基于OBE理念的机械制造课堂教学模式研究

2022-11-16郑送军

农机使用与维修 2022年1期

郑送军

(陕西咸阳师范学院，陕西咸阳 712000)

0 引言

OBE( Outcomes-based Education)即成果导向教育，近几年是国际高等工程教育改革的主流理念。体现了以学生为中心的教育价值观，遵循反向设计，正向实施的原则。实施过程依据国家、行业及企事业用人单位的需求制订教学培养目标，合理化毕业要求以及课程体系。与传统教育比较在很大程度上保证了教育目标与结果的一致性。

目前，我国高校每年向社会输入大量机械类人才，但现实不容乐观，由于毕业生步入工作岗位不能满足企业实际生产的要求，导致企业对学生认可度不高，形成了大量人才荒废，企业工程技术人员紧缺的局面。如何实现毕业生在工作岗位上的理论知识与生产实践快速衔接，满足企业需求，成为教育工作者必须思考的核心问题。通过对往届毕业生回访、问卷等多种形式调查，发现在机械类课堂教学中，践行OBE理念的课堂教学改革研究，有助于解决课堂教学存在的问题，有助于改变目前课堂教学与生产实践脱节的现状，有助于提升人才培养质量，为课堂教学改革研究打开新局面。

1 改革课堂教学方向和着力点

一位教育家说过，学生在课堂上学习的知识、原理和实际生活之间有一条鸿沟，教育的任务就是把这条鸿沟填平。参照OBE理论在国际工程教育领域的研究成果，确定机械制造课程改革方向和着力点，即采用“反向设计，正向实施”的持续改进循环模式，实现应用型人才培养，填平这条鸿沟。

1.1 促进学生知识水平和综合能力的提升

以培养学生能力满足企业要求为支撑点，重新设置课程目标。机械制造基础是工科学生必修的一门重要专业技术基础课。该课程具有内容涉及面广，知识点多，逻辑性不强，与工程实际应用结合紧密的特点，常因学生缺乏实践经验，导致学习内容不容易掌握。传统的教学方式重“拿来”轻“消化”，教师为完成教学任务，很少考虑到学生就业方向和培养目标的要求。鉴于此情况，将OBE理念引入课程教学中，把工程实际应用的内容划分模块进行教学，每个模块指定一位在该领域有实践经验的教师牵头开展教学。教师即可以把自己的科研项目引入到教学中，还可以把已转化为成果的项目介绍给学生，采用“以研促教”的方式激发学生学习兴趣，增加学生学习动力[1]。另外带领学生投身生产第一线去参观学习，让学生深入现场亲眼目睹生产过程，对该课程有一个全方位的了解，明确该课程在实际生产有哪些用途，能解决实际存在的哪些问题，这样有目的的教学，引领学生将所学的知识和实际生产联系起来，增强学生的求知欲望和探索精神，提高了学生知识水平和综合能力。

1.2 建立交互式课堂

改变教师“教”和学生“学”的方式，传统的教学是“教师把知识、技能传授给学生”的过程，教师“重教轻学”，这是传统教学理念的弊病。而成果导向教育认为教学就是“教学生会学”，“会学”是核心问题，即教会学生会自学、做中学、思中学。传统实践教学环节以教师为主，学生只是机械性“复制”整个过程，没有机会独立思考，导致学生不能达到实际目标要求。采用成果导向教学模式，针对实验中部分内容教师不详细讲解的问题，督促其带着问题走进实验室，引导学生自己挖掘结果，有效调动学生学习热情。实验开始前将学生分成几个小组，每组选一名组长，教师对组长进行重点引导训练，然后组长对小组成员进行指导，最后以小组为单位进行总结汇报。小组汇报内容包括学到的知识，观察到的结果，实验中遇到的困难和解决的方法，以及自己的收获。如果实验不成功，要分析失败原因，最后以报告的形式呈递给教师，教师针对学生存在的问题进行分析、讨论最终消除学生的疑虑。学生带着问题完成整个实验过程，学会独立思考、分析和解决实际问题的方法，也培养学生团队协作精神，树立严谨的科学态度。

