基于OBE理念的機械專業實踐教學體系構建

徐學林

摘要：本文筆者主要從目前新工科背景下，機械類專業基于OBE理念的實踐教學體系構建為目標，從培養畢業生畢業后應具備的某項素質能力為成果導向，在機械類專業的實踐課程教學中對課程體系進行重構，特別是對實踐教學內容與方法進行改革，對現有的實踐教學進行體系重構，以提高學生學習效率和實踐教學質量，使學生的工程素養和創新能力在OBE實踐教學體系中得到循序漸進的提升，以最終達到技術技能應用型人才培養目標的要求。

關鍵詞：OBE理念;實踐教學;工程素養;應用型人才

中圖分類號：G652;TP273-4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）02-0236-02

1? 目前機械工程類專業實踐課程存在的問題

1.1 課程帶實驗

這是一種比較傳統的實踐教學設置方法，通常情況下也最容易最簡單進行實踐教學的一種方法，對實驗老師的實驗技能水平要求一般，學生在課程前面完成理論學習，后面完成實驗學習，實驗是對理論知識的鞏固。但這種實踐教學的設置方法，各課程之間不夠成體系，實踐環節是單獨為某理論課程服務。這種的課程體系，學生往往缺乏創新思維，缺乏綜合運用知識解決實際問題的能力，在遇到實際問題時，學生依然無法解決，而且在實驗時缺乏獨立、創新思維的訓練，學生往往課程學完過后很快就忘記了。

1.2 實驗課程缺乏創新探索的設置

因為實驗更多的時候是為某課程服務，是為了鞏固某課程專業知識點而設置，所以很難真正考慮到實踐教學的獨創性，缺乏對學生探索新問題、新知識的訓練，所以教學效果一般，學生在完成實驗后，很快就會丟掉實驗的真正目的。

1.3 實踐環節教學管理不規范

現有的實踐教學大多以專業老師帶實驗的形式完成，沒有專業的實驗教師，有些高校雖然設置專業的實驗教師，但作用往往只是負責實驗室的管理，并不負責實驗課程的教學。所謂“術業有專攻”，專業課程老師主要精力在理論課程的教學上，雖然上實驗按理并沒有明顯的不足，但這種方式就會容易進入實驗為課程服務的模式，實踐教學就會缺乏創新性。

2? 基于OBE理念的實踐教學體系構思

OBE教學強調以成果為導向的課程體系設置，針對具體的機械專業來說，就是以學生畢業后應具備的某項素質能力為導向，倒推實踐課程的設置，要讓實踐課程構成體系，構成一個相對理論課程完全獨立的運行教學平臺，學生在此平臺上主要以完成素質能力訓練為目標，培養創新創業性新型人才。在具體的實施上有幾項構想：

2.1 獨立實踐教學體系

這是非常重要的一條，雖然目前很多高校都將獨立設置實驗或者實驗課程比例超過理論課程作為目標，但在實施中并沒有真正將實驗課程的地位獨立起來，實際上還是實驗服務課程的設置方法。要真正達到學生素質能力的培養目標，以實踐課程比例設置超過理論課程并不能達到目的，而是要將實踐課程教學從現有的體系中完全獨立出來，成為理論教學主線并行的另一主線。所以，有必要將實踐教學資源統一歸口，將師資配置、實驗課程設置、實驗教學大綱、指導書編寫從現有的機構中分立出來，成為與理論教學體系并行的獨立部門，可以是高校的二級院級部門。一個獨立的二級院級部門才有可能真正從實驗室規劃、布局到師資配置，實驗課程設置以及實驗項目做到獨創和創新，實驗項目開設不再拘于理論課程的約束，完全可以根據自己所分配到的人才培養任務，進行實驗室的建設和相關課程的設置。具體實踐課程和實驗項目上，不再考慮學生目前學了什么、什么沒有學，擔心學生完不成實驗的問題。而應該從訓練學生某項素質能力出發，考慮實驗課程設置的先后和實驗項目的具體實施辦法，學生不懂的理論知識，可以采用提前布置任務讓學生預習、自習、課外答疑的方式進行。另外，這個獨立的實驗教學二級部門應該具備承接企業項目的能力，與企業應該建設有深度的合作機制，目的是可以拿到企業項目，學生在實驗項目中可以參與企業實際的項目工作，在實際的項目訓練中錘煉可以更快捷提高學生的素質能力。

2.2 以解決某實際問題設置實驗項目

傳統的實驗教學是服務于理論課程，所以很少涉及獨創性的實驗項目。OBE理念下的實踐教學，在實驗項目上，應該更多關注學生素質能力的培養，在具體的實驗項目上應該以最新的科技成果、最新的制造技術結合當前行業、企業面臨的困境也可以成熟的工藝路線為背景，針對某項技術技能要求設置一個大的實驗項目，下面再分小的實驗項目，以最終完成某項具體的素質能力訓練為目的進行實驗項目設置。

2.3 實踐教學環節管理

因為實踐教學學生更多是動手操作，老師講的東西相對理論教學要少。在一個類似工廠作業的環境下，實驗教師必須加強管理，因為學生在學校做實驗與工廠做工是有本質區別的，若不加強實驗課程的教學管理，勢必沒有好的教學效果。具體上，筆者認為要達到真正實驗訓練的目的，首先需要配備足夠的實驗設備資源，保證每位學生都有上手操作的機會，其次是要足夠的師資配置，保證學生都能夠得到充分的指導，再次實驗項目設置合理，當天的實驗項目盡可能做到當天考核，對于不合格的學生應該有相應的處理措施，實驗報告盡可能及時講評，這樣學生可以更好的理解實驗項目內容也可以及時知道自己的不足之處以便下次做得更好。

