基于OBE理念的機械設計制造及其自動化專業課程教學改革研究

摘要：本文探討了基于OBE理念的機械設計制造及其自動化專業課程教學改革措施，以解決該專業在行業對接、跨學科整合和數字化技術應用方面的問題。主要措施包括明確教育目標與行業需求對接，深化與行業的合作關系，推動跨學科整合，加強教師培訓與跨學科合作，以及整合數字化技術教育。通過這些手段，旨在培養更符合實際需要的專業人才，提高學科教育質量，激發學生興趣與自主學習，以適應未來工程領域的發展趨勢。這一系列改革舉措將促使該專業更好地服務于行業需求，培養更具實際應用能力和創新精神的工程專業人才。

關鍵詞：OBE理念；機械；教學

OBE（Outcome-Based Education）是一種基于結果的教育理念，其目標是確保學生在完成課程時能夠達到特定的學習成果和能力［1-3］。在機械設計制造及其自動化專業中引入OBE理念有幾個重要的原因［4-7］。首先，在課程設計階段必須明確學習目標和預期結果，特別是在機械設計制造及其自動化專業中，這意味著確定學生需要掌握的技術、工程和設計方面的具體能力和知識。其次，教育者應該專注于確保學生真正理解和掌握核心概念，而不僅僅是記憶知識點，以提高教學質量，并使學生能夠更好地應用所學知識解決實際問題。再次，機械設計制造及其自動化領域不斷變化和發展，通過OBE理念，課程可以更靈活地調整，以適應行業的新需求和技術進展，確保學生畢業后具備符合當前工業標準和實際工作需求的技能。最后，OBE強調對學生實際能力的評估，培養終身學習的態度，使學生能夠不斷適應新技術和新挑戰，尤其在機械設計制造及其自動化領域，這對跟上技術變革至關重要。

1 機械設計制造及其自動化專業課程教學現狀

機械設計制造及其自動化專業是工程領域的重要學科，涵蓋了廣泛的知識和技能，但在不同學校和地區可能存在一些共同的現狀和問題［8-11］。

1.1 課程設置多樣

機械設計制造及其自動化專業在不同學校和地區的課程設置上呈現出顯著的差異，這反映了教育機構在培養學生方面的不同理念和重點。這種多樣性直接影響了同一專業的學生在畢業后所具備的知識和技能水平，為教育和就業領域帶來了一系列挑戰，同時也為未來的專業發展提出了思考和改進的空間。

一些學校更加注重傳授理論知識，將機械設計制造及其自動化專業的課程設置得更為理論化和體系化，包括對機械設計原理、工程計算方法和理論模型的深入研究。但學生在實際應用方面相對薄弱，缺乏解決實際工程問題的實際技能。一些學校更注重實踐應用，將機械設計制造及其自動化專業的課程設計得更貼近實際工程項目和實驗室操作。然而，這也可能導致理論知識的相對疏漏，使學生在理論研究和創新方面相對不足。由于行業對綜合素質和多方面能力的需求，這種單一側重的教育模式可能使一些畢業生在職場競爭中不具備明顯優勢。

1.2 技術更新較慢

在機械設計制造及自動化領域，技術更新緩慢是一個日益嚴重的問題。隨著新的工程技術和設計方法不斷涌現，教育體系的更新滯后成為主要瓶頸。學校需要經過煩瑣的審批程序，導致教育體系響應速度相對緩慢，無法及時融入最新的行業趨勢和技術發展。此外，教育機構可能面臨師資力量和設施設備的限制，進一步影響了課程的更新速度。缺乏足夠的師資和設備投入會阻礙課程的更新，使學生無法接觸到最新的行業動態。

