基于OBE準則下多維多尺度考核體系的應用研究

李中偉 王從軍 鐘凱

摘 要 三維測量與設計課程在教學過程中存在學生學習積極性不高，建模能力弱的現象，針對這一問題，通過改進考核方式，提出了一種基于OBE準則下多維多尺度考核體系，經過理論分析和實踐應用，結果明該方法有明顯的效果。

關鍵詞 三維造型設計 OBE 多維多尺度 考核體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.03.033

Abstract In order to solve this problem， a multi-dimensional and multi-scale assessment system based on OBE criterion is proposed by improving the assessment method， and the results of theoretical analysis and practical application show that the method has obvious effect.

Keywords three-dimensional modeling design； OBE； multidimensional and multi-scales； assessment system

三維造型設計是研究型和應用型院校機械制造大類都開設的一門專業核心課，它注重培養學生由二維空間向三維空間轉換的能力以及邏輯思維能力，是后期機械制造大類專業中數控加工、模具設計以及3D打印技術等課程的重要基礎。近年來，隨著我國高校教學改革的不斷深入，機械制造大類專業教學改革備受關注，這與國家制造產業提出的“從中國制造走向中國智造”的戰略部署相吻合。[1-2]三維造型設計課程作為機械制造大類專業的核心課程，如何改革使學生能夠提高三維建模的能力，日益凸顯重要性。

目前，三維造型設計課程的教學中存在著以下的主要問題：（1）講授知識教師為主導，而學生處于被動灌輸地位；（2）學習內容枯燥，學生學習積極性不高。分析以上問題，本文認為這一現象與考核體系有很大的關系。作為教學環節中的關鍵一環，考核是教學內容的延續，有效的考核評價體系是保證優秀教學設計達到預期學習成果的重要保障。傳統的考核方式以終結性考試為主，忽視了過程考核，側重于考查學生對知識點的理解，不注重知識的遷移和創新應用，導致學生的積極性無法被充分調動起來，創新能力更無從說起。

為了提高學生的積極性和三維建模能力，以三維測量與設計課程為例，引入了OBE教學模式，[3-4]創建多維多尺度的考核評價體系，促進了學生的自主學習，延伸了學生的學習時間和深度，經實踐教學，驗證了該方法的有效性。

1 基于OBE準則下多維多尺度考核體系的構建思路

1.1 OBE教育理念

基于成果導向教育（Outcomes Based Education， OBE）是一種以學生預期學習成果為導向的教學模式。它強調學習成果的預先設定與成果的實時評價，從組織、實施和評價三方面對教育進行持續性改進。OBE已被《華盛頓協議》全面接受，現已成為美國、英國和澳大利亞等國家教育改革的主流理念。[5]

傳統的教學模式先設計教學，再設定教學目標，衡量學生的方法就是平時成績+期末成績，該方法忽視了學生掌握書本之外的能力。而OBE教育模式，以學習成果為導向，先確定教學目標，再設計教學，最后通過多維多尺度考核評價體系檢驗學生學習的成效，是一種逆向的教學設計模式（如圖1所示）。在教學過程中為了提高學生學習的主動性和積極性，引入了投入學習理論，促使學生全身心投入到學習中。

1.2 多維多尺度考核體系的構建思路

基于OBE的教育模式，考核包括了課程所有的學習成果，筆者提出了一種多維多尺度的考核評價體系。以三維測量與設計課程為例教學為例，多維是指課程考核體系從過程考核、理論知識考核、實踐能力考核和創新能力考核等多個方面的考核；多尺度是指每一個方面的考核又分為多個模塊去考核，如過程考核又可分為：出勤、課堂回答、平時作業、討論參與、資料搜集和團隊協作等方面的考核。

此外，對于終結性考試模塊，可以采用柔性多梯度考核方式，參照舉重運動員成績評分規則，每次考試可以給學生3次機會，學生在每次考試時可以任意選擇不同難度的梯度，即：如第1次可以選擇難度低的梯度，如（60，70）（單位：分），保證有了及格成績后，第2次、第3次再增加難度，尋求更高的分數。如果首次沒有及格，學生還有兩次考試機會；如果首次及格了，學生可自由選擇是否放棄剩余兩次的考試機會。這種柔性多梯度考核方式給學生創造了更多選擇，促進了學生學習的主動性和積極性，也激發了學生學習的興趣。

