基于OBE的機械制圖教學改革與實踐

董 玲，何俊杰

（天津工業大學機械工程學院，天津300387）

基于OBE的機械制圖教學改革與實踐

董 玲，何俊杰

（天津工業大學機械工程學院，天津300387）

OBE提供了一種以學習結果為導向，“以生為本”的教育哲學。闡述了OBE及其實施原則，并指導機械制圖教學改革實踐。以“應用”為宗旨構建課程體系和教學內容，創新課程考核體系和方法，建立完善的網絡自主學習平臺，增加課外實踐，從而引導學生自主探究，培養學生綜合應用能力、創新實踐能力和工程意識，取得了良好效果。

機械制圖；OBE；教學改革；實踐

機械制圖課程作為工科類高等院校的專業基礎課程，具有與工程實際應用結合緊密、實踐性強的特點。主要培養學生的繪圖和讀圖技能、空間想象能力、創造能力和工程應用能力，起著其他課程所不能替代的獨特作用。

成果導向教育（Outcome-Based Education，OBE）重視學生學習成果，是一種強調能力培養、能力訓練的教育系統，在理念上，OBE是一種“以生為本”的教育哲學；在實踐上，是一種聚焦于學生受教育后獲得什么能力和能夠做什么的培養模式[1-4]。一切教學活動、教學過程和課程設計都是圍繞實現預期的學習結果進行。OBE是一個值得借鑒的教育教學改革觀念和重要理論，是追求卓越教育的一個正確方向。為適應當今不斷發展的社會對高素質人才的需求，本文將OBE教育模式應用于機械制圖的教學實踐，重視學生學習成果，開展課程教學改革，不斷加強學生綜合能力和工程應用能力的培養。

1 OBE的實施原則

OBE的實施原則如下[2，5]：（1）清楚聚焦：課程設計與教學方法應著眼于學生在整個學習過程結束后能達成的最終學習成果，并讓學生將其學習目標聚焦在這些學習成果上。（2）擴大機會：課程設計與教學要充分考慮每個學生的個體差異，教師應以更彈性的方式來配合學生的個性化需求，并讓學生有機會去印證所學，以及證明他們的學習成果。（3）提高期待：教師不應為學生設定一般性的標準，應該提高對學生學習的期待，制定具有挑戰性的執行標準，將學生的學習過程視為學生自我實現的高層次挑戰。（4）反向設計：以最終目標（最終學習成果或頂峰成果）為起點，反向進行課程和教學設計，開展教學活動。

2 OBE視角下機械制圖的教學改革實踐

2.1 以“應用”為宗旨構建課程體系和教學內容

根據OBE教育模式，課程體系和教學內容的改革首當其沖。

（1）將理論與實踐做到緊密結合，并加強實踐環節。在嚴格把關課程基礎性前提下，對課程教學內容及時間安排進行調整，將第二學期進行的計算機繪圖（CAD）課程調整到第一學期進行。實現傳統制圖內容與CAD相互支撐和融合式教學，從部件的功能剖析零件的作用和形式，融入計算機實體造型表示法作為課程基礎理論，形體的構型與描述通過三維建模加以實驗驗證。通過三維建模的實踐，提高學生的工程圖表達能力、創新思維能力和構型能力，充分體現設計制圖的培養目標，以適應現代設計和制造的要求。

（2）將實際加工引入課堂，加強工程意識。針對學生缺乏對機械產品的感性認識，不了解零件的工藝結構、尺寸的合理標注以及裝配體的拆裝過程等，很難理解零件圖和裝配圖部分教學內容，將在工廠加工車間實地拍攝的機械零件加工過程以及裝配體的拆裝過程錄象引入課堂，使學生在生動、形象的教學環境中獲取加工應用的感性認識，加強學生對課程相關知識的學習、理解和應用。

（3）加強徒手繪圖訓練，培養學生工程應用適應能力。在工程一線，經常涉及零件、機器設備的測繪，徒手繪制零部件的草圖是其中很重要的一項工作，培養學生徒手繪圖的能力至關重要。

2.2 創新考核內容和方法

構建考核體系是教學過程的一個重要環節，應包含課程的所有學習成果，全面考查學生的綜合能力，尤其是工程實踐能力和創新能力。基于OBE教育模式，改革以往單純的筆試和上機的考核方法，建立多樣化考核體系，設置多項考核內容和指標，見圖1.該考核方法注重學習過程、實踐能力和創新能力考核，由各項指標的綜合得到學生的總評成績，全面地考核評價學生的學習成果。這種全過程多元化考核方式注重監控學生的學習過程，可動態把握學生知識和能力的發展水平，培養和測試學生的綜合能力，對學生的評價結果更全面、客觀、準確，有效避免了個別學生考試投機的不良現象，對學習起到了良好地引導作用。

