基于學習結(jié)果教學體系的機械設計系列課程教學改革

馬先英 武立波 謝忠東 蔡衛(wèi)國 丁曉非

摘要：從面向工程認證的基于學習結(jié)果教學體系（Outcome-Based Education），培養(yǎng)機械專業(yè)應用型人才的目標出發(fā)，對機械設計系列課程在教學大綱的制定、教學方法及教學目標的實施等方面提出了改革思路。

關鍵詞：機械設計；學習結(jié)果；教學方法；改革思路

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）17-0123-02

基于學習結(jié)果教學體系（Outcome-Based Education）OBE與傳統(tǒng)的教學體系不同，它以學生為中心，注重學生的學習結(jié)果，關注學生經(jīng)過一段學習經(jīng)歷后，能做什么；制定能觀測、能展示的學習結(jié)果要求，圍繞這一清晰的產(chǎn)出結(jié)果，制定課程計劃、教學方法、教學實踐活動和評估方法，保障最終取得學習結(jié)果（即課程學習目標）。機械設計類課程具有理論性和工程實踐性較強特點，是高等院校工科培養(yǎng)學生設計能力、創(chuàng)新能力以及工程應用能力的專業(yè)技術基礎課。本文基于學習結(jié)果對機械設計類課程教學進行了教學大綱制定、教學方法、教學環(huán)節(jié)等方面的改進，以期培養(yǎng)滿足現(xiàn)代企業(yè)需求的應用型人才。

一、對課程教學大綱進行修訂

課程教學大綱是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標和教學計劃的要求，說明課程在教學計劃中的地位、作用，以及課程性質(zhì)、目的和任務而規(guī)定的課程內(nèi)容、體系、范圍和教學要求的基本綱要。它是實施教育思想和教學計劃的基本保證，是進行教學、教材建設和教學質(zhì)量評估的重要依據(jù)，也是指導學生學習，制定考核說明和評分標準的指導性文件。因此教學大綱針對傳統(tǒng)教學體系進行了徹底的修訂。首先，根據(jù)培養(yǎng)目標制定課程學習目標，主要分為兩方面，一是基礎知識和專業(yè)知識的掌握；二是工程意識、專業(yè)技能的培養(yǎng)。為達到課程學習目標要求，教學內(nèi)容上既要具有工程現(xiàn)實意義，又要注意理論知識的深度把握；既要注意基礎理論知識的學習，又要強調(diào)實際能力的培養(yǎng)，因此教學內(nèi)容應“少而精”，做到重點突出、學以致用。刪掉一些過深的、不必要的理論推導和證明內(nèi)容，取而代之的是公式和結(jié)論的背景以及運用的說明。各章節(jié)明確學習的主要內(nèi)容、重點及難點、學習目標和應該達到的能力。其次是教學環(huán)節(jié)的制定。大多理論內(nèi)容為課堂講授，針對重點、難點內(nèi)容以及能力培養(yǎng)要求設置了實驗課和現(xiàn)場教學課時，為了開闊專業(yè)視野、拓展專業(yè)知識，邀請相關企業(yè)高級工程技術人員做適當課時的講座。最后是課程教學方法和考核標準的修訂。教學方法上針對專業(yè)特點以及內(nèi)容特點采用多種方式和手段進行授課，激發(fā)學生主動學習的積極性，有利于基礎知識、理論原理的理解和能力的培養(yǎng)。教學考核評價由平時成績和期末考試成績組成。平時成績占比達40%，更加關注學生平時的表現(xiàn)，增加了平時學習的考核評價制度。

二、課程教學目標的實施思路

OBE教學體系注重課程的學習結(jié)果，即課程學習目標的達成。課程目標是指相關知識掌握，以及能力、素質(zhì)在課程中的培養(yǎng)。為了達成該目標，可以從以下幾個方面進行實施。

（一）課程教學環(huán)節(jié)的構建

根據(jù)專業(yè)課程計劃，各門課程在教學環(huán)節(jié)上要與其協(xié)調(diào)一致，各環(huán)節(jié)都有各自定義明確的功能，所有的教學環(huán)節(jié)共同作用，才能確保學生達到專業(yè)計劃所設定的預期學習效果。本課程教學環(huán)節(jié)包括理論授課、自學討論課、現(xiàn)場教學、實驗教學和課程設計實踐等環(huán)節(jié)。這樣可以充分保證課程滿足新的教學體系要求。