技術更新緩慢對學生和專業發展產生了多方面的影響。畢業生可能需要額外的自學或培訓，因為課程未涵蓋最新技術和工程方法，使他們在實際工作中感到陌生，增加了適應時間，影響了職業初期的表現。此外，在就業市場上，缺乏最新技術和實踐經驗的畢業生面臨競爭劣勢，企業更傾向于招聘具備最新知識的人才，這使得一些畢業生需要不斷追趕行業的步伐，彌補教育滯后的不足。

1.3 行業對接不足

機械設計制造及自動化專業與實際行業需求脫節問題令人擔憂，可能使學生在就業市場面臨挑戰，原因包括過于理論化的課程設置、教材陳舊、課程設計滯后。一些學校偏重理論知識傳授，缺乏實際案例和項目引入，導致學生在工程項目中應用時感到不足。教材更新不及時使課程內容滯后，無法反映最新行業趨勢。專業課程可能缺乏與行業企業深度合作，未及時了解和響應行業創新和發展。缺乏深度合作使課程失去實踐性，學生畢業后難以無縫過渡到職業生涯。另外，缺乏實習機會也是問題之一，學校未提供充足實踐機會，使學生無法在真實工程環境中應用所學知識。

1.4 跨學科整合不足

機械設計制造及其自動化專業面臨的挑戰還包括跨學科整合不足，這個問題直接關系到專業的全面性。

機械設計制造及其自動化領域涉及多個學科領域，包括機械工程、電氣工程、材料科學與工程、計算機科學等。然而，一些課程未能將不同學科領域的知識和技能有機結合起來。導致學生在面對真實工程問題時難以進行綜合性的思考和解決，影響其在跨學科團隊中的協同工作能力。在實際工程項目中，機械設計與電氣控制、計算機程序等緊密關聯，因此缺乏跨學科整合的教育模式可能阻礙學生全面發展，限制了其在復雜工程環境中的應對能力。

1.5 數字化技術應用不足

隨著科技的飛速發展，數字化技術成為機械設計制造及其自動化專業不可忽視的趨勢。然而，現實中一些課程在應用數字化技術方面表現不足。

機械設計制造及其自動化專業的一些課程未能充分整合數字化技術，這包括但不限于數字化設計、虛擬仿真、智能制造等領域，這可能源于教育體系的滯后，以及一些教育機構在更新課程時未能及時跟進最新的技術趨勢?，F代工業越來越依賴數字化技術，包括虛擬設計、實時監測、智能控制等方面。如果學生未能在學校獲得相關知識和技能，他們可能在職場上感到不適應，需要額外的自學或培訓來填補這方面的空白。這對畢業生而言增加了學習負擔，同時也可能導致他們在就業市場上處于競爭劣勢。

2 基于OBE理念的機械設計制造及其自動化專業課程教學改革措施

基于OBE（Outcome-Based Education）理念，解決機械設計制造及其自動化專業面臨的行業對接不足、跨學科整合不足以及數字化技術應用不足等問題需要綜合考慮教育目標、課程設計、實踐機會和教師培訓等方面。

2.1 明確教育目標與行業需求對接

機械設計制造及自動化專業的教育目標與行業需求的對接至關重要。采用OBE理念，首先要明確教育目標，包括理論知識深度、實踐操作熟練度、創新思維培養、團隊協作和溝通能力等。明確的教育目標有助于學生和教師明確學習方向，為課程設計、評估和改進提供基礎。

其次，將教育目標與當前和未來行業需求對接至關重要。建立行業咨詢委員會是有效方式，由不同領域專業人士提供實時行業反饋，審查課程設置、分析就業市場趨勢和預測行業技術發展。委員會成員的代表性和權威性至關重要，需要涵蓋不同領域和規模企業的專業人士，具備前瞻性和創新性思維。

學生可通過行業實習、企業訪談等形式直接與實際行業需求對接，深刻理解理論知識在實際工作中的應用，提高就業競爭力。教育機構需保持靈活性，及時調整課程設置，建立靈活的課程調整機制，以適應行業變化的快速響應能力。

