新工科背景下基于OBE-CDIO理念的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐

摘 要 新工科建設(shè)背景下，傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式已無法滿足行業(yè)和學(xué)生的發(fā)展需要。面對(duì)新工科建設(shè)提出的培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越工程人才的要求，基于OBE-CDIO理念對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式進(jìn)行改革與創(chuàng)新，通過將OBE與CDIO理念融為一體，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)，針對(duì)產(chǎn)業(yè)需求制定課程培養(yǎng)目標(biāo)，從優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、有機(jī)融入思政元素、加強(qiáng)校企合作、提高學(xué)生創(chuàng)新能力、完善課程考核方式等方面進(jìn)行探索與實(shí)踐，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善課程教學(xué)效果，提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，進(jìn)而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，為機(jī)械類專業(yè)課程教學(xué)改革提供有益參考。

關(guān)鍵詞 新工科；OBE-CDIO；機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)；課程思政；校企合作；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）20-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.20.097

0 引言

新工科是教育部于2017年正式推出的高等工程教育改革計(jì)劃，為高校工科專業(yè)的建設(shè)發(fā)展指明了方向[1]。當(dāng)前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型，對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提出更高的要求。傳統(tǒng)的機(jī)械類課程教學(xué)模式已暴露出諸多不足，無法滿足新工科建設(shè)提出的培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越工程人才的要求，因此，亟須通過教學(xué)改革與創(chuàng)新有效提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

已有多名學(xué)者對(duì)機(jī)械類課程進(jìn)行了改革與創(chuàng)新。例如：劉小勇等[1]和李映君等[2]在新工科背景下對(duì)機(jī)械原理課程開展教學(xué)改革；蔣鑫[3]介紹了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的途徑；王小章等[4]對(duì)精密機(jī)械與儀器設(shè)計(jì)課程教學(xué)進(jìn)行了探索；孫曼鈺等[5]對(duì)機(jī)械CAD/CAM課程教學(xué)進(jìn)行研究；熊建強(qiáng)[6]對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)改革。在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革方面，張子騫等[7]、徐鵬等[8]、王龍飛[9]、成煥波等[10]、邱明明等[11]、鐘宇光等[12]、向陽等[13]分別進(jìn)行了相關(guān)探索與實(shí)踐[7-13]，雖取得一些成果，但并未徹底改變傳統(tǒng)的以教師講授為主、學(xué)生聽課為輔的教學(xué)模式，未能徹底改變教學(xué)中重理論輕實(shí)踐的情況，未形成完整的課程教學(xué)體系，仍處于實(shí)踐摸索階段。

根據(jù)新工科建設(shè)的內(nèi)涵與要求，將目前高等工程教育改革的主流理念OBE（Outcomes-based Education）與CDIO（Conceive，構(gòu)思；Design，設(shè)計(jì)；Implement，實(shí)現(xiàn)；Operate，運(yùn)作）有機(jī)融為一體并應(yīng)用于機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革中，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，強(qiáng)化項(xiàng)目式教學(xué)，通過優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、融入思政元素、加強(qiáng)校企合作、提高學(xué)生課外創(chuàng)新能力、完善課程考核方式等，構(gòu)建較為完整的課程教學(xué)體系，提升課程教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的工程應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，為其他課程的教學(xué)改革與實(shí)踐提供參考。

1 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問題

機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程是本科院校機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)必修課[12]。該課程旨在讓學(xué)生從系統(tǒng)的觀點(diǎn)了解一般機(jī)械產(chǎn)品整機(jī)設(shè)計(jì)的規(guī)律和特點(diǎn)，掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)[13]，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)從事整機(jī)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。然而，傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式已無法滿足新工科建設(shè)提出的培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越工程人才的要求，主要存在以下幾個(gè)問題。

