工程认证教学质量可持续改进体系背景下的基于 OBE 模式的机械产品表达课程教学改革研究
汪珺 徐滟 王学军 刘丹萍
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汪珺 徐滟 王学军 刘丹萍,. 工程认证教学质量可持续改进体系背景下的基于 OBE 模式的机械产品表达课程教学改革研究[J]. 中国机械研究,20214. DOI:10.12721/ccn.2021.157036.
摘要: 文章分析了在工程认证教学质量可持续改进体系背景下的机械产品表达课程特点及其现状,将工程教育认证规定的毕业要求与课程教学目标对应起来,通过课程内容及教学活动来保证毕业要求的实现,加强实践性教学,注重学习过程的考核评价机制,贯彻持续改进的认证理念,供该课程类教学人员和研究者借鉴并提供教学新思路。
关键词: OBE;产品表达;教学改革;工程教育专业认证
DOI:10.12721/ccn.2021.157036
基金资助:国家级创新训练项目-基于深度学习的机械产品缺陷自动检测(项目号201911059056)

0 引言

工程认证是教育部实施的由专业领域中的协会机构等组织对高等学府开设的工程专业进行专门的认证,通过课程达成度的计算确定学生是否满足毕业要求,为人才培养和课程教学提供教学评价和质量保证。机械产品表达课程作为机械类专业的专业基础课程,如何在工程认证的背景下,结合企业实践要求进行案例教学是当下需解决的挑战之一。[1-3] 

我国自加入华盛顿协议以来, 工程教育专业认证成为高校本科各专业教育改革的重点。 这对工程教育毕业生的能力培养要求越来越高, 按照国际互认的标准培养毕业生成为当下主要的任务。 成果导向教育 (Outcome Based Education,OBE),亦称能力导向教育、 目标导向教育、需求导向教育,指教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果,以学生为中心、通过持续改进毕业要求达成目标。[4]机械设计制造及其自动化专业根据认证标准中对毕业生的毕业要求,结合本专业多年人才培养的实践与积淀,规定了 12 个毕业要求及指标点,机械产品表达作为机械专业核心课程之一,为使教学内容达到国际认可的机械类工程师培养标准,有必要进行基于 OBE 模式教学方式。

1 OBE 模式下的机械产品表达教学方式 

本课程是一门重要的专业基础课程,为培养学生的绘图、读图和空间想象能力打下必要的基础,坚持空间-平面-空间这样一个反复提高的认知过程。它要求掌握正确的制图方法和图家标准中有关制图的基本规定;研究用正投影法表达空间形体的基本原理及其作图方法,该部分是绘图和读图的理论基础;培养学生绘制和阅读工程图样的基本能力和技能,以及尺寸标注的基本方法。依据机械设计制造及其自动化专业对机械产品表达课程教学目标与毕业要求关系矩阵编写了课程目标达成要求,如表1 所示。

表1 课程目标达成评价表

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1.1 教学内容

在教学内容上将8个单元的知识点与相应的毕业要求指标点对应起来,具体关系如表 1 所示,根据对应关系在讲解各个单元是时能够将知识点与毕业要求密切联系,做到目标导向贯穿于在学生的整个学习过程,使得教学内容与OBE理念相符。

1.2 教学方法

课程是采用项目式教学,利用超星学习通平台创建在线课程及授课班级,教师在课前将每个章节的知识资源上传至学习平台中。每次上课前利用学习通发布课前通知,让学生进行课前线上预习、测试并且布置课前作业,同步产生课前数据分析。在课堂上,通过学生自主学习与教师讲授相结合的方式进行教学,通过提问、直播和在线讨论等形式提高学生参与教学的主动性。课后通过学习通放置相关课件、典型零件视频等资源,要求学生按照教学进度自觉预习。在课堂外,教师还通过超星学习通设计富有趣味的问题供学生思考和讨论,教师在网上实时参与学生的讨论,进行适当地点评和解疑。学生也可以针对单元内容提出疑问,全班学生在线上共同讨论分享见解。