2.2 深化與行業的合作關系

機械設計制造及自動化專業OBE的成功實施離不開深化與行業的合作關系。首先，教育機構應積極與行業進行對話與合作，建立專業的行業合作團隊，以了解實際需求并獲取專業建議。通過定期的行業沙龍和研討會，緊密關注行業趨勢、技術創新和人才需求。

其次，課程內容的制定要與行業標準和實際應用結合，邀請行業專業人士參與，提供實際案例和最新技術資訊。行業顧問委員會和專業研討小組的建立將確保課程既有學科深度，又滿足行業實際需求。引入實際項目案例，培養學生解決實際問題的能力。此外，提供實習機會和校企合作項目是將學生與實際工作環境結合的有效方式。通過建立實習合作關系，學生能夠在實際工作場景中應用所學知識，了解企業運作和行業要求。校企合作項目則為學科研究提供更廣泛的機會，促進了行業和教育機構的共同發展。

2.3 推動跨學科整合

機械設計制造及其自動化專業教育的目標與行業需求緊密相關，這對于學生的職業發展至關重要。一些學校強調傳授理論知識，以建立學生堅實的學科基礎，但可能導致實際應用能力不足；另一些學校注重實踐應用，培養學生解決實際問題的技能，但可能會犧牲理論知識的完備性。這種差異影響著畢業生的職業發展方向和競爭力，解決此問題需要改進課程設置、加強與行業合作，提供更多實習機會，以確保學生具備實際應用能力。

為了更好地實現機械設計制造及其自動化專業的OBE教育，首先要與行業建立緊密的合作關系。建議設立專業的行業合作團隊，通過定期的行業沙龍和研討會了解行業需求，并結合最新技術趨勢調整課程內容。其次，通過設立實習機會和校企合作項目，讓學生在實際工作環境中應用所學知識，提高就業競爭力。最后，推動跨學科整合，組織跨學科項目和綜合性項目，培養學生的綜合能力，以適應未來工程領域的發展趨勢。

2.4 加強教師培訓與跨學科合作

加強教師培訓與跨學科合作是機械設計制造及其自動化專業在OBE理念下提升教學水平的關鍵措施。

教師培訓應涵蓋跨學科教學方法、項目設計與管理、團隊協作與溝通等內容，以提升教師在跨學科整合中的指導水平。通過深入參與行業研究項目，教師可以更全面地了解最新技術和應用趨勢，將實際行業經驗融入教學中，使課程更貼近實際工程應用。這種參與也有助于建立緊密的校企關系，為學生提供更多實習和就業機會。在行業研究項目中，教師可以深入了解行業的前沿技術和創新方向，將這些信息應用到課程設計和教學實踐中。建立教師交流平臺，例如組織學科研討會，有助于促進教師之間的合作與交流，提高他們的綜合素質和跨學科合作能力。這種跨學科合作有助于提高教學質量，使學科更符合實際需求，培養更具綜合能力的學生。

2.5 整合數字化技術教育

在OBE理念下，整合數字化技術教育成為推動機械設計制造及其自動化專業發展的關鍵舉措。通過更新課程內容，確保學生能夠掌握最新的數字化設計、制造和自動化技能，包括CAD、CAM、CNC等基礎知識以及智能制造系統和工業物聯網等實際應用案例。跨學科的合作項目可以讓學生在實際項目中應用數字化技術，培養實際操作能力。

在實驗室教學中，教師可以設計與實際工程案例相關的實驗項目，引導學生運用數字化技術解決具體問題，提高學生的實際操作能力和問題解決能力。推動學生參與實際的數字化技術應用項目，如智能制造和數字化工廠，通過與企業的合作項目深入了解行業需求，提升實際操作能力和團隊協作能力。這將更好地培養學生的數字化設計、制造和自動化能力，提高他們在職場上的競爭力，并為行業需求培養更具創新能力的工程人才。