圖1 機械制圖多元化考核體系

2.3 建立完善的網絡自主學習平臺

鑒于學生普遍缺乏專業知識和工程實踐，部分教學內容學生難以理解，筆者利用現代教育技術網絡課程中心系統，創建了課程網站，形成開放式圖學教育教學平臺，課程網站界面如圖2所示，包含教學課件、習題解答、三維圖庫、動畫演示、課程錄像、互動欄目等內容。其中教學課件是以教學單元為單位的包含文字、圖片及聲音等多種形式的多媒體電子教案；習題解答是與課程各教學單元及內容對應的作業題目及答案；三維圖庫和動畫演示欄目包含教學課件及習題中涉及的組合體和各類零件的三維造型、常見裝配體的拆裝過程以及工作原理仿真動畫，能播放演示，使課程中抽象的內容實現了形象化、直觀化，有助于幫助學生理解掌握教學內容，提高空間想象和分析能力，還能激發學生的學習興趣；課程錄像部分是對零件圖、裝配圖等教學重點、難點部分內容錄制的教學視頻，學生可以在線播放或下載后學習、復習。不同層次的學生可依據自身情況，從各模塊中選取合適的學習內容和策略進行學習，遇到學習疑難時，可以進行網上交流、討論和答疑。

圖2 機械制圖課程網站界面

此平臺提供了良好的自主學習環境，使學生在學習時間、空間上更加獨立和自由；豐富多樣的多媒體技術和網絡資源，使得教學內容更直觀形象、容易理解，激發了學生的學習興趣，提高了學生對課程的適應能力和學習效果。

2.4 通過學科競賽、校企聯合等多種模式，增加課外實踐

教師還利用多種形式，增加學生的課外實踐機會，培養學生的綜合素質。（1）鼓勵和組織學生積極參加課程學科競賽。在各屆天津市“投影制圖競賽”和“CAD競賽”中，我校學生都收獲了團體獎和個人一、二等獎的好成績。（2）實施師生合作共建教學資源課題的策略，請學生參與課程教學資源建設。近幾年中，引導組織學生參與完成多項課題，如機械制圖教學中常用裝配體三維模型庫的建立、《機械制圖零部件測繪》設計與指導等。（3）實施校企合作聯合培養學生，由教師牽頭，帶領學生組建三維建模團隊，與邁迪信息有限公司合作進行工程化三維建模。

這些策略使學生課余更多地參與到工程實踐，讓學生有機會去印證所學，激發了學生的積極主動性和創造力，培養了學生自主探究能力，提高了對知識的綜合運用能力、實踐創新能力，增強了工程意識，促進了教-學-實踐的良好持續性循環。

3 結束語

實踐表明，應用OBE教育模式指導機械制圖教學，以學生為本，有效地激發了學生的學習積極性、主動性和創造性，加強了學生的知識遷移能力和自主探究學習能力，提高了學生從解決固定答案問題拓展到解決開放式問題的能力，培養了學生的綜合能力和工程素質，收到了良好的學習效果；也使得圖學教育由傳統的注重繪圖、讀圖等制圖技能本身的訓練向體現以設計制圖為培養目標的逐步轉換，提高了教學質量。

[1]李靜，牛文杰．OBE視閾下高校CAD課程多元考核體系的探究[J]．圖學學報，2016，37（4）：561-566．

[2]李志義，朱泓，劉志軍，等．用成果導向教育理念引導高等工程教育教學改革[J]．高等工程教育研究，2014（2）：29-34．

[3]顧佩華，胡文龍，林鵬，等．基于“學習產出”（OBE）的工程教育模式——汕頭大學的實踐與探索[J]．高等工程教育研究，2014（2）：27-37.

[4]宋志剛，陳紅，王根平．成果為本的專業設計——基于加拿大北阿爾伯塔理工學院實施OBE教學改革的啟示[J]．深圳職業技術學院學報，2013，21（1）：63-66.

[5]徐聯恩，林明吟.成果導向教育（OBE）的教育改革及其在美國實踐的經驗[J].教育政策論壇，2005，8（2）：55-74.

Teaching Reform and Practice of Mechanical Drawing Based on OBE

DONG Ling，HE Jun-jie
（School of Mechanical Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）

OBE provides an student centered educational philosophy based on learning outcomes.OBE and its implementation are described and applied to the practice of teaching reform of mechanical drawing.Constructe curriculum system and teaching content with the purpose of"application"，innovate course evaluation system and method，establish a sound network of autonomous learning platform，increase extra-curricular practice，so as to guide students to explore，cultivate students’comprehensive ability，innovative practical ability and engineering consciousness，and good results are obtained.

mechanical drawing；OBE；teaching reform；practice

G712

A

1672-545X（2016）11-0215-02

2016-08-19

天津工業大學高等教育教學改革研究項目（2015-2-13）

董玲（1976-），女，河北唐山人，講師，博士，主要研究方向為工程圖學和CAD/CAM。