基于成果導(dǎo)向教育理念的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程改革的研究

楊艷春 王輝 劉馥 盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院

引言

針對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程在目前教學(xué)中所存在的各種問題，將成果導(dǎo)向教育理念引入到機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革中，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核評價(jià)等方面進(jìn)行分析，積極探索適應(yīng)現(xiàn)代教育理念的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的新模式，具有普遍的借鑒意義。成果導(dǎo)向教育模式 (outcome-based education，簡稱OBE)是美國學(xué)者斯派蒂 (Spady W.D.) 于1981年提出的，最早出現(xiàn)于美國和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革。成果導(dǎo)向教育理念在世界范圍內(nèi)傳播并得到應(yīng)用，將其引入到我國高職教育已得到很多專家的認(rèn)同。此理念具有三個(gè)顯著的特點(diǎn)：以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)。是一種以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的全新教育理念，根據(jù)學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施。由重視教育資源的投入轉(zhuǎn)為重視學(xué)生學(xué)習(xí)成果的產(chǎn)出，由重視學(xué)科課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為重視學(xué)生行為能力的增長。教師必須對學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)后能夠達(dá)到的水平和能力有著非常清晰和明確的預(yù)測。教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評價(jià)等都是為了讓學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)成果而展開。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程特點(diǎn)及存在問題

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)械制造及自動化專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，在專業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃中起著承上啟下的作用，具有非常重要的地位，是學(xué)生從基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課學(xué)習(xí)的重要紐帶。主要研究對象為工程機(jī)械中各種常用機(jī)構(gòu)及一般工作條件下和常用參數(shù)范圍內(nèi)的通用零部件，研究它們的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)動和動力性能、基本設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)計(jì)算方法及一些零部件選用及維護(hù)方法，具有內(nèi)容經(jīng)典、系統(tǒng)性、理論性與實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)習(xí)難度較大等特點(diǎn)。

存在問題有：

(1）學(xué)情問題

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，普通高校不斷擴(kuò)招，高職院校的生源質(zhì)量受到了極大的影響，呈現(xiàn)逐年下降的趨勢，學(xué)生除了基礎(chǔ)較差外、對學(xué)習(xí)積極性不高，上課講話、玩手機(jī)、睡覺、不做筆記，考試作弊、大部分不及格等問題頻頻出現(xiàn)。如何改變目前的狀況，培養(yǎng)出社會需要的合格高職學(xué)生，是從事機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)工作的老師應(yīng)該認(rèn)真探索的問題。

(2）教學(xué)方法問題

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程以往主要采用多媒體教學(xué)方式，以教師為主，學(xué)生為輔，以傳授知識為目標(biāo)，讓學(xué)生了解和掌握本課程的基本理論、概念以及基本的設(shè)計(jì)方法。這就要求學(xué)生在課后要花很多的時(shí)間進(jìn)行復(fù)習(xí)。而高職學(xué)生學(xué)習(xí)主動性不高，課后能花時(shí)間及時(shí)復(fù)習(xí)的學(xué)生寥寥無幾，導(dǎo)致課堂上老師所講的知識點(diǎn)學(xué)生無法完整的理解。也即難以做到理論與實(shí)踐的相結(jié)合，學(xué)生對學(xué)過的知識不知所然，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。

(3）考核方式問題

目前高職院校對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門課程的教學(xué)效果評價(jià)多數(shù)采用單一的評價(jià)方式。學(xué)生的最終成績通常是由平時(shí)成績和期末考試成績組成。平時(shí)成績占30%，期末成績占70%。平時(shí)成績是由出勤、課堂表現(xiàn)和作業(yè)組成。有的學(xué)生出勤率很高，但是上課講話、不是玩手機(jī)就是睡覺，有的學(xué)生作業(yè)完成很好但卻是抄襲來的。由于老師教學(xué)班級和學(xué)生人數(shù)較多，不可能全部記住學(xué)生，所以僅憑作業(yè)完成好壞及出勤率高低來評定學(xué)生的平時(shí)成績有時(shí)也會出現(xiàn)差錯(cuò)。而最后期末考試前，老師往往會帶領(lǐng)學(xué)生一起復(fù)習(xí)，畫出考試重點(diǎn)，因此有的學(xué)生盡管平時(shí)不好好學(xué)，但是考前臨時(shí)抱佛腳，死記硬背，也可能會取得一個(gè)較高的分?jǐn)?shù)，存在著學(xué)的好不一定考得好，學(xué)不好也能考得好的現(xiàn)象，促長了不良學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

