基于OBE理念的“Pro/E三維造型” 課程改革探索

王琦 江鵬 陸小龍

摘? ? 要：隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和思維模式也在不斷發(fā)生變化，傳統(tǒng)的以教師為主的“Pro/E三維造型”課程教學(xué)模式已經(jīng)不再適用。文章基于OBE理念對“Pro/E三維造型”課程進(jìn)行改革，將Pro/E軟件在學(xué)生所學(xué)專業(yè)的應(yīng)用，以及學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)納入教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建Pro/E軟件與所學(xué)專業(yè)間的內(nèi)在聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的自主思考和創(chuàng)新意識。“Pro/E三維造型”由一門技能教學(xué)課程上升為素質(zhì)培養(yǎng)課程，促進(jìn)學(xué)生更好地掌握Pro/E軟件，提升對軟件的應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：“Pro/E三維造型”;OBE理念;素質(zhì)培養(yǎng)

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：1002-4107（2021）07-0089-02

常州大學(xué)的“Pro/E三維造型”課程是針對本校機(jī)械類專業(yè)開設(shè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)選修課。目前，本課程是基于傳統(tǒng)的以教師為中心的授課模式所設(shè)計(jì)的，教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握Pro/E軟件的三維建模方法，教學(xué)方法是以理論教學(xué)結(jié)合上機(jī)操作的形式。理論教學(xué)中教師采用多媒體教學(xué)方式講解并演示Pro/E軟件的知識點(diǎn)和操作命令，學(xué)生在上機(jī)操作中基于理論知識繪制三維模型。然而，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和思維模式也在不斷地發(fā)生改變，傳統(tǒng)的“Pro/E三維造型”課程教學(xué)模式已經(jīng)不再適用于現(xiàn)今的教學(xué)環(huán)境。因此，有必要重新思考本課程現(xiàn)有的教學(xué)模式，并進(jìn)行改革。

基于成果導(dǎo)向的教育理念（Outcomes-based Educa-

tion，OBE），最早出現(xiàn)于美國和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革[1]。OBE理念倡導(dǎo)“反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤钡脑瓌t，按照學(xué)生畢業(yè)后能夠達(dá)到的專業(yè)能力確定培養(yǎng)目標(biāo)并制訂方案，更有利于專業(yè)人才綜合素質(zhì)的提高以及多元化人才的成長[2-3]。文章將針對常州大學(xué)“Pro/E三維造型”課程中所存在的問題，探索基于OBE 理念的課程改革，以使本課程適應(yīng)新環(huán)境下的教學(xué)。

一、“Pro/E三維造型”課程所存在的問題

常州大學(xué)基于傳統(tǒng)的以教師為中心的“Pro/E三維造型”課程教學(xué)模式存在以下幾點(diǎn)問題。

1.課程教學(xué)目標(biāo)不再適用于當(dāng)代大學(xué)生探索求新的

學(xué)習(xí)目的。現(xiàn)今社會是一個(gè)高度網(wǎng)絡(luò)化的社會，學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)上找到任何想要的知識，而Pro/E軟件教學(xué)資源更是可以輕而易舉地在網(wǎng)絡(luò)上獲取到。同時(shí)，對于當(dāng)代大學(xué)生而言，學(xué)習(xí)一門課程也不再是單純地掌握一門知識或一項(xiàng)技能，而是需要了解該課程在所學(xué)專業(yè)知識體系中的價(jià)值，學(xué)習(xí)新的思維方式，并提升自己的創(chuàng)新能力。因此，本課程的目標(biāo)若仍然簡單地定位為掌握Pro/E軟件三維實(shí)體建模方法，將難以吸引學(xué)生投入到課程學(xué)習(xí)中。

2.本課程的理論課授課方式不再適用于當(dāng)代大學(xué)生

的課堂教學(xué)。本課程理論課是知識點(diǎn)的講解和軟件操作演示，在軟件操作演示中，學(xué)生常因難以緊跟多媒體屏幕上的鼠標(biāo)移動而錯(cuò)過一些操作環(huán)節(jié)，并且教師為了保證上課進(jìn)度也無法照顧接受較為遲緩的學(xué)生。另外，在現(xiàn)今社會每個(gè)人手中都有一部手機(jī)，隨時(shí)隨地都能夠通過手機(jī)進(jìn)入到“另一個(gè)世界”，教師所講授的內(nèi)容稍有一些沉悶，就會使學(xué)生“離開”課堂。因此，理論課課上無法有效吸引學(xué)生進(jìn)入課堂，導(dǎo)致知識傳遞效率過低。

