以學生為中心的“成果導向”“智能制造工藝”課程教學改革與實踐*

李云革，張鳳南，杜知微，楊 海

（沈陽工學院，遼寧 撫順 113000）

1 研究意義

OBE教育是基于成果導向的教育理念，是新時代背景下新工科教育改革的發展方向[1]。相較于傳統教育模式，OBE的關鍵點是成果導向，關注重點是學生能力的培養。它強調以學生的學習結果作為驅動力，設定個性化、多元化的學習目標，反向進行評價標準和教學活動設計，使學生通過這種方式的學習來突破自我，繼而通過成果反饋之前的教學方案和實行模式，實現從學科導向向目標導向的轉變、從以教師為中心向以學生為中心的轉變。這些理念對于促進專業建設與教學改革、保障和提高工程教育人才培養質量至關重要。沈陽工學院作為應用型本科院校，著力于建設高標準的應用技術大學，OBE基于成果導向的教育模式恰恰與該?！耙詫W生發展為中心”“以人為本、學以致用”的教學理念相吻合，課程教學正是實現這一目標的重要途徑，是教師教學質量與效果的直接表現。因此，借鑒和融合OBE教育理念開展課程改革，對于提高教學質量、為社會輸送合格人才、真正做到學以致用[2]、將理論成果向實際技術轉化是十分必要的。

傳統的課程教學設計一般是先講授智能加工工藝，接下來大多數學時在課堂講授各種零件加工工藝、基本原理、方法及少量通過課件展示的案例，其效果是：學生處于被動學習狀態，教學過程顯得乏味，效果不理想。盡管在課件中增加了一些零件工藝加工演示，然而學生并沒有完全融入，雖然靠后面的課程設計來對理論知識進行鞏固，可以起到一定的作用，但也存在一定不足，這與沈陽工學院“以人為本、學以致用”的辦學理念相悖[3]。因此，如何適應社會的發展需要，培養學生的設計思維和產品設計能力，將學生未來的職業發展與就業崗位的實際需求相結合，正是進行“智能制造工藝”課程改革的方向和目的。

為推進智能制造專業課程建設，針對智能制造專業“智能制造工藝”課程，進行以學生為中心的“成果導向”“智能制造工藝”課程教學改革研究與實踐。課題組基于OBE先進的教學理念，以項目教學為依托，通過針對性教學改革，來解決“智能制造工藝”課程教學中存在的不足[4]。緊密結合沈陽工學院的辦學特征和學生實際，探索適合該校應用型高級專門人才創新能力培養的課程內容構建模式和人才培養模式、知識結構和質量保障體制。

2 課程具體改革內容

2.1 教學理念及實施方案

“智能制造工藝”是與學生畢業設計及未來機械類行業設計息息相關的主干課程，基于OBE理念，首先在課程教學理念方面進行改革，使得課程建設更加貼合畢業設計實際及未來企業就業所需[5]。通過對制造企業人才需求的調研發現，未來企業對本科畢業生的能力要求主要為：扎實的理論基礎，熟練使用基本工程軟件的能力，分析解決問題的能力，團隊合作能力，良好的表達能力，較強的自學能力等。“智能制造工藝”課程改革的首要任務，即為鍛煉和提升學生的綜合能力，為未來就業做好準備，因此需要由任課老師建立“以學生為主”的理念，使學生從以前課前“不知道學什么”、課后“不知道學了有什么用”，到學生進入學習前“知道要學什么”、課后“知道為何而學”，總體實施方案如圖1所示。對學生學習情況、學習內容制定情況、考評機制等進行詳細分析，設計合理的適合本專業學生發展的教學方案并進行有效實施，在實施過程中通過搜集相關數據進行教學效果分析，得到有效反饋并對教學方案進行完善，最后總結反思，達到最終成果目標[6]。

圖1 實施方案

2.2 教學方式

教學方式按照成果導向理論，學生是真正的課程主體，教師要做的是引導學生和引入新知識，為此，“智能制造工藝”課程中除了相關理論教學外，特殊章節以項目教學的形式進行，引導學生對課程相關知識點有更深一步的認識和理解[7]。為保證所需成果的可靠性，教學方式與之前有所不同，其過程大致如下：1）課前以分組的形式布置相關任務，以任務驅動的方式讓學生做好課前預習；2）理論課程結合具體實例或項目給出相關知識介紹，并引導學生根據自己組所分的任務給出自己的具體理解和認識；3）在完成理論課程學習后，鼓勵學生解決之前的任務，并將解決的方式方法、過程及結果以報告、圖紙的形式在小組內進行討論；4）由任課教師對學生所完成任務進行綜合點評，給出指導意見。教學方式完善后，學生不僅能較好地了解所學知識的重點、難點部分，而且還提高了自主學習能力。同時，相關實例或項目教學的形象化引入，使得學生能更好地理解相關知識點，更有助于應用。相關教學任務的設定，更是很好地鍛煉了學生的動手動腦能力、團隊合作能力以及相關專業軟件的應用能力等[8]。以學生為中心的“成果導向”“智能制造工藝”課程教學方式如圖2所示。