1.3 实践教学

机械产品表达是一门实践性较强的专业基础课,要培养学生将图学基础知识转化成绘图能力,必须要将实践实训联系融合到教学中。本课程在实践教学上要求学生团队协作,全班按照5人左右1组进行分组测绘,每组随机抽取部件进行拆装,测量并绘制部件中主要零件草图,要求视图表达正确;并在正确表达视图的基础上,完整、准确地记录零件尺寸。

1.4 教学考核

学生的对课程的掌握程度需要相应的考核形式,传统的形式主要以学期结束的试卷考核为主,不能有效的体现学生的知识掌握情况,本课程采用综合考核的方式,总评成绩由四部分组成:期末考试(50%)、读书笔记(10%)、 实验(20%)以及 过程考核(20%) ,考核内容完全对照课程目标的进行,最近一次考核与课程目标达成之间关系如表2所示。

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2  最近一次课程目标达成情况评价

通过对最近一次教学班级共42名学生的各项成绩统计得到本课程的课程目标的直接评价达成情况;通过对上述学生进行问卷调查,回收有效问卷37份,统计得到本课程的课程目标的间接评价达成情况,结果如图1所示。

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图 1 课程目标达成情况

本次教学各项课程目标都在目标值以上,说明部分学生学习比较用功,上课能认真听课。其中课程目标1中直接评价与间接评价均达到要求,且间接评价略高于直接评价,原因是绘图的基础知识掌握需要较多的实践练习过程,课程目标2直接评价高于间接评价,说明学生在绘图时已经较为熟练地掌握视图表达方法,可以运用所学的知识完整正确地表达视图。

同时本课程的课程目标的评价结果进行个体差异分析,如图2所示。从图2 课程目标的个体分布图来看,大多数学生课程目标的达成情况较好,但学生代号为13、15和33的学生,两个课程目标的达成情况均很低,从这几个学生平时的作业,测验完成情况来看,对视图表达方法掌握较差,也多次在课后指出其问题,但改进较少,需要重点关注。

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图2 课程目标的个体分布图

综上可见直接评价和间接评价结果一致,两个课程目标全部达成。课程目标达成度的评价结果可以作为毕业要求达成度评价的数据,并为课程持续改进提供依据。

3 结束语

工程认证教学质量可持续改进体系背景下机械产品表达团队基于 OBE 模式的进行教学改革,为顺利达到课程目标,在教学过程中采用合适的方式引导学生将理论学习与实践应用紧密结合,做到二者相辅相成。为此,我们在课堂讲授中充分运用多媒体课件的图文、视频,进行直观展示,以提高学生的学习兴趣;并较多采用任务导入的教学模式,提高学生对课程知识的理解和掌握;以作业和章节测验来巩固学生所学知识;同时要求学生利用课外时间进行自主学习,完成相关测绘练习并进行课堂讨论等,以扩展视野、学以致用,在培养学生基本绘图技能的基础上,使学生综合实践应用能力得到有效提高。 

参考文献

[1] 范镇南,张彼德,董秀成,王萍,方勇.本科生电气工程案例讲座课程开发与实 施[J].电气电子教学学报,2017.39(04):58-61.

[2] 马桂芳,吴春富,谢煌生.电气工程及其自动化专业实践教学体系的研究与建 设[J].湖北理工学院学报,2015.31(06):67-70

[3] 国珍,张民,周晓燕,等.电气工程及其自动化专业教学案例体系建设的研究 与探讨[J].时代教育,2016(23):178-178.

[4]冯旻基于 OBE 模式的机械类工程图学课程 教学改革研究创新创业理论研究与实践[J]. 2020(5):54-56

作者简介:汪珺,(1979—)女,安徽六安人,高级实验师,硕士,研究方向:测控技术。