OBE理念下機械專業基礎課程第二課堂教學改革研究與實踐

何永玲，周緯遠，賈廣攀，黃賢毅

（北部灣大學 機械與船舶海洋工程學院，廣西欽州 535011）

目前，機械基礎課程的實踐性不強，第二課堂教學創新不足，還要基于OBE 工程教育理念進行第二課堂教學改革，在尊重學生需要的基礎上豐富實踐教學活動項目，優化實踐教學培養方案，切實滿足學生自主學習的需要，實現實踐教學資源的優化配置，推動實踐教學深化改革。

1 OBE 理念機械基礎類課程第二課堂教學概述

1.1 OBE 教學理念

現代高校在培養應用型人才時注重從行業的人才標準出發，強調培養符合行業要求并與國際接軌的中國工程師，產出 （成果） 導向教育( Outcome Based Education，OBE)以學生為中心開展教學活動，高度重視培養學生的實踐能力，不僅要求學生掌握系統的理論知識，而且要求學生具有較強的創新意識，能夠在校學習期間積累較為豐富的從業實踐經驗，以應對崗位實踐的需要。首先，OBE 理念要求人人都獲得充分的發展，根據每個學生的差異組織開展教學活動。其次，OBE 教學力求學生精熟的掌握專業知識且制定個性化的人才培養方案，在準確掌握學生學習狀態的基礎上對教學進行修正。最后，OBE 教學要求給所有學生提供學習機會，教師要對學生的學習成效負責，配合實際情況開展彈性的教學，幫助學生掌握應對未來的能力。

1.2 機械基礎類第二課堂

機械基礎類課程主要探究常用機構和通用零件的工作原理、結構、特點和用途，教學的主要任務是促進學生了解常用機械工程的流程、模式與原理。第一課堂具有較強的理論教學的特征，更多的傾向學生掌握基本原理。為了培養學生的實踐能力與創新意識，還需要突破第一課堂理論教學局限的第二課堂。第二課堂是對傳統教學環境的轉變，強調構建一個多維度教學活動，教師不僅要在理論課堂上掌握機械基礎類課程的相關原理，還要組織學生進入社會，通過一系列的多元化、實踐化、趣味化的實踐課程激發學生的創新意識，促進學生積極開展實踐，根據學生的興趣需要開展實踐性的課題研究，鼓勵學生運用所學的基礎理論知識進行創新性的實踐活動。第二課堂點燃了學生的自主實踐熱情，是滿足學生個性化學習需要的教學方式。

2 以服務學生為中心的第二課堂教學改革方向

2.1 設計靈活的第二課堂教學主題

運用OBE 教學理念促進第二課堂教學活動的蓬勃開展，必須保證第二課堂教學實踐課程的主題是豐富多彩的，內容是具有一定趣味性的，場景是生動直觀的，層次是符合學生認識水平的，且有助于鍛煉學生的綜合能力。首先，設置可以培養大學生創新能力的教學項目，可以結合課程內容、前沿領域研究典型問題，以及生活中的常見機械設備運轉中存在的各種問題，從而給學生構建一種研究型的學習模式，以便于在豐富的實踐活動中增強學生的自主創新意識與探索精神。其次，實踐教學的項目不僅要涉及核心課程的理論知識，還要促進學生廣泛關注與機械設施、制造、運轉相關的知識，實踐教學應當結合生活生產實踐中的典型問題，引導學生在實踐活動中關注民生、關注社會需要，重點圍繞機械制作類和機電結合類組織開展一系列的主題實踐教學活動，這樣才能保證課程的靈活性，有助于發揮學生的創造力。例如，在實踐教學中鼓勵學生親手制作一些機械裝置，促進學生深化理論知識的積累，激發學生自信心，提高學生參與學習活動的熱情。例如，在四桿機構內容中鼓勵學生回憶生活中有哪些四桿機構裝置，讓學生聯想到公交車門裝置，由此讓學生進行相關設計實踐，這樣不僅有助于激發學生動手意識，而且可以推動學生養成通過實踐解決問題的習慣。

2.2 在實踐中融入個性化教學活動

基于OBE 理念的機械基礎第二課堂教學改變了傳統的教學環境，構建了社會化的新型教學活動體系，強調組織學生積極進入機械生產企業實踐，組織學生觀摩一些機械設備的制作技巧，引導學生領悟機械部件的創新設計要求。基于OBE 理念改革后的機械基礎第二課堂應當結合機械工程專業人才培養方案建立以學生為主體、 教師為主導和教學資源優化配置的個性化教學機制，在充分尊重學生差異的基礎上開展具有側重點的教學活動，以求最大限度地滿足學生個性發展需要，最終實現集多維教學內容于一體，充分激發學生對未知知識的探索興趣，幫助學生找到自主實踐創新的方向。院校還要發揮專業協會的重要作用，例如，在機電協會、機械人協會、制造創研協會的輔助下開展實踐教學活動，強調以創新性的項目構建“傳幫帶”教學機制，依托行業專家組織開展導師制教學活動，這樣可以極大滿足學生個性化發展需要。在教學實踐中還要充分發揮課程設計、畢業設計等實踐教學環節的引導價值，教師不僅要布置開放性的作業項目，還要引導學生提出值得探索的趣味性課題。教師在學生探索活動中應當起到參謀作用，由教師為學生的研究課堂活動進行把關，并且給學生提供充分的技術支持，主動給予學生相關的資料扶持，鼓勵學生積極探索，達到強化學生創新實踐能力的目標。