1.3 转变教学形式与教师角色

着力把知识传授式课堂转化为问题探究式课堂,把教师角色由学科知识专家转变为知识引导者。以前的教学大纲与授课时数、教材严格挂钩，教师上课注重学生对每个知识点的掌握，结果学生学完课程后，不清楚所学的知识有何用途，更谈不上培养学生的创新思维能力。因此，在教学改革中应做到有教材，但不被束缚，把教材只作为参考资料，把教师作为教学引导者。首先，教师制定与学习成果相一致的教学目标，采取新颖、灵活的教学方式，让学生提出问题，激发学生对学习的兴趣。其次，在课堂上，把重点以提纲的形式呈现给学生，提供参考文献来源，引导学生有针对、有目的、独立自主的去学习。最终引导学生探究该领域的研究前沿动态。这样教师既发挥了授课的主观能动性，又激发了学生学习新知识的兴趣，经过潜移默化引领学生自觉深入到新知识海洋，同时提升学生独立学习综合能力。

2 基于OBE的个性化教学策略和方法

基于OBE的研究型教学模式和个性化教学，应突出学生主体地位和教学过程的产出，采用多种教学方法开展教学活动，按照学生的不同需求制定个性化的教学方案，为不同水平的学生提供学习机会和学习指导。

2.1 优化课堂内容，改变教学方法

传统的教学模式严格围绕教材内容展开，教师注重对知识的积累和灌输，通常教学方法是教师讲，学生听，师生之间的交流方式是教师问，学生答，课堂气氛十分沉闷。课堂上学生接收的知识点多，课后学生通过突击强化模仿练习被动接受知识，目的是顺利通过考试。步入工作岗位后只能勉强适应社会，而不能满足社会需求。通过学习OBE理念，优化教学内容，改革教学方法，教学内容与时俱进，能帮助教师更新教学活动方案，探索个性化教学策略，提高教学效果。具体实施过程是：首先，教师提炼教学内容，设计合理方案，启发学生发现、提出、选择可以研究的问题。其次，学生明确需要解决的问题，根据自己学习能力，设计出合理、可行的解决问题方案和步骤。然后，通过学生自主探究、合作交流等形式，实现解决问题的过程。最后，学生展示自己活动过程和结果，并交流收获和体会。通过每位学生踊跃参与课堂交流，积极讨论问题，在有限的时间内掌握和消化学过的知识，使知识转化为成果。

2.2 开辟第二课堂，激发学生学习内在驱动力

传统的教学活动，是教师和学生在固定场所，在规定时间内有目的、有计划的完成教学任务。贯彻OBE教育理念，以学生为中心，调动学生的内在学习兴趣，增强学生学习的主动性和积极性。采取哪种手段才能使学生愿意去探究和学习，是教育工作者应该积极思考的问题。在课程的教学过程中，教师尝试开辟第二课堂，激发学生对学习的认知内驱力[2]。围绕培养目标和要求，采用课内和课外相结合，运用多元化教学模式，充分利用网络、媒体平台构建第二课堂，线上线下随时交流，对学生情感、态度、价值观的变化起到润物细无声的作用，激发学生浓厚学习兴趣，自觉养成良好的习惯，增强第二课堂的育人功能。

2.3 加强校企协作，共建衔接桥梁

学生是教学活动的主体，也是OBE教育理念的最大受益者。学生对工程环境的认知及工程意识的培养是教育改革的核心内容。因此，在实践教学中，除了培养学生学习理论知识，学会分析和解决问题外，更重要的是培养学生在工程实践中所具备的知识、能力和素质。校企合作是学生实现该目标的一种有效方式。一方面，可以选派有实践经验教师带领学生进入生产一线实践学习，让学生熟悉实际生产过程的技术和流程。另一方面，联系企业技术骨干与教师到学校实习现场，共同指导学生实践，以满足岗位目标的需求，让学生和企业提前做到无缝对接。通过校企联合培养，提升学生的实践能力，并将创新教育融入到人才培养模式过程中。

