基于OBE理念的《机械原理课程设计》的教学思考.pdf

彭子梅：基于 OBE 理念的机械原理课程设计的教学思考099基于 OBE 理念的机械原理课程设计的教学思考彭子梅（贵州大学机械工程学院，贵州贵阳550025）摘要：机械原理课程设计是培养学生创新实践能力的重要教学环节。本文针对长期以来机械原理课程设计时间不充分、形式大于结果、知识体系陈旧等问题，提出了基于 OBE 成果导向理念的教学设计，结合教学实践，不断优化调整教学内容及教学环节，以期获得良好的教学效果。关键词：课程设计；OBE；教学设计作者简介：彭子梅，女，贵州大学机械工程学院讲师。机械原理课程设计是一门实践类课程，旨在训练学生将所学的理论知识灵活应用于具体的方案设计中，是培养学生创新实践能力的重要工程实践环节。因此，能否合理有效地设置教学内容及教学环节尤为重要。“OBE”成果导向教育，作为一种先进的教育理念，教学设计和教学实施的目标是让学生通过教育所取得的学习成果与机械原理课程设计的教学目的达成一致1。基于 OBE 理念的机械原理课程设计教学改革具有现实意义。一、机械原理课程设计的教学现状1.设计时间不充分机械原理课程设计的目的是让学生了解并体验什么是方案设计、应该如何开展设计、怎样解决问题并最终完成设计。学生在这个过程中逐渐建立工程思维，能够独立发现问题、多途径寻求解决问题的方案，最终具有一定的创新能力。但多年来，机械原理课程设计从下达任务到完成只有两周时间，并且课程开设在期末，与考试时100 Academic and Practise 学术与实践间重叠。时间短、任务重，导致很多学生对完成设计任务没有信心，兴趣不强，参与的积极性不高，从而出现学习被动、应付了事等诸多问题。2.形式大于结果目前的机械原理课程设计教学内容过分依赖于教材，设计题目多来源于课本，部分题目过于陈旧，学生依葫芦画瓢，照搬照抄，千篇一律，最终看似完成了设计，但毫无学习成果而言。有些学生甚至坦言“虽然完成了课程设计，但仍然不知道到底学了什么，做了什么，会了什么。”整个课程设计流于形式，根本无法实现训练目的，导致学生学习效果差。3.知识体系陈旧传统的机械原理教学中，无论是机构的设计方法还是机构的运动分析，图解法的讲解占据了大量比重，而对解析法及不断涌现的新设计方法和计算机技术的应用介绍却很少提及，甚至忽略该部分内容。而事实上，工程实践中大量应用解析法和计算机技术进行设计，因此出现了“教的用不到，用到的却没学过”的窘境。学生对设计手段和企业产品实现使用的工具不了解，知识体系相对陈旧，缺乏持续更新性。二、机械原理课程设计的改革探索1.合理设置选题OBE 理念是以目标为导向、以终为始的教学理念，遵循逆向设计原则，根据需求决定培养目标，再由培养目标决定课程内容及课程设置2。所以，课程设计选题应当有利于目标达成。这就要求课程设计的选题既要有针对性和普遍性，同时还要有一定的工程实践意义，目的是让学生通过课程设计实践，把相对分散的知识点及各学科理论全面综合地应用到实际工程中。帮助学生梳理课程内容，着重学生系统思维的养成，力求从课程设计内容、设计思想，培养学生分析问题、解决问题和工程设计能力。因此，题目不能大而偏，要从学生日常生活中能接触到的产品，或学生易于收集的工程资料中选择合适且具有一定挑战性的设计题目。例如，引入大学生机创大赛题目，同时鼓励学生根据兴趣爱好自主选择题目，通过扩大选题数量和丰富选题类型，提高学生参与度，激发学生的好奇心与兴趣，将学习过程由被动变为主动。2.合理设置教学环节首先，改变教学顺序，将设计环节前置，以设计任务促进理论学习。通常，机械原理课程设计的教学安排是两周。在这彭子梅：基于 OBE 理念的机械原理课程设计的教学思考101么短的时间内难以很好地完成设计目标。因此，需要提前布置课程设计，与机械原理课程同步进行，将课程设计融入机械原理的理论教学，这就要求机械原理的理论教学能有效地服务于设计实践。传统的机械原理教学是先讲述机构的共性知识，后介绍常见机构的个性知识，这样的讲解顺序无法很好地帮助学生开展设计工作。因此，不妨调整教学内容及教学顺序，这也符合方案设计流程。让学与做不分家，从而形成“学中做，做中学”的良好学习习惯。其次，合理增设工程调研、讨论和报告环节。让学生针对课题项目，组成小组合作，从独立研究、过程策划、团队脑力激荡、个人方案陈述中，培养学生自信和独立思考的能力、思辨和创新的能力、钻研和决策的能力、归纳和总结的能力。督促每个成员积极参与其中，既要养成积极主动独立思考的习惯，也要学会汇聚团队成员的智慧以形成更加优化、全面、系统解决问题的能力。OBE 不仅要培养学生的设计能力，更要培养系统整合能力、创造性思维能力、分析和综合处理信息能力、策划组织能力等。3.持续更新知识体系传统教学是教师把知识、技能传授给学生的过程。这种传统认识有五个局限：教学局限于教书，教书局限于课程，课程局限于课堂，课堂局限于讲授，讲授局限于教材。知识体系无法及时更新，必将导致培养的学生能力与实际需求产生偏差和脱节。对于机械原理方案设计而言，随着计算机虚拟设计技术的发展，应重视设计工程中运用计算机辅助设计及分析的能力，因而有必要在课程设计中加强这方面的能力训练。例如，在讲解常用机构中就提倡学生运用 PRO/E、SOLIDWORKS 等软件进行三维建模仿真，利用 MATLAB 等软件进行机构运动学和动力学分析，让学生接触到多种设计手段和辅助设计工具，减少学生对科学研究的陌生感。4.基于 OBE 理念建立达成性评价OBE 教学方式，相较于教师的教授内容更加注重学生的学习效果；相较于教学过程的输入，更加注重教学过程的输出；相较于灌输型教学模式，更加注重研究型教学模式；相较于“一锅煮”的教学方式，更加注重因材施教。教师应当掌握每个学生的学习目标、学习基础、学习进度和学习过程。根据每个学生的个体差异、学习效果，进行个性化的针对性评价，不应将其与班级其他学生进行横向比较。传统的教学方式，更多的是在班级或者年级里面进行横向比较，区分出优、良、中、差等。OBE 强调“跟别人学，跟自己比，跟自己102 Academic and Practise 学术与实践的过去比”。帮助学生采用 PDCA 学会对自己的学业进行管理，即根据事先设定的阶段性目标，制定适合自己的学习计划 P，严格执行 D，检查学习效果 C，总结经验和教训、不断调整优化学习方法 A，以达成各个阶段的学习目标。基于 OBE 理念培养学生的学习力，帮助学生成为优秀的学习者、研究者，通过“因材施教+独立思考+团队协作”，培养既能独当一面，又具备团队合作精神的人才。三、结语OBE 成果导向的教育是工程教育认证的核心理念，本文将 OBE 理念融合在机械原理课程设计选题、知识体系、过程训练、评价体系等方面，以期更好地发挥机械原理课程设计在培养工程类人才中的作用。参考文献：1 余军合,李国平,马志勇.基于 OBE 模式的“机械原理”教学改革 J.宁波大学学报(教育科学版),2018,40(6):109-113.2 宋俊,胡飞飞,龚青山.基于 OBE 理念的机械设计基础课程教学改革探讨 J.现代商贸工业,2019,40(26):184-186.