2.3 組建以學生為中心的活動團隊

基于OBE 理念優化實施的機械基礎類課程第二課堂不僅要促進學生主動投入課下實踐活動，還要鼓勵學生組成實踐互助團隊，強調以團隊方式組織開展實踐活動。一般一個活動團隊可以由3～5 個成員組成，然后由專職導師負責指導，每個小組或個人均可以根據興趣和機械基礎課程的理論要點選定實踐創新活動的主題。機械基礎類課程第二課堂的團隊活動應當具有批判性和創新性，能夠基于現有的理論課授課內容，以及學生已經獲得的機械制造經驗進行實踐反思，由學生團隊共同確定研究性學習的創新方向，并且由學生提出優化改革機械系統的具體設計方案。這一過程中還要充分發揮小組討論互動的重要作用，在小組反復論證后將取得的階段性成果匯報給帶隊教師，再由帶隊教師負責審核項目，以及給予項目實驗必要軟硬件支持。

2.4 豐富各種實踐教學活動的項目

OBE 教育理念以成果為導向，以培養學生的實際應用能力為教學改革的出發點，不僅要保證學生獲得完善的專業知識體系，還要激發學生的實踐創新意識，結合人才培養目標定位進行教學改革。首先，基于OBE 理念的機械基礎類課程第二課堂應當與課內教學緊密聯系，強調貫徹理論聯系實際的思想，重點開設專業基礎實驗、專業實踐和創新實驗等多種培養學生實踐能力的實訓課程。重點圍繞機械制造產業發展方向打造多種實驗室，例如，在院校建設機器人實驗室、3D 打印實驗室和“創客”實驗室。學校僅有理論教學配套的驗證性實驗室和少量工藝技能訓練實驗室是不能滿足學生課外學習與自主創新需要的。其次，學校還要按照走出去和引進來的思路開展教學改革，把專業實習與前沿理論研討結合起來，組織專家學者來校為機械專業進行前沿講座，進一步擴大機械專業學生的視野。例如，邀請專家學者來校進行3D 打印及先進制造技術、 機器人應用與發展等的報告會。學校需要再探索與各類大型企業建立校企合作辦學的機制，改進實踐教學的形式與過程，例如，把高新技術企業與機床安裝的實訓教學相結合，讓學生深入先進企業了解先進數控機床的結構、原理與操作方法，引導學生實踐操作先進的五軸數控機床。最后，為了促進學生蓬勃開展實踐創新活動，還可以融入以賽促學的第二課堂教學理念，通過全國大學生機械創新設計大賽、 大學生工程訓練綜合能力競賽，以及機器人創新挑戰賽等為學生提供自主創新展示的良機。

3 優化教學配置資源推動第二課堂建設的措施

3.1 完善機械基礎類課程第二課堂教學內容

院校的主要教學改革任務是圍繞著第二課堂優化教學資源配置，滿足學生自主學習的資源需要。豐富機械基礎類課程第二課堂教學的內容，實現第二課堂教學活動與傳統課堂教學活動的緊密銜接，這樣才能滿足學生自主學習的需要。例如，在工程圖學教學時還要把先進的成圖技術引入第一課堂教學，讓學生在課上掌握傳統的尺規繪圖、 計算機繪圖的差異，并由此促進學生主動學習計算機繪圖中的草圖繪制、三維模型繪制、曲面造型繪制、三維零件裝配的相關知識和實踐方法。教師還要在課堂上進一步解析教學內容，同時促進學生收集可用于自主學習和團隊學習的各項資料，圍繞著學生提出的問題與興趣適當進行教學內容的調整，以及展示學生自主學習實踐的成果，這樣才能更好地促進第二課堂教學實踐的深化改革和廣泛實施。例如，在3D 打印技術的相關教學時，不僅要講授零件圖繪制的方法，還要引導學生掌握并自主實踐數控機床的操作步驟，以及機器設備具體的調試方法，鼓勵學生積累和分享相關經驗，還要指導學生進行橫向與縱向相關實踐課題研究，從而實現人才培養的預期目標。