（二）課程教案的制定及實施

課程教案是教師經(jīng)過教學設計，以授課單元或章節(jié)為單位編寫的具體教學設計方案，是授課思路、教學內(nèi)容、教學技能的客觀反映，是教學大綱在教學實踐中的具體體現(xiàn)，本課程的教案是基于學習結(jié)果而制定的。例如：鉸鏈四桿機構急回特性的教學設計方案，首先確定教學目標，一是知識目標：理解極位夾角、急回運動的概念和急回運動產(chǎn)生的原因；掌握急回運動產(chǎn)生的條件；理解壓力角、傳動角及死點概念，掌握兩種角度和死點位置的分析。二是能力目標：培養(yǎng)學生的觀察、分析、主動探究能力；培養(yǎng)學生對所學知識的概括總結(jié)能力。三是素質(zhì)目標：培養(yǎng)嚴謹?shù)膶W習作風，養(yǎng)成善觀察、勤思考的好習慣；培養(yǎng)學生主動參與的意識和積極探索的精神。其次是教學設計，內(nèi)容分解及重、難點提煉，按照問題導入—探究驗證—歸納總結(jié)—實踐應用的一般教學過程，可以把教學內(nèi)容分解為四個層次：急回特性的定義；產(chǎn)生急回運動的原因分析（難點）；急回特性產(chǎn)生的條件（重點）；實例分析。再次是不同教學方法和教學工具的使用。通過對牛頭刨床加工某一零件過程中一個加工循環(huán)原理分析，使學生對工作行程、空回行程的概念以及急回特性有什么功用有了直觀的認識，然后引入工程上對急回特性的定義。相比直接使用某一機構的原理動畫給出定義更直觀、更生動，學生易于接受，教學效果良好。

（三）采用合理的教學方法和教學手段

為了適應新的教學體系要求，教學方法針對課程內(nèi)容可以采用案例教學、探究式教學、現(xiàn)場教學、專題講座等方式來進行。案例教學是一種很有效果的教學方法。培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才，有必要將一些合適的工程實例引入課堂教學之中，通過對具體工程案例的分析探討，使學生在理論學習的同時置身于實際工程背景之中，消化抽象的理論知識，同時也有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、主動探索工程實際的意識。案例教學通過工程案例引出問題，以學生為主體解決問題，強調(diào)培養(yǎng)學生分析、解決工程問題的能力。案例不等同于傳統(tǒng)課堂教學中的舉例、課堂討論。在案例教學中強調(diào)啟發(fā)式教學方法，以學生為主體，教師為主導，主要采取討論、分析等方法，學生之間、師生之間形成知識傳授溝通的多向流動。好的案例是提高案例教學效果的基礎和前提。案例選擇要圍繞課程教學目標和專業(yè)培養(yǎng)方向，并考慮學生的現(xiàn)狀和特點，一定注意案例的內(nèi)容要與授課內(nèi)容緊密相關，且原理和結(jié)構簡單，學生容易理解，最好是能使學生感興趣并且符合專業(yè)特色的案例，這樣能激發(fā)學生的探究興趣。例如，將具有海洋特色的水產(chǎn)加工機械的“剝魚皮機”引入到鏈傳動設計和軸系零部件設計的教學中。

（四）教學目標的合理考核評價

課程教學目標考核是客觀評價學生學習效果和教學效果的主要方式，學生學習結(jié)果通常以聽課狀況、作業(yè)完成情況、課堂討論、小測驗以及實驗課組成的平時成績占40%，期末考試成績占60%。改革后的學習結(jié)果評價增加了平時成績的比例，更加注重平時教學環(huán)節(jié)的教學活動，從而培養(yǎng)學生的自主學習能力和工程實踐能力。

三、結(jié)束語

OBE教學體系的實施過程和效果表明，教學中只有對教學內(nèi)容和教學方法進行不斷改進和創(chuàng)新，才能充分調(diào)動學生主動探究工程實際的積極性，提高教學效果，培養(yǎng)出適應社會需求的合格的應用型人才。

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