应用型本科成果导向教育理念的探索与实践

——以机械制造技术基础课程为例

李娜娜¹，刘吉轩^1,2  

（1.西安交通大学城市学院机械工程系，陕西西安，710018）

（2. 西安交通大学，机械工程学院，陕西西安 710049）

摘要：成果导向教育是以学生最终取得的学习成果为目标设置教育教学活动，而应用型本科教育是以社会需求为导向，以培养学生知识、能力、应用为目标的教育模式。本文通过分析应用型本科院校开设《机械制造技术基础》课程当中存在的主要问题，提出应用成果导向教育理念进行本课程教学改革，并通过教学实践检验所提出的教学改革方案的可行性和有效性，最终达到培养学生掌握知识、实践应用等核心能力的目的。

关键词：成果导向，机械制造技术，教学改革，教育教学论坛

中图分类号：G642.0     文献标识码：A

1 前言

OBE是成果导向教育（Outcome-based education）的简称，是上世纪美国教育家提出，其重点强调教育范式由“内容为本”向“学生为本”的根本转变，教育活动由“教师中心”向“学生中心”的转移。西安交通大学城市学院是一所培养应用型本科人才性质的大学，而OBE教育理念与应用型人才培养目标相契合。因此，在机械制造技术课程教学改革中，应用OBE教育理念，以学生为中心，以学生的学习成果为引领，探讨如何在教学过程中体现应用型人才培养的宗旨，如何提高学生对机械制造技术学习的积极性，如何检验对所学知识的应用能力等问题。

《机械制造技术基础》是机械设计制造及其自动化专业的核心课程，与工程实际结合紧密，且涉及到的理论知识较广泛。因此，该课程的教学方法若不能结合应用，结果往往造成学生学习动力不足、教学效果不尽人意等问题。

应用OBE理念，构建机械制造技术课程的应用型人才培养教学模式如图1所示：打破之前课程教学以教师、教材为主，形成以行业需求、应用型人才培养目标、学生学习能力等为指标，确定课程教学目标，继而修订教学大纲，确定教学内容、教学要求。通过多种教学手段、教学方法教学，再以多维方式考核来评价教学质量。以学生毕业要求、企业要求等继续修改课程教学目标，形成持续改进机制。

2课程教学存在问题及改革方案

（1）教学内容改革。本课程涉及教学内容较多，包括：机械制造工艺学、金属切削原理与刀具、金属切削机床、机床夹具、机械加工工艺等。本校为应用型本科，以培养学生分析和解决工程实际问题的能力、应用创新能力为目标。因此，在有限的教学学时内，期望学生能达到合理选择毛坯材料和毛坯的生产方法、对中等复杂零件可制定机械加工工艺过程，并进行专用夹具设计，使学生初步掌握机械加工制造过程的基本理论、基本方法，注重培养学生发现和解决问题的能力。基于此，在教学内容上，对于切削原理这部分理论较深的内容，适当缩减学时。应用OBE理念后教学学时分配及能力要求如表1所示。

注：表中A/B/C为学习成果达成度要求能力等级，A为最高要求。

（2）教学方法、教学手段改革。由于课程理论知识较枯燥，而且学生对机械生产设备见的少，工程实际经验更是没有。因此，即使教师举例说明一些知识、工程应用的时候，学生也难以理解，想象不到实际加工情况，教学难度加大，学生自主学习能力得不到改善，且教学效果达不到预期要求。以OBE理念设计重新组织教学过程，如图2所示。根据期望学生取得什么样的学习成果，制定教学计划，并联系相应的工程实际问题引出相关教学知识点，制定教学大纲。以如何帮助学生有效取得这些学习成果为指导，重组教学过程。课程中可采用多种手段、方法设计教学环节，提高学生课堂学习兴趣。最后利用一些行之有效的方式检验学生是否取得这些学习成果。

在教学过程中，教学方法、教学手段改革总结如下：

教学目标问题化：根据每章每节的教学目标，设定几个问题，将教学目标具体化。对于课堂教学，预先根据“期望学生取得什么样的学习成果”为原则，根据教学内容、教学目标，设定相应的问题。问题设定时，围绕教学内容的重点、难点问题，层层递进，环环相扣，逐步带领学生进入本章节学习中。

教学方法多样化：本课程讲授时，如果方法不得当，学生难以消化、理解和吸收，学生越听越糊涂，导致教学效果不理想。在本课程授课中，采用多媒体，视频，录像，教具等方式是很有效的。但如果只是单纯地在上课期间加入一些视频/录像等，效果甚微。因此教师应根据教学内容，有目的、有准备地穿插使用一些录像视频或者动画，可以帮助学生理解一些难点、重点知识。在观看这样视频内容之前，也可预先设定几个问题，学生带着问题去视频中寻找答案。

课堂讨论也是启发学生学习的一种方式。课前教师根据学习内容，拟定一些讨论题目，在讨论课前发放给学生。这些题目发放时，应该注明讨论内容，列出注意问题，并根据内容列出主要查询的参考书目录章节。要求学生根据题目要求，查阅相关文献资料，自学一些简单内容，在讨论课前列出提纲，并写出问题解决办法。讨论课上，分小组选择作答，每位同学给出不同意见，其他同学可以补充作答；教师根据学生所答进行归纳、总结，并指出每组问题的关键。课后要求同学继续修改，并写出针对题目要求更好的解决办法。修改完成后，作为一次大作业上交。