2 基于OBE準則下多維多尺度考核體系的實施

華中科技大學材料科學與工程學院材料成型與控制工程專業，開設了“3D測量技術與逆向設計”課程，并使用本文提出的方法進行考核，取得了顯著效果，下面闡述具體的實施過程。

考核方式采用多維多尺度評價體系，具體如圖2所示。多維包括：過程考核、理論知識考核、實踐能力考核以及創新能力考核，各部分占比分比為：40%、20%、20%、20%，采用4222的模式。

多（六）尺度的過程考核具體包括出勤、回答問題、平時作業、討論參與、資料搜集和團隊協作等方面的綜合考核。出勤和課堂回答通過微助教平臺完成，平時作業通過郵箱傳輸，討論參與、資料搜集和團隊協作是在答辯環節和大作業環節中體現，通過團隊整體測評取成員最低分為團隊所有成員最終成績的原則，來激發大家主動投入學習中。

理論知識考核：采用試卷測評和答辯測評兩個尺度，試卷測評采用閉卷形式，主要考查的內容以設計軟件Rhino常用基本命令、常用設備以及繪圖技巧為主，同時增加應用知識和創新知識。答辯測評是老師出一套開放性題目，學生自己去設計，設計完成后進行答辯。例如：17級答辯的題目是，自行設計一支筆，要求具有螺紋可實現配合功能，可將筆芯裝入使用，外形簡單適用即可。如圖3所示為學生設計的筆通過3D打印機打印出實物，各零部件圖。

實踐能力考核：主要考查學生的上機實操能力，分為圖片復原考核和實物復原考核。圖片復原考核是通過幾張產品的圖片，將復原產品的三維模型；實物復原考核是給出實物模型，學生通過簡單測量后，近似創建出實物的三維模型。圖4為學生根據圖片復原出來汽車的車身三維模型。

創新能力考核：主要從復原創新考核和自主創新考核兩個尺度進行考核。復原創新是指不僅較好地復原原有產品，在此基礎上再次進行創新設計；自主創新是學生自己構思出來產品的造型，并進行三維建模。

3 傳統方法與該方法的對比分析

3.1 實驗情況

15級材控班（總人數78人）的“3D測量技術與逆向設計”課程時使用傳統教學方法；16級材控班（總人數82人）的《3D測量技術與逆向設計》課程時使用本文提出的方法，兩個年級進行了比對和分析（注：兩個年級學生人數相近，生源、任課教師以及上課地點相同）。

3.2 實驗結果分析

從上課情況分析，16級的學生與15級學生相比較，學習態度和學生參與程度都有了顯著提高，下面從學生成績和學生滿意度兩個方面進行分析。通過對15級與16級課程成績分析，發現16級學生的不及格率降低了，高分人數增多，平均成績大于15級。16級學生對課程的滿意度調查，可以看出絕大多數學生對這種教學方式非常滿意。

4 結論

將OBE準則下多維多尺度考核體系應用到三維測量與設計課程教學中，經過理論分析和實踐應用，結果表明該方法有顯著的效果，學生學習的積極性和興趣有明顯提高，技能水平和創新力得到了培養。在今后的教學實踐中，還需經過大量的實踐應用，提煉出一套高效、實用的教學方法不斷的完善和改進其效果。

參考文獻

[1] 王樂瓊.工業設計專業計算機三維設計課程教學改革探索——以 PRO-E 軟件教學為例[J]. 赤峰學院學報，2017.8（33）：200-201.

[2] 李慶君.基于Rhino的計算機輔助設計軟件的3D打印應用[J]. 現代電子技術，2018.8（41）：109-112.

[3] 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，2016.4（37）：561-566.

[4] 宋歌.OBE教育模式下的學習成果評價[J].中國現代教育裝備，2018.9：56-58.

[5] 李小俞.OBE教育模式在成人教育中的應用[J].成人教育，2016.2（41）：71-73.

[6] 楊靜麗，胡光永.基于投入學習理論的高職院校混合式教學模式探析[J].教育與職業，2018.10：107-111.