基于OBE理念的機械類專業 實踐教學體系設計

趙存有 陳國晶 徐鵬

摘? ? 要：實踐教學對提高本科教學質量具有重要的作用，實踐環節秉持OBE理念體現工程教育專業認證的工程性，有利于以學生為中心的人才培養，有利于提高教師實踐能力和應用型高校畢業生的就業率。文章針對機械設計制造及其自動化專業實踐教學環節存在的問題，總結了專業實踐教學的新要求，在實踐教學各個環節的教學目標規劃基礎上構建實踐教學體系，提出實踐教學體系實施流程，以及強化校外實踐過程中的產教融合。

關鍵詞：機械類專業;實踐教學體系;OBE理念

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1002-4107（2022）04-0084-03

在教育國際化和全球化的大背景下，基于學習成果導向教育（Outcomes-based Education，OBE）[1]已成為世界各國高等院校進行工程教育改革與發展的主流趨勢[2]，同時也是我國現階段開展工程教育專業認證的核心理念。在OBE理念引領工程教育改革的背景下，加快新工科建設、促進產教融合和追求卓越的專業發展新形勢下，作為教學過程中不可缺少的環節，實踐教學對提高本科教學質量、培養學生工程實踐能力和科技創新能力具有重要的作用[3]，因此，機械設計制造及其自動化專業（以下簡稱“機械類專業”）需要設置完善的實踐教學體系。為了實現各個實踐環節在培養應用型高級專門人才的有效性，亟需完成專業的實踐教學體系規劃與設計。

一、實踐環節秉持OBE理念的意義

（一）基于OBE理念的實踐環節體現工程教育專業認證的工程性原則

應用型高校更適合把OBE教育模式與專業教育有機地融為一體，實現工程教育專業認證的目標。在OBE理念的指導下，實踐教學需要采用有針對性的教學方法和手段，根據實踐完成的教學目標和現場實踐條件設計實踐流程，對應用型高校的實踐教學有巨大的促進作用。

（二）基于OBE理念的實踐環節有利于以學生為中心的育人原則

實踐教學大綱的設定是基于培養方案的畢業要求，畢業要求是基于專業的培養目標。工程教育專業認證的理念正是反向設計學生受教育的層次結構，以及相關評價體系，注重對學生的學習產出進行分析。根據實踐教學大綱規劃的教學目標，實踐課程讓學生清楚實踐什么、為什么實踐、怎么實踐、如何考評，實現實踐目標達到目的的關鍵在于尋找能夠實現實踐教學目標的流程和活動的載體。這樣的載體包括工程流程、工程活動、理論聯系實際的過程等。有利于提升學生學習的有效性，從而促進實踐環節實現以學生為中心[4]。

（三）基于OBE理念的實踐環節促進教師實踐能力的提高

OBE理念強調對學生的教學成果或教學結果，倒逼教師實踐能力的提高，有助于理論與實踐的結合，不但促進教師的理論言之有物，同時也促進雙師型教師的培養。教師既要確立好預期學習產出，并細化分解為可操作的小目標，又要掌握各類教育資源、選擇多種教育策略來實現預期教育目標。

（四）基于OBE理念的實踐環節能夠提高應用型高校畢業生的就業水平

學生的實踐水平和能力是在實踐中形成的，決定學生適應就業崗位的能力。學生的實習成果直接決定用人單位對應用型高校人才培養質量的評價。按照OBE理念的實踐環節完成的實踐，是全面、快速提升學生實習質量最有效的途徑，是以質量贏得用人單位、社會對專業學科、人才培養認可度提升的捷徑。

二、機械設計制造及其自動化專業實踐教學環節存在的問題

（一）實踐環節的內容缺乏目標設計

對于某一實踐環節的執行過程，學生根據教師安排或企業實習條件，直接進入實踐內容。教師和企業人員安排實踐過程主觀因素過多，沒有詳細論證教學大綱中的教學目標的實現與實踐內容和實踐過程的契合關系。學生被動地完成實踐內容，被動地執行實踐過程，對實踐的目標不了解。實踐過程中缺乏問題導向、任務導向和課題導向。

