基于OBE-CDIO的《机电系统设计》课程考核方式改革

冯嵩

【摘要】    为了适应课程在OBE和CDIO教育理念下做出的相应的教学改革，以往的课程考核方式需要做出改变。本文在考虑《机电系统设计》课程基于OBE和CDIO的教学改革下，提出了相适用的课程考核方式。该考核方式考虑了学生个人能力和分组的情况，并将每项考核指标对应各个课程目标，将期末试卷考试改为项目设计说明书的提交。实际教学表明，本文提出的课程考核方式符合OBE和CDIO的理念，能增加学生的学习动力，促进课堂好的教学效果的达成，并能对教学进行反馈，使学生进一步达到课堂学习目标，培养符合社会需求的工程技术人才。

【关键词】    OBE    CDIO    机电系统设计    考核方式改革

引言：

《机电系统设计》是我校机械电子工程专业的一门专业教育必修课程，课程主要内容包括机械单元基础、传动系统动力学基础、伺服与驱动单元、传感与检测单元、控制单元、接口技术这六大知识模块，这是一门综合性较强的课程[1]，需要利用机械设计基础、机电传动与控制、单片机与接口技术、传感与测试技术这些先修课程的知识内容来进行机电集成系统的设计，并为后续的专业及实训课程打下良好的硬件基础。因此《机电系统设计》是一门承上启下的课程，具有非常重要的地位[2]。

由于《机电系统设计》课程是一门工程性很强的课程，因此在本门课的教学中，本人采用了OBE和CDIO的工程教育理念。基于OBE，调研了社会及企业对人才的需求情况，制定了本门课的毕业要求，并指定了相应的课程目标及教学内容。基于CDIO，设计了任务式教学和学习的实际工程项目，让学生边学习边做项目。在OBE和CDIO的教学理念和教学模式下，本人发现传统的课程考核方式存在很大的问题。传统的考核方式只是简单的将课程总成绩分为出勤、课堂表现、作业、期末考试试卷成绩这四个部分，其中期末考试试卷成绩占总成绩的60%，其余成绩共占40%。这样的考核方式没有针对OBE的课程目标，也没有考虑CDIO的工程项目任务，因此传统的课程考核方式已不再适用于OBE和CDIO的教育理念，必须对该课程的考核方式进行改革，进一步提高课堂的教学效果和学生的学习效果。

一、OBE、CDIO在课程中的应用

OBE教育理念强调以学生为中心，关注学生学到了什么，学到的知识及获得的能力是否符合社会需求[3]。在OBE理念下，课程的教学目标及内容要考虑社会对相应人才的需求，根据需求提出课程的毕业要求，根据毕业要求制定课程目标，根据课程目标选择合适的课程内容。本人根据调研的社会及企业对本专业人才的需求，提出了表1所示的本门课的六个毕业要求，并制定了支撑这些毕业要求的六個课程目标（如表1所示），然后根据这些课程目标选择了合适的教学内容。

CDIO工程教育理念以产品的构思、设计、实现和运行为载体，用实际工程项目任务式驱动的方式，来进行课程的教学和学习[4]。本人将OBE理念下选择的课程内容分为了六大知识模块，根据这些知识模块设计出了能很好锻炼学生能力的实际工程项目，即“抓球机器人”，“抓球机器人”这个项目分为机械结构设计、惯量和阻力矩归算、电机传感器选型、机器人电路设计及控制器选型五个设计部分，每个设计部分的参数选择及设计都在学习相应知识模块时进行，这样学生能边学边做，提高学习兴趣和动力，课堂效果也比传统理论讲授的好很多。为了配合实际工程项目教学模式，期末试卷考试形式改为了提交项目设计说明书成果形式。另外，考虑到培养学生的团队协作能力，学生在学习和设计过程中以两到三人为一小组，最终设计说明书也以小组为单位提交。

二、基于OBE-CDIO的课程考核方式

《机电系统设计》课程采用了OBE和CDIO的教育理念，传统的课程考核方式过于简单，不再适用，因此本人根据课程在OBE和CDIO方面的教学内容及模式方面的革新，对本门课的课程考核方式进行了改革探索和实践。