1.1 教學(xué)內(nèi)容抽象、枯燥，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程專業(yè)性較強(qiáng)，教學(xué)內(nèi)容具有一定的綜合性，所包含的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)多而雜，有些概念比較抽象，不容易理解；有些內(nèi)容（如常見的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、有級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、經(jīng)典控制理論等）與機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)、機(jī)械控制工程等課程內(nèi)容存在重復(fù)；所用教材內(nèi)容更新較慢，缺少體現(xiàn)專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)、適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與時(shí)代需求的案例。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程時(shí)往往感到枯燥乏味、難懂、難應(yīng)用，學(xué)習(xí)興趣和熱情較低。

1.2 重理論知識(shí)講授而輕實(shí)踐與創(chuàng)新能力訓(xùn)練

調(diào)研機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案與課程體系設(shè)置情況，機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程一般為48學(xué)時(shí)或32學(xué)時(shí)，其中理論講授環(huán)節(jié)占據(jù)大部分學(xué)時(shí)，而實(shí)踐部分只有6學(xué)時(shí)或4學(xué)時(shí)。在實(shí)際教學(xué)過程中，由于總學(xué)時(shí)的限制，課堂教學(xué)主要以教師講授、學(xué)生聽課的方式進(jìn)行，實(shí)踐環(huán)節(jié)一般只安排2個(gè)或3個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過分組讓學(xué)生自己動(dòng)手完成。這些實(shí)驗(yàn)雖然讓學(xué)生對(duì)現(xiàn)有機(jī)械裝備的組成、設(shè)計(jì)與制造過程有一定了解，但在引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的基本理論和方法用于實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及對(duì)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新方面還有很大改進(jìn)空間。而且實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)太少，這就導(dǎo)致學(xué)生缺乏實(shí)踐訓(xùn)練和自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。

1.3 課程思政建設(shè)存在問題

教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中指出，要注重強(qiáng)化學(xué)生的工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)[5]。在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程實(shí)際教學(xué)中，授課教師往往側(cè)重于講解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般規(guī)律、基本理論及方法，很少深入探索這些理論知識(shí)背后的故事，沒有深入挖掘思政元素。另外，思政元素融入的方式不夠靈活，思政元素融入點(diǎn)有時(shí)不夠準(zhǔn)確，與課堂中所列舉的教學(xué)案例難以融合。因此，在進(jìn)行課程思政時(shí)略顯生硬，使學(xué)生感到專業(yè)知識(shí)與思政內(nèi)容是“兩張皮”，很難激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)械行業(yè)的責(zé)任感和使命感。

1.4 課程考核方式缺乏全面性與靈活性

機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的考核通常包含平時(shí)考核與期末考試兩部分，其中平時(shí)考核包括作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂考勤與提問等部分，成績占總成績的30%左右；期末考試采用閉卷形式，占總成績的70%左右。這種考核方式偏重于考核學(xué)生對(duì)基本概念、基本原理、基本方法等理論知識(shí)的掌握程度，而對(duì)于學(xué)生是否能夠?qū)⑺鶎W(xué)理論知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐則無法真實(shí)、客觀地評(píng)價(jià)與考核，缺乏全面性與靈活性。

2 基于OBE-CDIO理念的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)

改革實(shí)踐

OBE教學(xué)模式堅(jiān)持以學(xué)生為中心的教育理念，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)校根據(jù)行業(yè)需求制定人才培養(yǎng)目標(biāo)，在教學(xué)中遵循反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤⒊掷m(xù)改進(jìn)的原則。CDIO教學(xué)模式的核心是在課程中實(shí)施“做中學(xué)、學(xué)中做”，以項(xiàng)目為載體驅(qū)動(dòng)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與工程實(shí)踐能力的有效融合，提高學(xué)生的工程應(yīng)用、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、溝通交流與團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力[6]。可見，OBE理念給出了培養(yǎng)目標(biāo)和方向，而CDIO理念則給出了培養(yǎng)方法和模式，二者相輔相成。

針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問題，基于OBE-CDIO理念進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐，構(gòu)建成果導(dǎo)向和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的課程教學(xué)體系，改革內(nèi)容主要包括以下六個(gè)方面。

2.1 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

2.1.1 確定人才培養(yǎng)目標(biāo)