2 成果導(dǎo)向教育理念在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用

成果導(dǎo)向教育理念要求教學(xué)過程都要以學(xué)習(xí)成果為目標(biāo)進(jìn)行反向設(shè)計(jì)，即先確定學(xué)習(xí)成果，然后再由學(xué)習(xí)成果確定培養(yǎng)目標(biāo)，由培養(yǎng)目標(biāo)決定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程，之后確定考核評價(jià)方式，最后根據(jù)反饋進(jìn)行教學(xué)改進(jìn)。

2.1 重構(gòu)課程教學(xué)目標(biāo)

通過對教師、學(xué)生、校友、用人單位等利益相關(guān)人員的調(diào)查，結(jié)合高職院校機(jī)械制造與自動化專業(yè)國內(nèi)外發(fā)展趨勢以及學(xué)校定位，學(xué)生的畢業(yè)要求具有創(chuàng)新意識，精益求精的工匠精神，較強(qiáng)的就業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展的能力，掌握本專業(yè)知識和技術(shù)技能，面向通用設(shè)備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)的機(jī)械工程技術(shù)人員、機(jī)械冷加工人員等職業(yè)群，能夠從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與加工、數(shù)控編程、工藝和工裝夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量檢測等工作的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。根據(jù)畢業(yè)要求，再結(jié)合本課程的特點(diǎn)，依據(jù)成果導(dǎo)向教育理念，本課程的教學(xué)目標(biāo)為通過本課程的學(xué)習(xí)，初步具有分析基本機(jī)構(gòu)和簡單機(jī)械傳動裝置的能力；具有選購、正常使用和維修維護(hù)設(shè)備的能力；具有應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊和查閱相關(guān)科技資料的能力；具有創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作的能力。

2.2 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)學(xué)生的畢業(yè)要求，基于成果導(dǎo)向教育理念的反向設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容，圍繞著學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出設(shè)置教學(xué)內(nèi)容。讓學(xué)生通過課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)后能達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)成果，實(shí)現(xiàn)正向支承。

對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化化設(shè)計(jì)，內(nèi)容涵蓋了常用機(jī)構(gòu)，機(jī)械傳動，支承和裝配四部分，使得課程內(nèi)容更為系統(tǒng)全面，達(dá)到課程總體目標(biāo)要求。

由于高職院校，主要是服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)和管理第一線的高素質(zhì)、高技能的應(yīng)用型人才，所以在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中根據(jù)企業(yè)的需求對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，增加了企業(yè)中常見的傳動以及零件的選擇應(yīng)用，減少一些理論性較強(qiáng)章節(jié)和公式推導(dǎo)的內(nèi)容。為了避免由于大量繁瑣的數(shù)學(xué)計(jì)算引起學(xué)生的厭學(xué)，在學(xué)習(xí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算部分時(shí)，直接引入企業(yè)中用于齒輪計(jì)算的小程序，學(xué)生只需要輸入齒輪的一些基本參數(shù)，該程序就能快速算出齒輪傳動的參數(shù)以及強(qiáng)度校核的結(jié)果，實(shí)用性強(qiáng)，很受學(xué)生歡迎。

對課程中的工程力學(xué)部分內(nèi)容進(jìn)行拆解，融入到其它部分的教學(xué)中。例如將力學(xué)中的有關(guān)剪切和擠壓的強(qiáng)度計(jì)算內(nèi)容放在裝配部分中螺栓連接、鍵連接來講解，把扭轉(zhuǎn)、彎曲的強(qiáng)度計(jì)算與支承部分軸的設(shè)計(jì)計(jì)算相結(jié)合，使力學(xué)的理論知識跟實(shí)際應(yīng)用結(jié)合在一起，學(xué)生可以更好的理解，并能在實(shí)踐尋找樂趣, 避免枯燥的理論學(xué)習(xí)。

增加能力訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過組合軸系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目的訓(xùn)練，提高了學(xué)生對軸結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，能根據(jù)不同的工作條件選擇合適軸承，以及產(chǎn)品零部件裝配方案。通過機(jī)械系統(tǒng)傳動方案創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)項(xiàng)目的訓(xùn)練，讓學(xué)生根據(jù)不同傳動比來設(shè)計(jì)組合傳動方案，親自動手搭建傳動系統(tǒng), 培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐動手能力的，分析選用簡單機(jī)械傳動裝置的能力。

