物无声地开展全方位育人，引导学生设计复杂机械工程问题解决方案时，有绿色制造和智能制造意识，通过团队解决工程问题。苏格拉底认为“知识即美德”，即一切知识都具有“善性”，问题在于是否有发现的慧眼，找到切入点（见图3），通过教学活动潜移默化地影响学生正确评价工程问题，正是育人育才工作要做的。

专业导论主要内容为专业概述、培养方案、先进制造技术和学科竞赛介绍。在教学过程中，把立德树人知识点有机融入教学内容中，将图片、动画等多媒体技术嵌入课程。基于OBE理念，专业导论要给教师和学生规划好专业导论的层次结构，通过立德树人切入点融入立德树人元素（见表1）。

在团队组建教学设计中，结合学科竞赛和项目教学，注重培养学生个性和创新能力的新型创新教育教学方式实行“教学与科研互动”和“教与学互动”“学生与学生互动”倡导学生以小组形式共同完成实践项目任务，由教师协助学生完成多个项目（Project）方案分析和评价，并确定最终实施方案，学生通过对比和分析，确定实施计划。以指导学生参加创业大赛和学科竞赛为抓手，以竞赛实物、论文和专利等成果为导向。把控好让学生取得什么学习成果、如何取得这些学习成果、如何有效地帮助学生取得这些学习成果和如何评价学生已经取得了这些学习成果[6]。

4  结语

专业导论课程的教学设计，要基于OBE理念，结合立德树人这一根本任务，既提升导论主渠道作用，又发挥其他课程协同育人功能;导论的教学设计不能只是进行知识的传授，一定要与授课的专业、文化背景联系起来，结合专业特点和地域文化，倾听大学生成长成才需要，遵循规律，做好教学实施工作。专业导论课程设计，要进一步考虑校企合作，以校友（学长）创业、竞赛，报效国家的家国情怀等为内容，通过讲座形式进行教学改革。

参考文献

[1] Dixit， Uday Shanker，Hazarika， et al. A Brief History of Mechanical Engineering[M]. Springer，2017.

[2] JIN Tunan，LIU Liang. Course Ideological Study：Taking Aquatic Product[J]. Farm Products Processing，2018.

[3] 谭泽媛.课程思政的内涵探析与机制构建[J].教育与职业，2020，11（22）：89-94.

[4] 魏青云，张立新，程新奎.教学质量评价的改进研究——基于学习者体验的视角[J].成人教育，    2020，40（2）：19-26.

[5] 季丹丹，肖于波.OBE理念下思想政治理论课实践育人实效性研究——以“思想道德修养与法律基础”课程为例[J].大学教育，2020（11）：138-140.

[6] 张春，何辉波，马永昌.学生视角下机械专业导论课教学内容新思考[J].高教学刊，2020（11）：97-102.