基于OBE-CDIO理念，根據(jù)當(dāng)前行業(yè)用人需求以及《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)本專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的12種能力要求，并考慮學(xué)生畢業(yè)若干年后的職業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位與導(dǎo)向，對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂，確定機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)；根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)確定畢業(yè)要求，建立畢業(yè)要求對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)的支撐矩陣；根據(jù)專業(yè)畢業(yè)要求設(shè)置課程體系，建立課程體系對(duì)畢業(yè)要求的支撐矩陣，明確課程的預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出成果；結(jié)合機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程自身的特點(diǎn)最終確定這門課程的培養(yǎng)目標(biāo)。要緊緊圍繞學(xué)生的發(fā)展來確定培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求。

2.1.2 依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)修訂教學(xué)大綱

現(xiàn)代機(jī)械不斷向輕質(zhì)、高精度、智能化等方向發(fā)展，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出更高要求。學(xué)生通過學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程，可以具備分析和開發(fā)性能良好且具有市場競爭力的機(jī)械產(chǎn)品的初步能力。因此，在安排機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容時(shí)應(yīng)符合時(shí)代與行業(yè)的發(fā)展需求，與時(shí)俱進(jìn)，體現(xiàn)新工科的要求。根據(jù)預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出成果來梳理機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程中的基本理論與知識(shí)點(diǎn)，剔除或者簡要介紹與其他課程重復(fù)的相關(guān)內(nèi)容，增添涉及學(xué)科前沿的知識(shí)、技術(shù)及方法，設(shè)計(jì)與工程實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)案例與項(xiàng)目，突出課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，重組該課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)等，以此來精準(zhǔn)支撐機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容。

2.2 改進(jìn)教學(xué)方法

在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，面對(duì)新工科建設(shè)要求，引入OBE-CDIO理念，打破傳統(tǒng)的以教師為中心的授課方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的成果導(dǎo)向與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，在有限的課時(shí)內(nèi)最大限度地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力。一方面將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改為項(xiàng)目設(shè)計(jì)形式并貫穿教學(xué)的全過程。在課程一開始就把項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)布置給學(xué)生，組織學(xué)生分成若干小組，結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行選題，每組確定一個(gè)要完成的項(xiàng)目，按照所學(xué)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般過程設(shè)計(jì)一項(xiàng)機(jī)械產(chǎn)品，或是對(duì)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，帶著項(xiàng)目任務(wù)學(xué)習(xí)理論知識(shí)。另一方面，課前通過超星學(xué)習(xí)通、釘釘、雨課堂等線上教學(xué)軟件布置預(yù)習(xí)任務(wù)并收集學(xué)生所提問題；課中通過結(jié)合工程案例、所需完成的項(xiàng)目講解基本理論與知識(shí)，并及時(shí)與學(xué)生互動(dòng)，了解學(xué)生的知識(shí)掌握與應(yīng)用情況，回答學(xué)生課前所留疑問；課后讓學(xué)生圍繞自己的項(xiàng)目理解、消化、應(yīng)用課堂所學(xué)內(nèi)容，分組協(xié)作完成機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。

這種以項(xiàng)目為載體、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式讓學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”的過程中將理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)問題相融合，所有需要學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容都圍繞項(xiàng)目進(jìn)行，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。課程教學(xué)不再是教師滿堂灌、一板一眼的說教，而是強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，把學(xué)生核心能力與素養(yǎng)的培養(yǎng)貫穿整個(gè)教學(xué)過程，注重為學(xué)生提供實(shí)踐訓(xùn)練以及自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。這種教學(xué)模式可以增強(qiáng)課程教學(xué)效果，提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，提升工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)水平與質(zhì)量。