2.6 激發學生興趣與自主學習

在OBE理念下，激發學生興趣與自主學習是提升機械設計制造及其自動化專業教學效果的重要手段。設計激發興趣的課程內容至關重要，通過引入生動有趣的案例、實際工程項目和跨學科整合的課程，教師能夠激發學生對專業的興趣。

引導學生參與跨學科項目和實踐活動是培養綜合素質的有效途徑，通過設計跨學科項目，學生與其他專業的同學合作，解決實際問題，培養團隊協作和解決問題的能力。為了激發創新熱情，學?？梢栽O立創新與實踐基金，資助學生開展創新項目，增加學生的投入度，推動他們在實際項目中嘗試新領域，這有助于培養具備全面素質的專業人才，提高其在職場上的競爭力。

結語

基于OBE理念的教育改革在機械設計制造及其自動化專業中扮演著關鍵角色，這一系列改革措施旨在提升教學質量，培養學生綜合素質，并解決諸如行業對接不足、跨學科整合不足、數字化技術應用不足等問題。改革的重點包括明確教育目標與行業需求對接、深化與行業的合作關系、推動跨學科整合、加強教師培訓與跨學科合作、整合數字化技術教育以及激發學生興趣與自主學習。這些措施旨在培養具備理論深度和實踐能力的專業人才，使其更好地適應未來工業的發展趨勢，并提高就業競爭力。最終目標是培養出具備全面素質、創新能力和實際操作能力的專業人才，推動行業的不斷發展，為社會和產業的發展做出更多貢獻。

參考文獻：

［1］汪阿戀，吳新建.基于OBE理念的新課標教師培訓實踐探索［J］.教學與管理，2024（06）：49-53.

［2］田寧，李賓，孫慧，等.OBE教育理念下職業本科院校人才培養模式研究［J］.科技風，2024（02）：35-37.

［3］劉長喜，姜旭，周威，等.基于OBE理念的機械類專業學生核心素養的培養途徑探析［J］.現代農機，2024（01）：107-109.

［4］張武強.機械設計制造及其自動化的應用及發展方向［J］.造紙裝備及材料，2023，52（10）：70-72.

［5］杜勁，衣明東，宋明.面向產出的內部評價機制研究與應用——以機械設計制造及其自動化專業為例［J］.教育教學論壇，2023（41）：129-132.

［6］陳青，周臨震，顧金彤.以產出導向、專業對接產業的本科應用型專門人才培養實踐——以機械設計制造及其自動化專業為例［J］.科技風，2023（27）：53-55.

［7］張曉鵬.機械設計制造及其自動化在現代企業中的發展分析［J］.科技創新與生產力，2023，44（07）：15-16+19.

［8］李東明，趙奎鵬，邵強，等.新工科背景下民族院校機械設計制造及其自動化專業課程體系的構建與實施［J］.高教學刊，2023，9（25）：17-20.

［9］童慧芬，劉偉，王淑坤，等.新工科背景下機械設計制造及其自動化專業課程體系重構與實施——以閩南理工學院為例［J］.化學工程與裝備，2022（11）：349-352.

［10］金敏，德雪紅，劉行，等.校企合作共同開發實踐課程資源的探索與研究——以機械設計制造及其自動化專業為例［J］.黑龍江科學，2022，13（13）：159-161.

［11］李偉，楊晨，王桂錄.OBE理念下的CAD/CAM技術課程教學改革研究——以鄭州科技學院機械設計制造及其自動化專業為例［J］.河南教育（高等教育），2021（11）：71-72.

基金信息：2022年度省級“六卓越一拔尖”項目，材料成型及控制工程卓越工程師教育培養計劃，項目號：2022 zybj065；巢湖學院人才啟動項目，項目號：KYQD-2023023；安徽省自然科學高校重點項目，項目號：2022AH051721

作者簡介：葉奇魯（1993—），男，漢族，安徽池州人，博士，講師，研究方向：材料科學與工程。