3 基于职业岗位能力需求，聚焦能力培养

以OBE能力核心为指导，聚焦学习能力、岗位能力培养研究。以“反向设计、正向实施”的思路，对照专业人才培养方案和毕业要求确定课程体系。课程开展以工程应用为导向，加强实践教学项目工程化建设形成，改变实践教学方法。以课程设计为例具体实施分为以下阶段。

第一阶段，动员和项目选题。根据学生学习情况，良莠搭配教师提前将学生分成3～5人小组，借助各种学习工具查阅资料，经过比较、分析、筛选、学生讨论，教师协商选定课程设计题目。通过该过程调动学生学习的积极主动性，并培养学生主动思考和思维的能力。

第二阶段，方案设计。在教师的引导下，学生根据自身情况，进行角色分工，确定课程设计的任务和预计完成的进度和要求，每组以书面形式提交任务完成内容、进度、分工和阶段性成果等。学生发挥各自的特长分工协作，在完成方案设计、经济性分析与可行性论证工作，培养学生管理项目、团队协作、独立思考的能力。

第三阶段，实体制作。学生自己设计方案，通过仿真完成实体造型。对于数控工艺可采用数控加工轨迹仿真分析，对整台机器可以采用动态模拟装备过程实现。有条件院校也可以采用3D打印方式进行实体制作，最终以仿真结果或者实物形式提交设计成果，激发学生学习动力和探索激情，提升学生空间思维能力。

第四阶段，归纳总结。学生对目标方案过程进行归纳总结，通过完成方案设计、分析计算、方案工艺、尺寸、分析定位，合理判断方案产生的有益影响等，撰写课程设计说明书，锻炼学生的概括写作能力和严谨的科学态度[3]。

第五阶段，答辩交流。经过教师验收后，学生按照任务书要求提交课程设计全部成果，每个学生运用多媒体演讲，阐述课程设计过程。教师就相关内容进行提问，学生答辩，最后教师通过学生答辩、交流、表达方面等给予学习成果评价，锻炼了学生的表述、沟通和思辨能力。通过本课程的设计，结合大学生科技创新项目和学科竞赛开展，提高了学生的创新和动手能力。

4 构建基于OBE的课程学习成果评价体系

基于OBE的成果导向理念，根据学生个体差异，研究制定个性化、多元化和梯次的学习成果评价标准，注重达成学习成果内涵和个人学习进步。以课堂表现、上课考勤、团队协作、作业评阅等多样化评价方式，使不同学习能力的学生都能真实的体现学习成果，增加了学生自信心。教师将考核方式贯穿于整个教学过程中，提高考核的维度，增强课堂表现和实验操作的权重。将学习成果评价内容分为五个方面，课堂考勤占10%，平时作业占20%，实验操作及团队协作占20%，实验报告占20%，考试成绩占30%。最终学生要得到一个好的评价结果，必须注重平时学习过程的努力和付出，这有利于克服学生平时不爱学习、考前突击的弊端。

教师是学生学习的引导者和促进者。评价体系应以教师的教学作为评价主体，包括教师自评和学生评价两方面。教学实施过程中，教师通过操作示范、评价、反馈及建设性介入等方式，帮助学生构建自己的知识体系。因此，对教师的评价方式、内容和标准应围绕着学生学习的全过程、教学效果、学生在课堂所获得的学习成果而论。

对学生学习的评价，根据学生的个体差异，制定个性化、多元化、梯次性的学习成果评价标准，为不同层次的学生搭建学习进步阶梯，使每个学生都有出彩的机会。一方面，通过多渠道评价体系，使每个学生都能看到自己进步的空间和努力的方向。在学习上获得成功的喜悦与体验。另一方面，通过对学生的学习评价、信息反馈，使教师及时准确掌握学生的学习状态、学习过程和学习成果，根据教学内容和教学对象及时修正、调整教学方案、教学策略，做到因材施教。教师将考核方式贯穿于整个教学过程中，提高考核的维度，增强课堂表现和实验操作的权重。