3? 基于OBE理念的機械專業實踐課程體系構建

如圖1所示，機械專業實踐課程體系分為三個階段進行，在大一進校第一學期主要完成工程認知能力訓練，在此階段主要以開展機械工程認知能力訓練和圖紙工程能力訓練2大模塊為主。機械工程認知講座分3大方向的課程進行，分別從先進設計方法入手，給學生講解目前國內外最新最先進的機械產品設計方法，此課程控制在8學時為宜。第二課程為最新科技成果認知，需要給學生介紹目前國內外最新的科技成果情況。作業任務以最新的機械行業比較權威的期刊雜志上的文章要求學生分析解讀，培養學生查閱文獻能力，也可以拓展學生視野，培養學生科研的興趣，此課程設置為16學時。第三課程為先進制造技術認知，主要以講座或者視頻播放的形式向學生介紹目前國內外最先進的制造技術狀況，吸引學生對本專業的興趣，對今后開展相關的實踐課程埋下伏筆，此模塊也以16學時為宜。工程圖紙能力訓練模塊主要訓練學生識讀圖紙能力。主要以2個課程進行，分別是零件圖紙識讀能力訓練和機械零件測繪訓練。圖紙識讀訓練要求學生讀懂工程圖紙的三視圖、剖視圖、詳細視圖等。機械零件測繪要求學生掌握利用各種量具測繪進行零件，并能夠用手工繪制零件的工程圖紙以及圖紙標注。在工程認知階段，學生通過這2大模塊的學習，相信對機械工程領域有個全面的了解，在吸引學生對本專業的興趣后，對機械專業今后的課程開展有很好的幫助。

第二階段為集中能力訓練，此階段主要在大二和大三時期分三個模塊進行，分別是基礎能力模塊、專業能力模塊、技能訓練模塊。基礎能力訓練模塊主要以2個課程構成，分別是計算機輔助設計CAD課程和三維軟件應用課程。計算機輔助設計CAD課程要求學生掌握利用CAD軟件進行機械零件的工程圖紙繪制以及標注，此課程以32學時為宜。三維軟件應用課程要求學時掌握利用目前比較流行三維設計軟件如CATIA;Pro/E;UG等軟件進行零件的三維造型設計，此課程可以設置為自學課程或培訓課程進行，學時不低于32學時，讓學生完全掌握計算機軟件進行零件設計開發的能力。第二模塊為專業能力訓練模塊，此模塊以2個課程進行，分別是機械產品設計課程和機械產品加工課程。機械產品設計要求學生按任務要求完成相關機械產品開發設計，任務可以是企業項目的子項目也可以是老師設計的任務，主要訓練學生機械產品的一般設計方法，要求學生掌握綜合運用機械原理、機械設計、CAD、工程圖紙、工程材料等課程的知識完成一種相對綜合的機械產品設計，此課程設置不低于32學時。機械產品加工課程依托學校的工程訓練中心，讓學生在里面按工廠要求完成相關產品的加工任務，期間需要接觸零件的成型方法如鑄造和零件加工方法如車、銑、鉆、磨、鏜以及電焊、特種加工等，此課程主要目的是訓練學生的工程意識，了解零件的各種加工方法，熟悉零件的制造過程，此課程應不低于64學時。專業能力訓練模塊主要訓練以傳統的機械產品設計加工方法進行，學生主要是熟悉和了解傳統的機械零件制造方法為主，通過此模塊的訓練，學生應該具備機械零件的工藝規程編制能力。第三模塊為技能訓練模塊，此模塊以學生參加企業生產一線實訓或參加全國機械設計大賽并獲獎為依據，主要訓練學生綜合運用知識解決實際問題的能力，學生如果參加全國的機械設計大賽并獲獎，就可以不參加企業生產一線實訓，否則必須參加不低于4周的生產性企業一線實訓。

第三階段為綜合能力訓練，以2大模塊構成，分別是企業項目訓練模塊和科研項目訓練模塊。企業項目模塊要求學生參與或獨立完成單位接收的企業項目，另外也可以選擇完成專題項目訓練，專題項目主要針對的是學校實驗室實驗項目開發。科研項目以學生分組的形式完成，以每個小組最終發表的科研論文為依據。此模塊主要訓練學生綜合素質，要求學生在前期理論和實踐的基礎進入設計開發者的角色定位上來，把自己定位一個產品設計者或企業工程師的角度考慮問題，這是為學生即將踏入社會走上工作崗位做最后的培訓，借此訓練學生在走上工作崗位后能夠迅速勝任相關的工作任務。

4? 總結

本文筆者以OBE理念的實踐體系教學出發，以機械類專業為研究對象，分別分析了目前國內機械專業實踐課程存在的問題，并提出了基于OBE理念下的實踐課程體系建設構想，最后從機械專業實際出發，結合高?，F存的培養方案，以成果為導向詳細設計了基于OBE理念的機械專業實踐課程體系建設的總體構想。

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