2.3 有機(jī)融入思政元素

課程思政是高校落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的關(guān)鍵步驟[14]，也是當(dāng)前課程改革的新趨勢[2]。在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，教師不僅要讓學(xué)生達(dá)成本課程的培養(yǎng)目標(biāo)，還要幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，將知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造融為一體，進(jìn)行全方位育人，把學(xué)生培養(yǎng)成有理想、有擔(dān)當(dāng)?shù)淖吭叫鹿た迫瞬牛玫胤?wù)社會(huì)發(fā)展。因此，基于OBE-CDIO理念對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程進(jìn)行改革時(shí)，必須加強(qiáng)課程思政建設(shè)。

首先，教師應(yīng)不斷提高思政和業(yè)務(wù)能力，以身作則、言傳身教、行為世范。

其次，依托學(xué)科發(fā)展歷程、專業(yè)知識(shí)邏輯架構(gòu)、教學(xué)環(huán)節(jié)、行業(yè)發(fā)展、時(shí)政新聞、地域特色、學(xué)生需求等深入挖掘思政元素，探索理論知識(shí)背后的故事，提煉思政元素。

最后，將抽象、枯燥的專業(yè)知識(shí)與實(shí)際生活、工程案例、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等相結(jié)合，通過啟發(fā)引導(dǎo)式、提問式、小組討論式、案例式、情境模擬式等教學(xué)方式，將思政元素靈活巧妙地融入教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷、自主科技創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)、認(rèn)真鉆研、精益求精的大國工匠精神和奉獻(xiàn)精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等，真正做到思政教育與專業(yè)教學(xué)協(xié)同發(fā)展。

例如：在學(xué)習(xí)系統(tǒng)的概念時(shí)，結(jié)合交通工具從自行車到汽車再到航空航天器的發(fā)展歷程，循序漸進(jìn)、由淺及深地引入系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的概念，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和熱情，引導(dǎo)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)，努力掌握機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，為我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展、為祖國的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)自己的力量；在介紹動(dòng)力機(jī)的類型及選擇時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生要有節(jié)能環(huán)保的意識(shí)，能夠具有從不同角度觀察事物本質(zhì)的思維，抓住問題的主要矛盾；通過學(xué)習(xí)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生初步形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、認(rèn)真的工作作風(fēng)，逐漸滲透勇于探索、攻堅(jiān)克難、不斷創(chuàng)新、精益求精的工匠精神，結(jié)合傳動(dòng)系統(tǒng)的功能，啟發(fā)學(xué)生思考在生活中待人接物的態(tài)度和做人做事的方法，要與人和睦相處、樂于助人；在設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)或操縱系統(tǒng)時(shí)，教育學(xué)生有安全防護(hù)意識(shí)，要顧全大局、實(shí)事求是，一絲不茍，嚴(yán)格遵守行業(yè)相關(guān)規(guī)定，不斷提高職業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。

2.4 加強(qiáng)校企合作

在基于OBE-CDIO理念的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)改革中，教師應(yīng)充分了解當(dāng)前機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展需求以及企業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求，通過圍繞企業(yè)需求設(shè)置培養(yǎng)目標(biāo)，明確課程教學(xué)內(nèi)容，有針對(duì)性地為企業(yè)培養(yǎng)人才，滿足企業(yè)需求，與企業(yè)建立長久穩(wěn)定的合作關(guān)系。通過讓授課教師深入機(jī)械設(shè)計(jì)制造等相關(guān)企業(yè)調(diào)研，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入企業(yè)參觀實(shí)習(xí)，邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)專家為學(xué)生開展機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的講座與培訓(xùn)，聘請(qǐng)企業(yè)工程師作為學(xué)生導(dǎo)師等，將企業(yè)的實(shí)際工程項(xiàng)目、案例或需要解決的工程問題引入機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)，構(gòu)建“做中學(xué)、學(xué)中做”項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式。讓學(xué)生通過參與或完成工程項(xiàng)目，真實(shí)地了解機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)際設(shè)計(jì)、制造、銷售與使用等過程，以實(shí)際工程項(xiàng)目為載體，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，夯實(shí)理論基礎(chǔ)、強(qiáng)化實(shí)踐應(yīng)用與創(chuàng)新能力，應(yīng)行業(yè)所需，與社會(huì)接軌，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)校企協(xié)同發(fā)展。

