3D打印實訓課程中融入OBE教育理念的教學實踐

張林祿 李國琴

摘?要：近年來，很多職業院校把3D打印技術引進課堂或開設獨立課程。筆者學校也開設3D打印一體化實訓課程，在3D打印實訓課程中融入OBE教育理念進行教學實踐，有助于緩解傳統教學模式中學生主動性和獨立思考能力差等問題。

關鍵詞：3D打印技術;一體化教學;OBE教育理念;教學實踐

OBE是成果導向教育（Outcome-Based Education）的簡稱，也可稱為成果為本教育、目標導向教育等。OBE是一種基于學習成果或者結果為導向的教育理念，它起源于20世紀80年代澳大利亞、美國等國家推行的高等教育改革之中，最早由Spady等人于1981年提出[1]。在我國，OBE課程理念在高等職業教育領域有一定的運用，最早王長中教授在青島職業技術學院所做的“工程教育發展戰略做中學的CDIO模式”的總結與點評OBE課程開發理念[2]。但是將OBE教育理念引入3D打印技術相關課程教學在國內還較少考慮。

一、基于OBE教育理念的課堂教學設計

（一）教學目標

理解OBE教育理念的關鍵點是“反向設計”，其意義是從期望學生達到的“最終”學習成果開始，向后確立“支持”學習成果以及設計課程和教學。筆者根據數控加工專業學生培養目標和學生能力培養要求，基于OBE教育理念設計了以魯班鎖的產品加工為最終學習成果的課堂教學目標。

（1）通過查閱學習資料和線上學習微課視頻資源，完成線上預習測驗任務，領取生產任務，制定UG建模的方案策略，預選工藝參數，編制工藝卡。

（2）根據老師提供的試加工圖紙，以小組為單位，通過小組討論，完善工藝方案。

（3）總結UG建模步驟，教師演示解決學生課前疑惑，小組競賽完成試件建模和零件裝配。

（4）教師演示3D打印機調平和預加熱過程，學生以小組為單位，分工合作，進行試件3D打印加工，重點獨立觀察切片參數設置對加工過程的影響。

（5）學生通過深度觀察，解決試件加工問題，優化工藝卡并打印合格產品。

（6）在完成任務過程中，強化成本意識，貫徹企業“8S管理”標準，規范清理工作現場。

（7）根據標準工藝卡，每組打印2件合格產品，并入庫。

本課程的教學目標與學生能力培養要求緊密相關，其對應關系如下表所示。

（二）教學內容

基于OBE教育理念在課程設置方面，緊密圍繞學生學習成果這個核心，將學生的實訓內容與天津市3D打印與應用設計技能大賽比賽任務相結合，重新探索和調整課堂教學內容。大賽中的任務有3D打印機故障排除與調試任務;三維建模與數據切片生成加工程序任務和3D打印機操作任務。相對應的課堂教學內容是3D打印機調平和預加熱操作;小組三維零件建模競賽和零件的3D打印機實際加工。

二、基于OBE教育理念的課堂教學實施

以OBE教育理念進行的課堂教學實施，注重實踐技能的培養，注重學生的自主式學習，能夠調動學生學習的積極性，能夠提高課堂的抬頭率和學習性。在《多彩魯班鎖的加工》項目中教學實施過程中，筆者把課程分為課前、課中、課后三個階段。

首先課前利用網絡教學平臺，觀看魯班鎖零件UG建模的三種方法和切片軟件操作方法視頻。教師通過后臺數據統計了解學生對基礎知識掌握情況。

其次課中學習，第一進行組織教學和安全教育強調，檢查學生課前自主學習效果。第二下達任務，通過創設情境任務突出制作魯班鎖的重要性，通過教具把減材制造的魯班鎖和、增材制造的魯班鎖進行對比，導入新課多彩魯班鎖的加工。第三分析任務，教師首先對項目的任務進行分解，學生以小組為單位進行任務分工，之后教師進行新課講授，通過對零件圖紙的分析、講解零件建模和切片軟件參數設置方法，理清魯班鎖加工的軟件操作思路，最后通過示范操作，解決學生課前及課上提出的問題。第四實施任務，通過計時軟件練習競賽，教師進行巡回指導并解決學生實際練習中存在的問題。競賽結束后進行分組加工，學生各司其職操作者、輔助者、記錄者，并填寫加工過程記載表。第五評價任務，產品完成加工后，填寫整節課的測量評價表，學生以小組為單位進行錯誤操作反饋，成果展示匯報，教師進行點評。采用多元點評提高課堂的互動性和有效性。

最后課后鞏固，學生結合本次實訓項目，根據標準工藝卡，每組打印2件合格產品，并入庫。學生的課程成績主要由作品成績（占40%）、考勤成績（占10%）、建模競賽（占20%）和課堂測量評價表（占30%）四個部分組成，教師課后匯總學生課堂成績。

三、結語

OBE教育理念主要強調學生的學習成果，注重遞進式教學方式，以學生預期的學習成果為目標，重視學生通過學習可以得到哪些技能，在學習過程中注重培養學生的自主學習。基于OBE教育理念，在3D打印一體化實訓課程中對“多彩魯班鎖的加工”項目進行教學嘗試，提高了學生的學習積極性和獨立思考能力，學生的課堂學習參與度、責任心和動手能力得到提高，培養了學生的團隊協作精神和組織表達能力，總體上基于OBE教學理念的教學效果要好于傳統式教學模式。

參考文獻：

[1]劉衍聰，李軍.基于OBE理念的應用技術型人才培養方案的設計[J].中國職業技術教育，2018（14）：72-76+96.