2.3 提高教學(xué)方法和教學(xué)手段

學(xué)生成為教學(xué)活動的主體，并以主動式的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，是成果導(dǎo)向教育理念的本質(zhì)要求。采用項(xiàng)目化教學(xué)、問題導(dǎo)向教學(xué)法，增加更多的實(shí)踐機(jī)會，給學(xué)生更多的思考機(jī)會，實(shí)現(xiàn)從“以教師為中心”到“以學(xué)生為中心”的轉(zhuǎn)變。

興趣是最好的老師,也是學(xué)習(xí)的最大原動力。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和教學(xué)需要，充分運(yùn)用了教學(xué)課件、展柜演示、視頻、動畫等多種教學(xué)方法，將復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)原理及其工作過程，以動態(tài)變化的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前，把把沉悶的教學(xué)過程演繹成一個(gè)個(gè)生動活潑的教學(xué)場景。

在教學(xué)過程中，以運(yùn)用實(shí)踐為引導(dǎo)，盡可能多的介紹身邊常見易見的機(jī)構(gòu)，積極引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并在解決的問題過程中學(xué)會思考。比如，我們常見的摩拜共享單車有兩種，軸傳動的單車和鏈傳動單車。讓學(xué)生親自體驗(yàn)騎行并進(jìn)行拆裝，引導(dǎo)他們主動分析、探索，這樣一定會對這兩類傳動特點(diǎn)印象深刻。還有我們?nèi)粘Ｉ钪锌梢姷目p紉機(jī)，其腳踏驅(qū)動機(jī)構(gòu)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)以踏板為原動件時(shí)，在使用過程中就可能會出現(xiàn)踏板踩不動的現(xiàn)象，從而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)死點(diǎn)，并想辦法去克服死點(diǎn)。這樣既調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又可以運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，增加學(xué)生的成就感。

2.4 改進(jìn)課程考核方式構(gòu)建多元化考核評價(jià)體系

成果導(dǎo)向教學(xué)理念注重對學(xué)習(xí)產(chǎn)出全過程的全面的和多元化的考核方式。依據(jù)課程的能力指標(biāo)點(diǎn)，從多個(gè)方面和教學(xué)整個(gè)過程來評定學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出，獲得明確的、有效的評價(jià)結(jié)果，為制定持續(xù)改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的措施提供依據(jù)。基于成果導(dǎo)向的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程考核方式，是由期末考試、實(shí)驗(yàn)和平時(shí)三方面的成績組成，各項(xiàng)成績占總成績的比例分別為期末占40%，實(shí)驗(yàn)占30%，平時(shí)占30%。平時(shí)成績充分利用“學(xué)習(xí)通”APP智慧教學(xué)輔助工具的功能，及時(shí)記錄學(xué)生出勤情況，檢查學(xué)生對本課程教學(xué)資源學(xué)習(xí)利用情況，構(gòu)建學(xué)習(xí)小組開展討論活動并點(diǎn)評，對學(xué)生上傳的作業(yè)練習(xí)進(jìn)行評價(jià)賦分等。教師對“學(xué)習(xí)通”中的各項(xiàng)教學(xué)活動都賦予一定的分值和相應(yīng)的權(quán)重，學(xué)生完成每一項(xiàng)教學(xué)活動后，“學(xué)習(xí)通”軟件就會自動給予學(xué)生相應(yīng)的分值，學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中分值會不斷積累，最后結(jié)合各項(xiàng)活動的權(quán)重給出該生課程平時(shí)學(xué)習(xí)成績。這樣的考核方式，可以使課程的評價(jià)顯得更加客觀，同時(shí)也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。實(shí)驗(yàn)成績的評定除了考慮實(shí)驗(yàn)完成情況的質(zhì)量外，還增加了對學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)時(shí)動手能力，小組分工合作能力，PPT總結(jié)匯報(bào)能力的考查。

3 結(jié)束語

本文基于成果導(dǎo)向教育理念，對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的改革進(jìn)行探索，從機(jī)械制造及自動化專業(yè)預(yù)期的“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”，確定課程層面的“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”，逆向設(shè)計(jì)課程，突出以學(xué)生為主，以成果為導(dǎo)向進(jìn)行課程整合和教學(xué)課程體系重構(gòu)。通過初步實(shí)踐證明，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣越來越濃厚，動手能力、獨(dú)立思考能力、分析和解決問題的能力也有明顯的提高，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課奠定了良好的專業(yè)能力與素質(zhì)能力，達(dá)到了預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。