3.本課程的教學(xué)模式不能很好地調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)

習(xí)意識。理論課課上主要是教師講授知識點(diǎn)、學(xué)生聽講的被動教學(xué)模式;上機(jī)課課上由于人數(shù)較多，在有限的課堂時(shí)間內(nèi)難以逐個(gè)回答學(xué)生的問題，并且一些學(xué)生比較內(nèi)向，在課堂上不愿主動提問;在課后由于沒有授課教師的監(jiān)督，多數(shù)學(xué)生便疏于練習(xí)。因此，導(dǎo)致了學(xué)生處于一種被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，嚴(yán)重影響了知識掌握程度。

二、基于OBE理念的“Pro/E三維造型”課程設(shè)計(jì)

基于OBE理念設(shè)計(jì)課程一般包括三個(gè)步驟[4]：第一，學(xué)習(xí)產(chǎn)出構(gòu)建，即本課程要讓學(xué)生取得怎樣的學(xué)習(xí)成果。第二，學(xué)習(xí)產(chǎn)出培養(yǎng)，即如何通過教學(xué)環(huán)節(jié)有效地幫助學(xué)生取得這些成果。第三，學(xué)習(xí)產(chǎn)出評估，即如何評價(jià)學(xué)生通過本門課程取得了相應(yīng)成果。下面將基于上述三點(diǎn)對常州大學(xué)“Pro/E三維造型”課程進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（一）教學(xué)目標(biāo)的制定

對本課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)定三點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)。首先，使學(xué)生掌握Pro/E軟件的三維實(shí)體造型建模的方法;其次，使學(xué)生能夠用Pro/E軟件繪制與本專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的三維模型;最后，使學(xué)生能夠用Pro/E軟件自主設(shè)計(jì)三維模型。后兩個(gè)教學(xué)目標(biāo)可以將本課程融入到學(xué)生所在專業(yè)的教學(xué)體系中，使其由技能培養(yǎng)課程上升為素質(zhì)培養(yǎng)課程。

（二）教學(xué)方案的制定

1.理論課教學(xué)環(huán)節(jié)中將結(jié)合在線課程平臺，分章節(jié)錄制教學(xué)視頻。課堂上由授課教師引導(dǎo)學(xué)生觀看教學(xué)視頻，并在每個(gè)知識點(diǎn)視頻結(jié)束后留5～10 min，讓學(xué)生對該知識點(diǎn)進(jìn)行練習(xí)，練習(xí)的形式包括選擇題、填空題和軟件操作等。目的在于，學(xué)生可以根據(jù)自己的接受能力調(diào)整觀看視頻的時(shí)間，以避免因難以緊跟教師講課進(jìn)度而錯(cuò)過軟件操作細(xì)節(jié);教學(xué)視頻可以作為課下學(xué)習(xí)資料反復(fù)觀看;課上的練習(xí)題將對知識的消化和吸收起到很大幫助，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.上機(jī)課教學(xué)環(huán)節(jié)中授課教師在每次課開始的

20～30min，為學(xué)生講解與專業(yè)相關(guān)的工程實(shí)例。目的在于，結(jié)合工程實(shí)例的講解培養(yǎng)學(xué)生的建模思路，減少學(xué)生面對復(fù)雜三維實(shí)體建模時(shí)出現(xiàn)建模順序混亂、結(jié)構(gòu)尺寸出錯(cuò)、建模效率低等問題;講解過程中，可幫助學(xué)生構(gòu)建Pro/E軟件與本專業(yè)知識體系的內(nèi)在聯(lián)系。

3.基于相關(guān)社交軟件創(chuàng)建課程群，學(xué)生可在課上、課下隨時(shí)提問，除了授課教師以外，班內(nèi)所有學(xué)生都可以針對問題進(jìn)行討論。目的在于，學(xué)生在課后自習(xí)中遇到問題可以隨時(shí)進(jìn)行提問并得到解決，以提高學(xué)習(xí)效率;很多共性的問題能夠展現(xiàn)在平臺上，不愛提問的學(xué)生可以在此找到答案;在問題的討論中，可以鍛煉學(xué)生思考問題和解決問題的能力。

