機械設計OBE教學模式改革研究

于克強 劉元林

摘要：為了培養滿足社會需要的工程人才，改變傳統機械設計課程教學的不足，在工程教育專業認證的背景下，以黑龍江科技大學機械設計制造及其自動化專業機械設計課程為研究對象，以滿足學生畢業要求為目標，以學生為中心，以學生為什么學、學什么、怎么學及學到了多少為主線，構建了機械設計課程OBE教學模式。機械設計課程OBE教學模式對學生創新能力、實踐能力、機械設計方案的提出及可行性的分析和論證能力及分析與解決復雜工程問題能力的綜合培養起到積極的促進作用，實踐教學表明，機械設計課程OBE教學模式可使學生滿足畢業達成度要求，本研究可為其他相關研究提供參考。

關鍵詞：工程教育專業認證;機械設計;OBE教學模式

0? 引言

自2005年以來，我國開始構建工程教育專業認證體系[1]，工程教育專業認證要求學生畢業應滿足相應的畢業要求，其中產出導向教育就是工程專業教育認證所遵循的重要理念[2-4]。產出導向教育（Outcome-based education，OBE）強調知識的整合，是從知識結構出發反向設計，進而使每門課程的學習都與知識的結構相互呼應，最終使學生達到頂峰，是強調以學生為中心的理念。機械設計是工科機械類專業重要的基礎課，能夠培養學生分析和解決復雜工程問題的能力，在培養新型工程人才方面起著重要作用。因此在機械設計課程教學過程中貫徹OBE教學理念，構建機械設計教學模式，對培養滿足社會要求的畢業生具有重要意義。

1? 傳統機械設計教學現狀

傳統機械設計教學主要以教師為中心，以教師的教為主，學生學習被動，教學效果差。OBE教學理念是以學生為中心，重心由教師的教變為學生的學，以學生能夠真正的掌握知識提高能力為目的，二者對比見表1。

2? 機械設計課程對應的畢業要求

根據黑龍江科技大學辦學定位，及機械設計制造及自動化專業學生畢業所應培養的能力及相關要求，現制定12條畢業要求，每條畢業要求又下設多個指標點，共計29各指標點，針對機械設計課程的特點及能夠培養學生的能力，現制定出機械設計實踐對應的畢業要求指標點，見表2所示。

3? 機械設計課程OBE教學模式的構建

根據機械設計課程的特點，核心內容主要包括螺紋連接、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、軸及滾動軸承等內容，根據OBE教學以學生為中心的教學理念，機械設計課程OBE教學模式主要分為四個方面：為什么學、都學什么、如何學及學會了多少。

3.1 為什么學

每部分內容在講解之前都引入生活中學生感興趣且熟悉的案例，通過案例讓學生對所講內容進行大致了解，并通過教師介紹使學生進一步了解所講內容的特點、工作原理及類型，并列舉在生活中應用的其他實例，讓學生明確學習該內容的重要性。

3.2 都學什么

通過對模型的觀察加深學生對所講內容的了解，將學生分組，每組分別對模型進行拆解，并進行討論，提出問題及興趣點，教師結合實際內容的側重點、學生的反饋及學生畢業要求所對應的教學內容，對講課內容進行調整，然后教師讓學生明確都學什么內容，進行有針對性的重點講解。

3.3 如何學

學生如何學習課程內容主要在于教師的教學設計和教學方法。根據學生畢業要求所針對的能力培養，機械設計OBE教學可將機械設計授課過程分為課前、課上及課后三個階段，見圖1。

3.3.1 課前階段

課前階段指正式上課之前的一段時間，教師可根據課程內容通過微信平臺、QQ群或課程網站等方式布置任務，學生根據要求搜集資料、預習內容及整理問題，這樣可以使學生提前進入學習環節，改變以往的被動接受，提高學習積極性。

3.3.2 課上階段

通過案例及模型，使學生提高學習興趣并能夠對所學內容有大致了解，教師結合實際內容的側重點及學生的反饋對內容調整，及學生能力培養所需要的內容，進行有針對性的重點講解。然后針對主要內容設置問題，將班級學生分組進行討論，并回答問題，由教師記錄成績作為最后考核成績的一部分，最后留出5分鐘時間由教師進行歸納總結。

3.3.3 課后階段

每次課結束后為了對所內容加深理解要針對內容留作業，在講完每章后為了對所學知識進行鞏固提高還要留一道設計性的大作業，并且在講完每章后還要通過網絡給學生發布相關知識的擴展內容，以提高學生學習興趣及擴充相關知識量，課后學生若對作業、上課內容或與課程相關的知識有疑問，教師可利用網絡平臺答疑。

3.4 學到了多少

學生學習完機械設計課程后，能力有無提高，能否滿足相關畢業要求主要通過達成度評價來體現。機械設計課程OBE教學達成度評價是以提高學生創新能力、實踐能力、機械設計方案的提出及可行性的分析和論證能力及分析與解決復雜工程問題能力為出發點，以滿足學生畢業要求為目標進行評價。畢業要求達成的評價主要采用直接評價和間接評價兩種方式進行。直接評價就是以試卷、作業、實驗、大作業、閱讀報告等形式的成績為基礎，根據對畢業要求指標點支撐的權重，折算進行定量分析。間接采用問卷調查方法，綜合評分后進行定量分析。機械設計課程OBE教學評價與傳統教學評價對比見表3。

4? 結論

根據工程教育專業認證的特點和對工程人才的要求，改變傳統機械設計課程教學的不足，以學生畢業要求為目標，以學生為什么學、學什么、怎么學及學到了多少為主線，構建了機械設計課程OBE教學模式。以機械16-1班機械設計課程教學為研究對象進行了機械設計課程OBE教學模式的實踐教學，通過最后畢業達成分析表明，機械設計課程經過OBE教學模式改革后滿足畢業達成度要求，并可根據分析結果進行相關的持續改進，本研究可為其他相關研究提供參考。

參考文獻：

[1]張文雪，劉俊霞，彭晶.工程教育專業認證制度的構建及其對高等工程教育的潛在影響[J].清華大學教育研究，2007，28（6）：60-64.

[2].劉寶，李貞剛，阮伯興.基于工程教育專業認證的大學課堂教學模式改革[J].黑龍江高教研究，2017（4）：157-160.

[3]趙亦希，陳佳妮，陳關龍.以學生能力培養為導向是工程教育專業認證的基本準則[J].上海教育評估研究，2014（4）：5-7.

[4].李志義.解析工程教育專業認證的持續改進理念[J].中國高等教育，2015（15）：33-35.