基于OBE 理念的“自動生產線安裝與調試”課程教學改革研究

黃洋洋

（吉林工業職業技術學院，吉林 吉林 132000）

0 引言

在德國工業4.0 的提出及中國制造2025 行動計劃開展的背景下，OBE 教育模式得到越來越多的重視和推廣，OBE（Outcome Based Education）是以產出導向教育也稱為成果導向教育或能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育的一種方式。美國工程教育認證協會（A-BET）全面接受了OBE 理念，并將其貫穿于工程教育認證標準的始終[1]。OBE 教學理念以學生為主體，以教學成果為導向，并且通過確定學習成果、構建課程體系、明確教學手段、建立評價機制等方面實施教學活動[2]。基于成果導向教育模式的過程就是形成一個完整課程教學設計的全過程。在這個過程中設定教學目標是關鍵，目標的確定應該符合既定人才需求[3]。

1 “自動生產線安裝與調試”課程分析與教學現狀

1.1 課程分析

“自動生產線安裝與調試”課程隸屬裝備制造大類，機電一體化技術專業，是一門機電技術綜合性極高的課程。該課程作為機電一體化專業的一門專業核心課程，主要圍繞著PLC 控制技術、傳感檢測技術、電機驅動技術、氣壓傳動技術、人機交互技術、機器人技術在生產線中的實際應用來展開，使學生掌握理解這些技術，并最終應用這些技術來實現對自動生產線系統的運行控制及其維護。“自動生產線安裝與調試”課程幾乎涵蓋了機電一體化技術專業的全部專業技術課程的核心知識。因此，該課程對于學生梳理專業知識體系起著至關重要的作用。

1.2 教學現狀

由于該課程龐雜的體系和繁復的內容，對于教學來說，主要還是采用理論與實踐相結合的“教、學、做”一體化的教學模式。課程更注重學生對于基礎技術的掌握，在真實的教學過程中，“教、學、做”只流于形式，三者仍然相對獨立，導致學生對于實訓的參與熱情不高[4]。綜上所述，該課程目前的教學模式仍存在一些亟待解決的問題，課程教學標準還需要結合實際情況進一步的修訂。

2 基于OBE 理念的“自動生產線安裝與調試”課程教學模式改革

鑒于“自動生產線安裝與調試”課程的教學現狀，我院機電一體化技術專業教學團隊成員重新修訂了基于OBE 理念的專業人才培養方案，在“自動生產線安裝與調試”課程標準建設過程中引入OBE 教學理念，以學生為主體，以學習成果為導向，在教學模式、教學方法、評價方式等方面進行了大量的探索和實踐。

2.1 基于OBE 理念明確課程教學目標

基于OBE 理念下的“自動生產線安裝與調試”課程建設是基于成果導向和以學生為中心的理念，進行反向設計正向實施。同時根據國家社會及教育發展需求、行業產業以及地方經濟特色，企業工作崗位需求，制定課程教學目標和教學要求。為了保證我院機電一體化技術專業學生可以符合社會需求，縮短理論與實踐之間的差距，畢業后順利步入工作崗位，我校聯合麥可思公司，在未來五年，從OBE 理念的角度出發，對東北的地區以及東部沿海經濟發達地區的機電類企業進行調研，掌握各單位的用人條件和需求，并通過整理分析，針對“自動生產線安裝與調試”課程所覆蓋的實踐能力系統設計課程標準，制訂明確、具體、可測量的教學目標，建立教學目標與能力指標對應關系。確保所有實踐能力指標點既是教學目標的細化，還能夠對教學目標進行反饋。機電一體化技術專業能力指標及其與校、院、專業能力指標的關聯性見表1，“自動生產線安裝與調試”課程教學目標與核心能力權重見表2。

表1 機電一體化技術專業能力指標及其與校、院、專業能力指標的關聯性

表2 “自動生產線安裝與調試”課程教學目標與核心能力權重

2.2 基于OBE 理念改革課程教學模式

OBE 理念相較于傳統的教學模式，將學生作為教學中心的沉浸式教學往往更能提升學生的學習效果。以畢業要求、工作崗位需求為出發點，以人才培養目標為核心，結合課程標準，以學生為中心，以“學習結果產出”為導向，實現知識、能力、素質的一體化培養[6]。注重自動生產線安裝與調試課程對前序各門技術技能課程的串聯，注重學生思考問題、解決問題的能力的培養，構建基于OBE 理念下的“自動生產線安裝與調試”課程教學模式。具體工作可分解為以下兩個方面：