（二）各個實踐環節的層次相近，實踐內容趨同

專業實踐類的實踐環節包括認識實習、生產實習、畢業實習、機械工程訓練、電氣控制技能訓練、綜合實驗、專業綜合實踐、畢業設計環節，在認識實習、生產實習和畢業實習中，層次相近、內容趨同。不但教師感覺到實踐缺乏針對性，學生也感覺到沒有達到實踐鍛煉的目的。認識實習過程中參觀性質的居多;生產實習過程中，由于企業生產條件的限制，靠近生產環節觀察已是條件比較好的情況;畢業實習過程與認識實習基本相同，專業綜合實踐的部分內容與生產實習的部分內容相同。

（三）實習內容不能與理論有效銜接

認識實習是在專業基礎課開設之前的實踐環節，實習的內容通過參觀根本不能解決“互換性與測量技術”“機械設計”“切削原理與刀具”“機床設計”等課程的基礎性實踐內容問題。生產實習內容多傾向于產品的裝配和機械零件的加工，對于先進加工技術、特種加工技術、現代設計方法、機械系統設計等方面的內容涉及較少，而且對于工程教育專業認證理念的非技術指標的完成情況不理想。

三、基于OBE理念的機械設計制造及其自動化專業實踐教學的新要求

（一）工程教育專業認證質量保證和提高的要求

目前，《華盛頓協議》各成員國大多采取學習成果導向教育作為認證標準，即將學生的學習成果作為教學成果的評價依據，并以促進專業持續改進作為認證的最終目標。工程教育專業認證提出的持續改進需要對培養目標、畢業要求、教學環節進行評價，目的是改進。教育部機械類專業教學指導委員會亦明確指出，將在未來3年內，緊貼國內外機械類專業高等教育的發展趨勢和人才培養需求，強調將“信息數字技術對制造技術的引領與挑戰”“基于互聯網的全球制造體系與模式的變革對人才培養創新”“新工科和智能制造專業人才培養新理念和新舉措”作為工作的重點。專業的人才培養目標必須符合機械類專業的發展趨勢和人才培養需求才能保證質量要求，才能持續改進。

（二）課程體系協調發展的要求

為了保證實習內容與理論的有效銜接，課程體系在理論教學與實踐環節的連續性和支撐性做合理規劃。目前，新工科、數字化設計與制造和智能制造等技術融入傳統機械類專業改造過程中，課程體系會發生巨大的變化，實踐教學環節也將發生相應的變化。對實踐環節的規劃設計在持續改進的過程中根據新課程體系不斷調整，實踐環節的內容也會做相應的變化，尤其是原來實踐企業的實踐內容也會改變，甚至實習實踐地點會根據規劃內容做必要的變更。

（三）規劃各個實踐環節特定教學目標的要求

工程教育專業認證體系的培養方案是反向設計，育人是正向實施的過程。根據專業的培養目標設計畢業要求，根據畢業要求的指標點設置相應的課程，從而建立完整的課程體系。每門課程對應若干指標點，在課程教學中設置教學目標對應畢業要求的指標點。實踐教學環節是課程體系的重要組成部分，也應該滿足一般課程所具有的功能。為了避免各個實踐環節的層次相近和實踐內容趨同規劃，必須對各個實踐環節所需完成的特定教學目標做系統規劃。

（四）構建配套的創新實踐基地的要求

創新實踐是一種非常有效的提升學生創新熱情和學習能力的形式，實踐活動中的科研育人主要是環境育人和過程育人。例如，實踐過程的科研案例在獲得結論過程中，涉及問題背景、概念、規律、應用條件、最終結論，以及推論等都是學生學習的內容。以創新實踐教學代替課堂講授，著力培養學生自主學習能力，為終身學習打下堅實基礎。教學與創新實踐之間形式多樣、內容豐富的內在融合，使兩者在本質上成為不可分割的有機整體。

四、基于OBE理念的機械設計制造及其自動化專業實踐教學體系設計

（一）實踐教學體系各個環節的教學目標規劃

每個環節的實踐都屬于專業課程體系的組成部分，實踐課程承擔的畢業要求指標點的能力強弱關系到畢業要求的達成。實踐環節承擔的畢業要求指標點決定實踐課程的教學目標，實踐課程的教學目標對應實踐流程的一個或多個知識點，實踐流程的知識點必須是有用的、有效的，才能形成對實踐環節教學目標的有效支撐。在課程體系的總體框架下，規劃實踐課程的知識點，剔除多余的、過時的、無效的知識點，保留或增加有用的、有效的知識點。同時，注意建立不同實踐環節支撐同一畢業要求指標點的實踐教學目標的層次關系。考慮課程體系的整體性、連續性，使實踐環節具有理論聯系實際的流程、能力提高的操作、創新研究的試驗，有效地支撐實踐過程的教學目標。