在OBE理念下，课程根据六个毕业要求制定了六个课程目标， 以往的考核方式没有充分考虑这些课程目标，而本门课程最终要求学生的学习结果要达到这些课程目标，进而职称毕业要求，满足社会需求，因此本门课程考核方式的一大改革在于每项考核指标都要充分考虑课程目标，与课程目标对应，考核方式的制定也是为了更有效的达到这些课程目标。另外，在CDIO理念下，课程教学和学习以工程项目为任务驱动，这种情况下如果期末考核还是以试卷考试方式进行就不合适了，因此本门课程考核方式的另一大改革就是把期末试卷考试改成提交项目设计说明书的形式，这样既符合项目驱动理念，又能让学生很好的锻炼写作能力、总结能力和工程项目实践能力。在以工程项目为任务驱动的教学和学习过程中，学生以小组形式研究讨论参数选择及模块设计，并以小组为单位提交项目设计说明书，因此本门课程考核方式的又一个改革就是除了考虑个人能力外还要考虑小组考核成绩的组成。经过反复摸索，本门课程最终形成了自己独特的考核方式，其中考核项分为出勤10%、作业20%、实验10%、项目设计说明书50%、自我评价10%共五项，项目设计说明书分为第1章机器人机械部分设计、第2章机器人电控及动力元件选择、第3章机器人电路设计、第4章经济技术性分析、第5章心得体会、第6章课改建议共六章内容，并附录小组讨论记录单。课程毕业要求、课程目标、各项考核指标之间的关系如表1所示。

从表1可以清晰的看出课程的毕业要求、课程目标、各项考核指标之间的关系。课程实际考核时，每位学生的成绩都会按照各个学习目标下的各项考核指标来给定相应成绩，最终按照百分比例计算出每位学生的各项考核指标的成绩、各个学习目标的成绩及总成绩。课程教学最终要达到学习目标，因此教师可以根据各个学习目标的成绩来看各个学习目标的达到情况，成绩较低的学习目标说明该目标未能很好的达到，教师需要在今后的教学中更加重视该目标，相应的教学内容和教学方法做出适当的调整来达到成绩较低的学习目标，从而考核结果对教学有反馈，进而更好的支撑毕业要求，培养高质量的符合社会需求的人才。

三、结束语

《机电系统设计》课程综合了一些先修课程的知识，要求学生能完成机电系统的设计，并为后续课程打下基础，因此该门课程非常重要，而以往传统的理论讲授达不到好的教学效果，本人对该门课程进行了一系列的教学改革，包括基于OBE的毕业要求、课程目标的制定及课程内容的确定，基于CDIO的工程项目式教学，在这些教学改革下，以往简单的课程考核方式不再适用，因此本文研究并提出了适用于OBE和CDIO理念的考核方式，该考核方式能很好的支撑课程目标，并能用考核结果来反馈教学，让教学不断改进，从而进一步达到课程目标，有一个很好的反馈机制。该考核方式已经用于本门课程的教学，实践结果表明，该考核方式能很好的服务于教学，并能对教学进行反馈，使得教学逐渐达到学习目标要求，学生的专业能力和综合素养都得到了很大的提高，在该考核方式下培养的学生也更符合社会的需求。虽然本考核方式在教学中有了一定的效果，但在今后的教学工作中本人会继续研究和探索更适合于本门课程的教学模式和考核方式，为培养高质量工程技术人才贡献自己的一份力量。

参  考  文  献

[1]彭精立，沈杨，李星，李淑梅，姚婷梅.“机电一体化系统”课程教学改革探讨[J].南方农机， 2021，52（10）：126-127+157.

[2]王碧艳.基于CDIO模式的机电一体化技术课程教学改革探讨[J].现代职业教育，2020（39）：164-165.

[3]赵美卿，张立仁，赵丽.基于OBE-CDIO机械电子工程专业人才培养模式的研究[J].科技经济导刊， 2020，28（33）：86-88.

[4]李爽.基于CDIO理念的项目化教学改革的探索——以机电一体化专业为例[J].职业，2018（33）：47-48.