4.舉辦“Pro/E三維造型”課程比賽。在課程結(jié)束后，每個(gè)學(xué)生向授課教師提交兩個(gè)使用Pro/E軟件自主繪制的三維模型，一個(gè)是本專業(yè)的工程實(shí)例，另一個(gè)是根據(jù)自己想象繪制的三維圖形。由授課教師在投票平臺上舉辦限于教學(xué)班內(nèi)的投票活動，評出優(yōu)秀作品名單，并將排名靠前的作品使用3D打印機(jī)打印成型獎勵(lì)給學(xué)生。目的在于，可以保證學(xué)生課下練習(xí)Pro/E軟件的時(shí)間，提高軟件掌握程度;繪制工程案例，學(xué)生可更好地將Pro/E軟件應(yīng)用到本專業(yè)中;繪制自己想象的三維圖形，可以培養(yǎng)學(xué)生自主思考和創(chuàng)新的能力;采用3D打印機(jī)打印參賽作品獎勵(lì)給學(xué)生，除了可以作為學(xué)生參與比賽的激勵(lì)外，學(xué)生看到自己的想象變成現(xiàn)實(shí)時(shí)，會在心中產(chǎn)生一種喜悅感，能夠更好地激發(fā)學(xué)生對Pro/E軟件的興趣。

（三）考核方案的制定

為了檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)制定如下考核方案。課程總成績=平時(shí)成績（20%）+課程比賽成績（40%）+結(jié)課考試成績（40%）。其中，平時(shí)成績包括出勤率、理論課答題情況和上機(jī)課練習(xí)題完成情況;課程比賽作品成績中工程實(shí)例占總成績的15%，自主設(shè)計(jì)的三維模型占總成績的15%，比賽名次占總成績的10%;結(jié)課考試是授課教師出一道三維模型圖，學(xué)生在60 min內(nèi)使用Pro/E軟件繪制該圖，依據(jù)學(xué)生繪制三維圖形的完成情況評分。

上述考核中，平時(shí)成績是為了保證學(xué)生緊跟課堂，提高學(xué)習(xí)效率。課程比賽成績是為了學(xué)生能夠積極主動地完成工程實(shí)例的繪制和三維模型的自主設(shè)計(jì)，并檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)中后兩項(xiàng)的達(dá)成情況。結(jié)課考試是為了檢驗(yàn)學(xué)生是否有效掌握了Pro/E軟件，并且避免學(xué)生比賽作品找人代做或抄襲而導(dǎo)致的成績誤判。

三、基于OBE理念的“Pro/E三維造型”課程

改革的效果

文章基于OBE理念的“Pro/E三維造型”課程改革，經(jīng)過一個(gè)班的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)方面出現(xiàn)了以下轉(zhuǎn)變：第一，理論課課上，學(xué)生能夠更好地跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)，有效提高了學(xué)習(xí)效率。第二，上機(jī)課的工程實(shí)例講解，使學(xué)生對復(fù)雜零件的繪制思路有了較好的掌握，在自主練習(xí)中不再是一頭霧水，可以快速進(jìn)入繪圖狀態(tài)。第三，課程群的創(chuàng)建使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得積極主動，每次課后都會有學(xué)生在課程群內(nèi)提出問題，也會有學(xué)生積極參與討論，在課外建立了教師與學(xué)生交流的橋梁。第四，“Pro/E三維造型”課程比賽極大地提高了學(xué)生對Pro/E軟件的興趣，許多學(xué)生在課程進(jìn)行到一半的時(shí)候就已迫不及待地提交參賽作品;培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，學(xué)生所提交的參賽作品非常具有想象力，在課程結(jié)束后有部分學(xué)生主動找到授課教師提出想要參與一些科研項(xiàng)目。

文章基于OBE理念的“Pro/E三維造型”課程改革，改變了傳統(tǒng)的教師講授、學(xué)生聽講的被動教學(xué)模式，使本課程由技能教學(xué)課程上升為素質(zhì)培養(yǎng)課程。教學(xué)方案的改變有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)的主動性，并通過引導(dǎo)式教學(xué)和獎勵(lì)式教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識到Pro/E軟件對所學(xué)專業(yè)的重要性，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。當(dāng)然，本課程改革還存在諸多不足之處，在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)對一些實(shí)際問題進(jìn)行思考，并不斷地探索和改進(jìn)。

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■ 編輯∕丁俊玲