基于OBE的工科實驗教學設計與實踐

侯曉莉 高志強 李淑娟 王權岱 楊振朝 李旗

摘? 要：新工科背景下，基于OBE的工程教育模式，以工程教育認證理念和本校教學定位為指導，針對機械設計制造及其自動化專業特點，結合現有實驗教學條件，對專業核心課程計算機數控技術的實驗教學項目進行了改革探索與創新實踐。通過引入高級編程語言，應用具體設備機構，以團隊小組協同合作，采用課前預習課后匯報的形式，持續改進實驗教學過程，從而進一步激發了學生的學習熱情和動力，促使其將理論知識學以致用，提高了學生自主學習能力、創新能力和工程實踐能力。

關鍵詞：OBE;工科實驗教學;計算機數控技術;C語言程序設計

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）28-0141-04

Abstract： Under the background of emerging engineering， based on the OBE mode of engineering education， guided by the concept of engineering education certification and the teaching orientation of our school， for the characteristics of mechanical design and manufacturing and automation， combined with the existing experimental teaching conditions， the practical teaching project of the core course computer numerical control technology was reformed， explored and innovated. Through the introduction of advanced programming language， the application of specific equipment， team cooperation， using pre-class preview and post-class report as the form， the experimental teaching process is continuously improved， so as to further stimulate students' enthusiasm and motivation for learning， make them use of theoretical knowledge， and improve students' ability of independent learning， innovation and engineering practice.

Keywords：Outcomes Based Education; engineering experiment teaching; computer numerical control technology; C programming

隨著全球經濟的發展，科學技術和工業生產領域也發生著日新月異的變化。高等教育尤其是高等工科教育作為國家培養具有創新精神、創新意識和創新能力的重要體系環節，必須順應時代潮流，不斷進行教育教學領域的革新和探索。上世紀八九十年代在美國及澳洲地區基礎教育中流行的OBE（Outcomes Based Education，縮寫為OBE）理念，越來越被人們所認可并引入和應用在我國高等工科教學思想中[1]。OBE——基于學習產出的教育模式 ，從根本上改變了傳統的教育范式。從老師教了什么演變為學生學到了什么，以學生獲得未來生活所能夠具備的實質性能力、經驗、知識來關注和組織教育教學活動。OBE教育理念認為學生學到了什么和是否成功遠比怎樣學習和什么時候學習更為重要[2]。那么，我們的教育結構和課程設置就僅僅是手段而不是目的。教學的一切活動實施、評價等都是以學習產出為中心來進行組織的，真正充分體現以人為本的思想。

無論是工程教育專業認證的推進實施還是2016年由“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”等為契機，以新經濟、新產業為背景，樹立大工程觀、綠色工程教育、全面工程教育的“新工科”建設，無疑都是探索將OBE的教育理念和模式如何有效的融會貫通[3-5]。我校機械設計制造及其自動化專業具有60年歷史，是國家級特色及陜西省名牌專業，秉承以制造裝備的“分析與設計、工藝與制造、測試與控制、系統與集成”作為主線的高素質應用型機械類人才為培養目標。制造企業規模的擴大和競爭力的提升與數控技能人才的需求成正比，高級工以上技能人才嚴重缺乏直接制約著先進制造業技術水平的全面提升[6]，而計算機數控技術是機械設計制造及其自動化專業學生必修的專業核心課之一。本課程旨在使學生能夠正確合理選用機械制造裝備數控系統，具備數控系統方案設計的基本能力，具有對實際數控系統運動控制原理進行分析的能力。通過課程實驗更是讓學生充分將所學理論知識應用于實際，并能夠直觀感受的最好教學環節。優化課程實驗教學體系，提高實踐育人成果，以OBE教育理念引領計算機數控技術課程實驗教學的改革具有現實意義。

一、OBE教育理念下的實驗教學改革

緊扣OBE理念和工程教育專業認證要求，針對學生在實驗環節中應獲得的知識和技能來設計實驗內容，打破傳統以理論驗證為主的單一教學，強調學生為中心，調動學生的學習積極性，有構思、設計、操作、演示匯報一系列環節，綜合考慮對畢業要求支撐矩陣來設置實驗教學目標和考核形式，并持續改進以完成培養目標的達成。