（二）實踐教學體系構建

按照課程體系對畢業要求的支撐關系，課程實踐教學體系的構建方式本著從課內到課外、從校內到校外的層次關系，以基礎實踐、應用實踐和能力實踐的遞進關系來構建機械類專業實踐體系，如圖1所示。

（三）實踐教學體系實施流程

按照課程體系對應的畢業要求，隨著實踐層次的深入，實踐教學目標的實現過程逐漸加強，使實踐環節各個實踐層次成為畢業要求的重要組成部分，如圖2所示。

基礎實踐是課程體系實現課程目標的重要組成部分，是完成課程內容學習的重要補充。通過理論與實踐相結合實現課程教學內容的學以致用，獲得初步的實驗設計能力、在實驗過程中的數據獲取能力、對所獲得的數據的分析處理能力，進一步理解和掌握相關理論，在實驗報告的撰寫過程中形成溝通與交流的文本，為后面的實踐活動打基礎。基礎實踐的主要環節包括課內實驗、機械工程訓練、認識實習、獨立實驗、創新創業教育等。

應用實踐是為解決復雜機械工程問題而設置的實踐環節，是學生應用能力形成的重要組成部分，通過解決實際問題，學生形成項目解決的文獻查詢和信息分析處理有效結論的能力、提出創新設計方案和方案評價能力、考慮工程和社會關系的能力、現代工具和模擬軟件的應用能力，在項目完成的過程中增強團隊協作能力、項目管理能力和學習獲取新信息的能力。應用實踐主要包括綜合實驗、課程設計、生產實習、創新創業訓練、專業綜合實踐等。

能力實踐是為解決復雜機械工程問題而設置的實踐環節，是學生創新能力形成的重要組成部分。在形成應用實踐能力的過程中和后續的實踐環節，學生形成創新能力。能力實踐主要包括專業性強的課程設計、畢業實習、畢業設計、創新創業項目相關的大賽等。

（四）校外實踐過程中強化產教融合

產教融合是校外實踐教學的主流發展形式，能夠有效提升機械類專業實踐體系在專業課程體系中的作用。產教融合促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈有機銜接，推動專業教育優先發展、技能型人才引領發展，依托產業創新發展實現校企優勢互補、平等互利、相互促進[5]。高校與企業進行全方位、深層次合作，采取“走出去，請進來，多向聯合，多點聯動”的產學研合作模式，讓教師和學生走進企業，把企業技術骨干請進課堂，促進高校在人才培養、師資隊伍、課程體系、特色教材、實踐教學、創業與就業等方面的發展。

實踐教學體系在專業課程體系中的地位越來越重要，在課程體系的構建過程中，應優先考慮理論與實踐的結合。在工程教育專業認證工作中，把實踐教學在課程中所占的比例作為一項重要指標。從理論與實踐相結合的廣度來看，產教融合是今后校外實踐教學過程中必然的實習方式。

參考文獻：

[1]? 姚靜，王佩.基于OBE教學理念的項目驅動式專業課程教學設計——以《液壓與氣壓傳動》為例[J].教學研究，2017，40（3）：87.

[2]? 張其亮，陳永生.基于OBE的多維度階梯式實踐教學體系構建[J].實驗室研究與探索，2018，37（3）：207.

[3]? 吳濤，尤卓煒.適應新工科建設的機電專業實踐教學? 改革與探索[J].實驗室研究與探索，2018，37（12）：211.

[4]? 戴婷，朱海燕，張今朝，等.基于OBE理念進行目標? 細化的工程實踐教學改革與實踐[J].實驗技術與管理，2019，36（10）：212.

[5]? 國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見[DB/OL].（2017-12-19）[2021-04-16].http：//www.gov.cn/?? zhengce/content/2017-12/19/content_5248564.htm.

■ 編輯∕丁俊玲