3.2 搭建機械基礎類課程第二課堂教學平臺

為了進一步滿足學生個性化的學習需要，實現實踐教學資源的合理分配，還要了解學生個性化的學習訴求，構建教師與學生有效聯系的機制，搭建機械基礎類課程第二課堂的智能化教學平臺。首先，開發用于開展第二課堂教學的慕課平臺或自媒體資源供給平臺，通過軟件系統滿足學生、教師、行業專業、項目實踐的信息交換需要，進一步構建專業的用于機械基礎類課程第二課堂資源的供給渠道，強調在信息化的教學平臺完成學生學習情況調研、 實踐教學資源分配，學生實踐學習成果展示互動等多種任務。其次，進一步依托平臺進行校企合作教學資源的整合，強調實時更新企業提供的實習資源信息，允許學生自主選擇報名實習項目，實現實訓項目與學生的個性化匹配。還要及時把機械專業的相關前沿技術信息通報給學生，促進教學內容從時間上和空間上向外延伸，進一步豐富教學資源供給，更好滿足學生成長需要。教學平臺還要搭建師生互動的機制，基于大數據技術對學生實踐活動做出評價，強調導師與學生團隊的充分互動，依托企業專業、 雙師型導師，以及師徒制資源解答學生自主實踐的疑問。例如，機械制圖與AutoCAD 課程教學時，可以通過互聯網教學平臺進行相關教學資源的傳輸，教師可以在網絡平臺給學生提出工程的實際問題，然后引導學生在網絡空間學習資料的支持下進行自學、 分組討論，最后找出解決問題的具體方法并開展實踐。

3.3 組建開展第二課堂教學的優秀教師隊伍

專業的機械基礎類課程任教教師才能保證OBE 教育理念的有效落實，為進一步構建完善的教學實踐體系提供幫助，有效解決實踐教學活動中的各種問題。首先，切實解決教師配置條塊分割的問題，組建更加專業的第二課堂教師輔導團隊，重點促進理論教學教師指導學生開展實踐活動，讓具有豐富機械原理知識的教師指導學生解決實踐中的各種理論難題，以往只從事實驗教學的教師也應當參與到現代教學實踐體系當中，實現教師團隊的科學合理搭配。其次，大力培養中青年教師團隊，依托中青年教師開展導師制教學活動，號召中青年骨干教師組織開展項目教學活動、創新創業活動，發揮中青年教師在帶領學生團隊中的積極作用，以及開展各類探索性的教學實踐活動，進一步發揮中青年教師指導學生實踐活動的重要作用。最后，形成良好的校企協同育人機制，院校應當促進大型企業參與院校實踐教學活動，保證院校與企業建立緊密的互動關系，可以鼓勵企業在校內捐贈教學實驗室，并且由企業專家來校進行技術講座活動，還可以按照“3+2”模式給予學生赴企業實習的教學空間。

3.4 優化機械基礎類第二課堂教學評價機制

構建OBE 理念下的優質第二課堂教學環境，完善成果為導向的人才培養體系，還要進一步優化院校組織開展機械基礎類第二課堂的教學評價標準，評估OBE 教學活動產出，以便于快速突破傳統教學方式的局限。第一，第二課堂實踐教學評價不能僅以機電一體系統的實踐操作完成情況作為評價的唯一標準，還要分析評價學生在實踐過程中完成項目情況與制作成果功能的實現情況，其中設計完整性、結構與工藝的合理性，新穎性、實用性等均應為重要的評價要素。第二，做到對第二課堂實踐教學成果的客觀、合理評價，通過評價激發學生持續改進的意識，基于評價指明學生個性化發展的空間。第三，教學評價還應當貫穿第二課堂教學活動的全過程，具體包括選題評價、平時評價、設計評價、制作評價、答辯評價等。第四，在評價教學中還要給學生充分的答辯時間，教師應當給予學生闡述解釋的必要空間，在評價中融入師生互動討論活動，讓學生闡述自己的觀點，以便于在評價中促進學生進行深度反思。例如，在選題評價時應當給每個設計小組闡釋設計理念的機會，可以讓每小組制作項目演示PPT，然后由教師對項目的前景、難點、合理性進行評價。第五，教師在評價時還要充分融入機械基礎的相關理論知識，能夠圍繞著機械設計等課程的基本原理開展評價，在評價學生成果時盡可能地引導學生回歸書本，促進學生在深度學習書本知識的基礎上找出突破方向。第六，學生在教學評價中仍居于主體地位，學生自主評價和學生互動評價也應當成為主要評價方式之一，還可以通過組織口頭、書面、工程圖紙評價，實現學生與業界的廣泛交流。

4 結語

運用OBE 理念促進機械基礎類第二課堂教學活動的蓬勃開展，還要把培養學生的創新實踐能力作為主要目標，進一步構建“第二課程+個性發展+多元化實踐教學”的有效教學空間。一方面從學生的需要出發，豐富具體的教學活動內容。另一方面從優化教學資源配置出發，完善教學的基礎條件，這樣才能促進學生實現個性化發展，達到全面提高教學活動質量的目標。