教学实验工程项目结合化：根据教学内容，适时调整教学方式。如在讲授机床结构内容时，利用实验室条件，将课堂转到实验室，教师对照普通机床、数控机床逐一讲解机床结构、传动、刀具等。学生在对机床有感性认识的同时，能真切意识到两种机床的不同，从而弥补单纯靠课堂多媒体、录像等不足之处，这种现场教学方式有利于加强学生对这类知识的理解、巩固。

另外，涉及到加工工艺规程设计内容时，可采用项目化教学。预先将学生分组，布置类似工程项目中零件加工一类的题目。学生根据零件加工要求事先完成工艺规程设计部分。而工艺规程设计没有对错，只有合理不合理，因此需要指导教师根据每组的设计情况，带领学生进行分组讨论，找出设计缺陷。而加工工艺规程制定中相关专用夹具设计，学生可以到cad/cam机房进行建模仿真。通过实验、讨论等来验证加工工艺的设计是否合理，进而优化工艺方案。对于一些典型的零件加工，可将其机械加工工艺规程卡、工序卡等按照工程实际应用存档，并针对加工中所涉及的工装夹具等用三维软件建模、仿真，继而优化设计方案。之后利用实验室现有条件，指导学生制作专用夹具，并完成零件加工。学生设计制造的夹具、加工的零件等可以作为下届学生学习的资源，以此方式增加实验设备，扩充实验室资源。

（3）考核方式改革。大多数课程以闭卷考试衡量学生对知识的掌握情况，以及教师教学效果。这种方式对于机械制造技术一类应用型的课程，有些考查内容需要查表，不能以具体的考题形式体现，考核有失偏颇，学生学习成果难以评价。应用型本科教育的目的，是培养学生分析和解决工程实际问题的能力，在教学中需采用多维角度评价学生学习成果。

根据本课程特点，不同教学内容设置不同的考核方式，如图3所示。理论学习与学习纪律部分主要从期末考试、课程设计、方案设计、实验、实训、大作业、平时课堂讨论成绩、学习纪律等方面考核，针对的是课程教学内容。对于机械加工工艺设计、夹具设计制造部分内容，加入设计案例评分、加工制造评分。这两部分内容是对所学知识的融会贯通，涉及其他相关课程，并且考察学生能否根据技术要求查阅相关手册的能力，且不能以考题的形式检验，因此这些内容考核主要体现在实训、实践学习、创新活动中。此部分考核成绩计入机械制造实训课程中。

在新的成绩评价促使下，学生能更积极主动地完成每个阶段的教学任务，避免平时不认真、考前突击的不良学习习惯，从而提高学生自主学习能力，运用所学知识解决实际问题的能力。

3 改革的主要效果

新的培养方案及课程改革在西安交通大学城市学院14级、15级两届学生中已经实施，取得了一些成效。主要表现在：（1）大部分学生学习考试的理念发生了转变。改变了以往完全靠教师教授，被动学习的习惯。大部分学生能在教师的引导下，主动查找解决问题的方法，学生综合应用所学知识的能力得到很大提高。（2）课程改革以来，课堂教学气氛相比之前有很大改观。之前学生看手机、不认真听课的居多，但是现在由于考核从课堂表现、分析问题、动手操作等角度进行，且教师与学生讨论、征求学生想法的内容增多，课堂学习的氛围变得轻松。（3）此次教学改革，主要改变学生平时不学习、考前突击的不良学习习惯，改变以往考试定成绩的模式。且通过强化实践教学，课堂教学改革，将各个学习环节都作为成绩评分项，以此来考察学生学习情况。

4 总结

在构建应用型本科教育新模式的背景下，构建OBE为核心的教育理念，突出“以学生为中心”，以“学习成果为导向”的机械制造技术教学体系，在教学方法、教学手段、考核方式等方面深入研究，注重培养学生应用所学知识解决工程问题的能力，激发学生学习兴趣，提高学生综合素质。通过这样的课程改革，使教师教授、学生学习活动更加灵活多样，使教学活动真正以学生为中心进行，能明确体现课程培养目标，教学活动组织有了明确依据。课程改革的成果在机械工程专业产生一定的示范效应，为其他专业课教学改革提供一定的参考价值。

参考文献：

[1] 国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[DB/OL].2010-7-29. http://old.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/info_list/201407/xxgk_171904.html.

[2] 魏效玲，尉鹤缤，陈华. 机械制造技术基础教学方法改革研究[J]. 河北工程大学学报，2016(3):85-87.

[3] 宋敏霞，陆怡，庞明军等. 基于成果导向教育理念的过程装备制造工艺课程教学改革探讨[J]. 中国教育技术装备，2017(4):87-88.

[4] 李志义. 解析工程教育专业认证的成果导向理念[J]. 中国高等教育，2014(17):7-10.

[5] 巩亚东，朱立达，史家顺等. 机械制造技术基础教学改革探讨[J]. 中国教育技术装备，2016(12):4-5.

 

Exploration and Practice of The Outcome-based Education concept in Application-oriented undergraduate

——Take the course of mechanical manufacturing technology as an example

Li Nana1，  Liu Ji-xuan^1,2

(1. Department of Mechanical Engineering , Xi’an Jiaotong University City College，Xi’an 710018;)

(2. School of Mechanical Engineering , Xi`an Jiaotong University， Xi`an 710049;)

Abstract: Application-oriented undergraduate education is oriented by social needs and aims at cultivating students' knowledge, ability and application. In this article, through analysis of applied undergraduate college courses in "mechanical manufacturing technology base" of the main problems, put forward the application oriented education concept in the course teaching reform, and through the teaching practice, inspection put forward the feasibility and effectiveness of teaching reform, to provide reference for the similar colleges and universities to open this course teaching reform.

Key words:  Outcome-based;  Machinal Manufacture Technology;  Teaching reform