圖2 以學生為中心的“成果導向”“智能制造工藝”課程教學方式

2.3 教學內容

“智能制造工藝”課程所包含的教學內容主要分為四大塊：金屬切削機床總體設計，機床傳動設計，夾具設計，智能制造工藝設計。各章節圍繞智能制造加工相關的設計內容展開，在對智能工藝設計研究中應用本專業所學相關知識，如“機械制圖”“工程力學”“3D-CAD”“智能機床與編程”等?？紤]到課程本身性質及反向成果導向的特點，現對教學內容進行一定的補充和改進，在此基礎上，增加“智能制造工藝”課程對未來畢業設計、企業工作的正向引導；同時將原來靜止封閉式的課程內容改為靈活開放式的課程內容，由相關基礎課程統一帶動，讓學生真正通過課程的不斷深入，了解自身欠缺，自覺補足欠缺，真正自主地發現問題，并善于尋找解決問題的方法。為此，“智能制造工藝”課程教學內容改革如表1所示，實際課程進行中會根據學生反饋、企業咨詢意見及各任課老師統一意見再做調整[9]。

表1 “智能制造工藝”課程教學內容改革

3 教學資源

“智能制造工藝”是智能制造工程專業新開的專業課，教學資源以相關教材、教授PPT課件、教案為主，新進行的教改立足于OBE理念，相關理論知識更多的是結合實際項目進行，而此次立項可參考的資料很少，因此多數教學資源需要重新整合完善。本著以學生為主、學做結合的目標，本次教學資源改革將依據培養目標，尋找難度適中的項目，緊密結合企業發展方向，對授課的教案、PPT課件、課堂活動題目等教學資源進行重新編寫優化。其中，工藝設計部分將編制一個項目任務書，講解數控車床、數控加工中心的一些典型零件工藝規程，增強學生對數控工藝的熟練程度，提高學生綜合素質，為其未來就業打下堅實基礎[10]。

4 考核方式

OBE理念的一大核心就是及時對教學體系進行評估評價，教師可根據相關評價來檢測學生的學習效果，從而驗證既定目標是否達成，一旦評估結果不理想，則會通過調整教學方式、教學內容等方式進行完善，如此循環以達到持續最佳教學狀態的目的。為此，“智能制造工藝”課程考核方式將由原來期末成績=平時考核（占總分40%，包括平時出勤、課堂表現、課后作業、實驗等）+期末考試（60%），改為綜合成績評價體系，總成績包括三部分：平時考核占30%（其中：教學互動10%，實驗10%，分組活動10%）；項目考核占30%；期末考試成績占40%。

1）平時考核（30%）。①教學互動（10%）：總分100分。準時到課，不遲到不早退，得滿分；曠課扣5分，事假扣3分，病假扣2分，遲到、早退一次扣1分，曠課次數超過3次者該科成績直接定為不及格，缺課2次及其以上不論原因總評不能評為優秀，每次課考勤至少一次。課堂表現基礎分為40分，加分項：積極回答問題、主動幫助其他同學、課堂任務完成質量好、速度快等，視情況加1~5分。減分項：上課說話、睡覺、玩手機、做與課堂無關事項等，按照情節嚴重以及認錯態度相應扣1~5分。②實驗（10%）：總分100分。根據實驗過程（出勤+實驗互動）與實驗報告質量進行評價，具體評價方式按照實驗指導書要求，按照百分制評分。③分組活動（10%）。通過觀察學生完成項目過程中的組內表現，對學生學習效果做出評價，重點考查完成項目的能力，包括項目分析能力、方案制定能力、溝通組織能力、語言文字表達能力等。教師需要認真監督、觀察，及時發現學生存在的問題并給予正確的引導。

2）項目考核（30%）。項目任務書中共有6個項目，每個項目滿分100分，根據學生實際項目完成情況，進行打分，最后取6個項目平均成績的30%計入總成績。因此，學生理論的學習就需要“有備而來”，同時要求學生平時積極做好相關調研、資料查閱、方案論證等工作，實現對理論知識的拓展，這可以很好地鍛煉學生的自主學習能力、提升學生創新性思維，更體現了真正的學練統一、學有所得。

3）期末考試成績（40%）。試卷成績滿分100分，實際得分按照試卷中相關分數給定，其成績占總成績的40%。

課程教學結束后，教師可通過上述考核項確定學生的目標達成情況，給出本課程的綜合成績。教師根據所授課程班級的成績分布、各目標項目得分情況等，分析本次教學改革需要改善之處，有針對性地對相關改革項進行修正改進。

5 結語

綜上所述，幫助學生達成學習目標是教學改革的出發點，“智能制造工藝”課程以學生為中心的“成果導向”的課程教學改革理念，恰恰與沈陽工學院以及教育部所倡導的教學理念一致。項目化的學習內容能給予學生更多發揮的空間，有利于培養學生的實踐能力和創新意識。