基于OBE的幾何精度設計與檢測實驗教學的探討

摘要：本文在工程教育認證的大背景下，將OBE理念引入幾何精度設計與檢測實驗教學中，簡單介紹了OBE教育理念，從預期實驗學習成果確定、實驗內容調整優化、教學策略運用和實驗考核評價方式完善等四個方面探討了OBE教育理念在幾何精度設計與檢測實驗教學中的應用。

關鍵詞：OBE；幾何精度設計與檢測；實驗教學

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）19-0142-02

一、前言

《幾何精度設計與檢測》是一門與生產實際緊密聯系的、高等院校用于培養機械類人才的重要專業主干基礎課程。實驗教學作為該課程的理論教學實踐環節，在實現課程教學目標，培養學生的綜合設計能力、研究創新能力以及工程意識等方面發揮著不可或缺的作用[1]。在工程教育認證的大背景下，本文探討如何將OBE（Outcome-Based Education）教育模式[2-4]引入幾何精度設計與檢測課程的實驗教學中。實驗內容主要以學生為中心進行設計，實驗教學目標與考核方式以學生的學習效果為導向進行擬定，持續教學改進基于評價反饋機制構建，學生自主學習、創新及工程實踐能力均實現一定程度的提升。

二、OBE教育理念

被認為是工程教育重要方式的OBE教育理念于1981年由Spady等人[2]提出，現已成為加拿大、美國、英國等發達國家教育改革的主流教育理念。OBE亦被稱為目標導向教育、需求導向教育或能力導向教育，該教育理念的核心是“以學習者為中心”、“成果導向”和“持續改進”，重點強調“希望讓學習者取得什么樣的學習成果”、“為何要讓學習者取得這些學習成果”、“怎樣有效幫助學習者取得這些學習成果”、“如何評價學習者業已取得了這些學習成果”等四個問題。其實施基本過程如圖1所示。

相比傳統教育理念而言，OBE的關注重點由投入轉變為成效，二者對比見表1[2]。

三、基于OBE的幾何精度設計與檢測實驗教學改革

1.學生預期實驗學習成果確定。為了確定合理的實驗學習成果，抽取了我校機械工程專業2014級中的60名學生進行問卷調查，學生在實驗中對諸項教學要求的關心程度明顯不同，統計分析結果見表2。調查結果表明，多數學生更加重視培養實驗教學分析與解決實際問題能力、創新思維能力、實驗儀器設備使用能力。因此，基于OBE理念，要以提升學生各項能力為核心，構建多維分層次的實驗教學體系，依據專業培養目標明確實驗教學成果，確立學生實驗學習的素質、能力與知識目標。

2.實驗內容調整優化。為了獲得更好的實驗成效，在充分調研的基礎上，應適時調整優化現有實驗內容，可開設為三類實驗內容——基本實驗、開放性實驗和創新性實驗。基本實驗主要以驗證性實驗為主，學生可以自主地對課堂實驗時間進行合理安排；開放性實驗主要以針對性和綜合性實驗為主，學生可以抽取業余時間自行進入實驗室進行實驗；創新性實驗主要是結合學校學院特色以及教師科研課題，為解決實際問題而設置的探索性實驗。對于開放性和創新性實驗，要求學生“自助式”設計實驗方案，選定實驗方法與儀器設備，制定實驗步驟，并對實驗結果進行分析討論。

3.教學策略運用。為了保證達到預期實驗教學目標，根據現有條件，采取“課堂+網絡+仿真+實驗”的立體化教學。在課堂上，有針對性地講解實驗所涉及的理論知識基礎，引導學生理論聯系實際。利用學院網絡教學平臺，向學生展示真實的工程示例。將相關計算機軟件引入實驗教學，學生在實驗設計完成后可先進行虛擬仿真實驗。實驗教學全過程以學生實際操作為主，樹立學生的工程意識，培養其專業綜合素養。

4.實驗考核評價方式完善。實踐性是幾何精度設計與檢測實驗最為顯著的特征，因而采取綜合性的考核標準來衡量學生的學習產出是十分必要的，應從實驗預習、實驗操作、實驗報告三個方面加強對學生的全過程考核力度。實驗預習重點考查學生是否在課后認真地撰寫實驗預習報告，是否帶著問題進入實驗室等，該部分在總成績中占比為15%。實驗操作重點考核學生實驗態度認真與否，儀器設備使用熟練程度如何，完成實驗順利與否，是否具有分析、解決問題的能力等，該部分在總成績中占比為45%。學生實驗報告的撰寫是否規范、完整，實驗數據的處理是否有效、恰當，實驗結果的分析是否合理、準確等，是實驗報告重點考查的內容，該部分在總成績中占比為40%。具體的評判方式應該靈活多樣，可以采用報告或答卷形式考核學生對實驗所涉及的相關專業理論知識的掌握程度；可以采用多次現場考查或提問的方式，對學生使用實驗器械設施的能力以及實踐操作能力進行檢驗。對整個實驗過程中的考核是重點，可以采取教師評價與學生自評互評相結合的形式。學生自評要求學生自我反省在實驗中的表現、態度和收獲，學生互評要求學生從溝通能力、團隊精神、想象力、領導力及解決實驗中出現問題時所做的貢獻等方面來評價各個小組成員的成績。

四、結語

《幾何精度設計與檢測》課程實驗作為高等院校培養機械行業人才的一個重要實踐教學環節，承擔著掌握、驗證課程基本理論以及培養學生工程意識的教學任務。在OBE理念的指導下，對《幾何精度設計與檢測》課程的實驗教學進行改革探索，通過不斷努力，將會提升學生的綜合設計能力、研究創新能力以及工程意識。

參考文獻：

[1]楊善國.幾何精度設計與檢測課程綜合型實驗設計[J].中國教育技術裝備，2017（10）：130-132.

[2]Spady W.G..Choosing Outcomes of Significance[J].Educational Leadership，1994，51（6）：18-22.

[3]Shanks J.Unintended Outcomes：Curriculum and Outcome-Based Education[A].the Annual Meeting of the American Educational Research Association.Atlanta，1995：12-16.

[4]李志義，朱泓，劉志軍，等.用成果導向教育理念引導高等工程教育教學改革[J].高等工程教育研究，2014（2）：29-34+70.