2.2.1 整合教學內容

按項目組織整合課程內容，以職業能力和職業素質培養為主線組織教學內容，確保教學內容能夠對能力指標全部對應。通過對機電類企業的調研，選取3～5 個自動生產線項目實例，應用OBE 理念反向設計課程內容。創設真實的“教學做”一體的職業情境，針對個性差異的學生因材施教，加強實踐教學各環節的緊密性，盡量保證實訓項目的整體性，少講多練，增強學生的動手能力，培養學生嚴謹認真的工作作風。

2.2.2 改進教學方式

使用OBE 理念改進講授方式，需要以學生為中心，可以通過多種實訓教學組織形式調動學生的積極性。如小組討論法，教師只是為學生解決問題指明方向，學生通過自主探索、小組討論，共同完成實訓項目要求。其他方法如：頭腦風暴法、思維導圖法、魚刺圖法也可嘗試使用。

機電一體化技術專業在之前的OBE 教學模式探索過程中，曾使用過小組討論配合五步教學法，收獲了較好的效果。學生不再是機械地按照實訓步驟進行簡單模擬或驗證操作，而是通過自主探究、小組分工協作對自動生產線中各實訓項目有了系統性的認識，從而提高了學生的主觀能動性以及獨立思考問題、解決問題的能力。該方法使用過程如圖1 所示。

圖1 小組討論+五步教學法

魚刺圖法也非常值得嘗試。1953 年，日本管理大師石川馨先生所提出的一種把握結果、特性與原因（影響特性的要因）的方便而有效的方法，故名“石川圖”。因其形狀很像魚骨，也稱為“魚骨圖”或者“魚刺圖”。問題的特性總是受到一些因素的影響，我們可以通過頭腦風暴法找出這些因素，并將它們與特性值一起，按相互關聯性整理而成的層次分明、條理清楚，并標出重要因素的圖形就叫“特性要因圖”“因果圖”。如圖2 所示為利用魚刺圖法分析管道焊接裂縫形成的原因。

圖2 利用魚刺圖法分析管道焊接裂縫形成的原因

2.3 基于OBE 理念優化考核評價體系

“自動生產線安裝與調試課程”的實訓項目主要以小組的形式完成，每位學生組內職責不同，故不能沿用統一的評分標準進行考核。根據學生的不同特點，將組內成員分為機械裝調員、電氣接線員、編程員、組態畫面制作人員，分別對應了機電設備機械裝調能力、機電設備電氣裝調能力、機電設備程序設計能力、機電設備調試及排故能力、人機界面制作能力等。針對學生不同崗位及能力需求，制定評分標準，最終每位學生的任務完成情況應由兩部分組成，即個人負責部分的任務完成度和小組整體任務完成度，比例分別占50%。其次，施行多元化評價。評價主體由學生、教師、企業員工構成，形成學生自評+學生互評+教師評價+行業評價的機制，提高評價的全面性和合理性。

通過對學生個性化學習需求、學生學習反饋、學習效果評價等一系列數據進行挖掘與分析，利用OBE 教學模式分解課程內的學習成果，形成學生學習目標達成度，最終對課程教學目標形成反饋，指導課程教學標準的修訂和改進，形成可持續化發展。

3 結語

OBE 理念需要專業教學團隊不斷地深化教學目標，改進教學模式，優化考核評價體系，完成持續改進。我國基于OBE 理念下的課程教學改革并不多見，尤其是培養復合型技術技能人才的高職院校。以“自動生產線安裝與調試課程”課程作為樣板，研究基于OBE 理念下的課程學習目標、教學內容、教學方法、考核評價等問題，構建適用于機電一體化技術專業課程的教學模式，是將OBE 理念運用于高職院校教學的一次實踐探索，結合數據分析和反饋，可形成循環提升，形成一條可持續發展路徑，對我院機電一體化技術專業，乃至高職院校的課程改革都具備理論指導意義。