2.5 提高學(xué)生創(chuàng)新能力

面對(duì)新工科建設(shè)提出的培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越工程人才的要求，在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程改革中要注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。除了將課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改為項(xiàng)目設(shè)計(jì)形式，讓學(xué)生分組協(xié)作完成機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)外，還要鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各種機(jī)械類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，豐富課程實(shí)踐內(nèi)容。通過參加比賽，學(xué)生可以將所學(xué)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論知識(shí)應(yīng)用于具體的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，參與從市場調(diào)研、確定選題、進(jìn)行可行性分析、確定設(shè)計(jì)方案，到對(duì)不同方案進(jìn)行評(píng)價(jià)、確定最佳方案、創(chuàng)建三維模型或繪制二維圖紙、加工制作實(shí)物模型、撰寫產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明書、制作答辯PPT的全過程，極大地增強(qiáng)創(chuàng)造力與自主探究能力，鍛煉邏輯思維與設(shè)計(jì)能力，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通表達(dá)能力。學(xué)生的主觀能動(dòng)性被全方位調(diào)動(dòng)起來，他們?cè)诒荣愔蝎@得學(xué)以致用的喜悅與成就感，激發(fā)對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的興趣與熱愛，對(duì)提升課堂教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力與就業(yè)競爭力大有裨益，最終實(shí)現(xiàn)全面提升學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。

2.6 完善課程考核方式

基于OBE-CDIO理念的課程考核主要是為了評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)得怎么樣，通過考核來掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，不斷改進(jìn)教學(xué)方法。

首先，在課程考核時(shí)不僅要考核學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌握程度，還要客觀地評(píng)價(jià)與考核學(xué)生的應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，考核應(yīng)具有全面性和有效性，不能只注重結(jié)果而忽略過程。

其次，建立多指標(biāo)全方位的考核方式。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程可以采用平時(shí)作業(yè)、課堂討論、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、期末考試等形式進(jìn)行考核。其中，平時(shí)作業(yè)成績考核課前預(yù)習(xí)任務(wù)與課后作業(yè)的完成情況，占總成績的10%左右；課堂討論與回答問題情況占總成績的10%左右；項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成情況包括機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的完整性、答辯情況、產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明書的撰寫質(zhì)量、機(jī)械產(chǎn)品圖紙的繪制情況以及課外參賽獲獎(jiǎng)情況等，共占總成績的30%左右；期末試卷在命題時(shí)要求試題內(nèi)容應(yīng)涵蓋90%的課程知識(shí)，題型不少于五種，其中50%的試題考核基礎(chǔ)知識(shí)，30%的試題屬于具有思考性、綜合性的題目，20%的試題屬于有一定難度的提高性題目，期末考試成績占總成績的50%左右。另外，可增加企業(yè)導(dǎo)師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，以及學(xué)生自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，提升過程考核的質(zhì)量，完善課程考核方式。

3 結(jié)束語

本文立足新工科建設(shè)要求與新時(shí)期產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，基于OBE-CDIO理念對(duì)目前機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問題進(jìn)行改革與實(shí)踐，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，構(gòu)建“做中學(xué)、學(xué)中做”項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式，通過優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、有效融入思政元素、加強(qiáng)校企合作、提高學(xué)生創(chuàng)新能力、完善課程考核方式等建立較為完整的課程教學(xué)體系。教學(xué)實(shí)踐證明，該模式可以有效提升課程教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)課程教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動(dòng)性，提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，為新工科背景下其他專業(yè)課程的教學(xué)改革提供參考。

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*項(xiàng)目來源：山西省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度規(guī)劃課題“地方應(yīng)用型本科院校‘校企賽’協(xié)同創(chuàng)新育人模式的研究”（項(xiàng)目編號(hào)：GH-220542）；太原學(xué)院教學(xué)改革創(chuàng)新項(xiàng)目“新工科背景下基于OBE-CDIO的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：jg202211）。

作者簡介：張博，講師。