应用型高校基于OBE理念“工程图学”教学设计与改革.pdf

行业交流应用型高校基于OBE理念“工程图学”教学设计与改革213朱春熙（洛阳理工学院智能制造学院，洛阳4 7 10 2 3）摘要：为适应地方本科高校向应用型转型发展的需要，人才培养模式和培养目标要相应改变。采用基于成果导向教育（Outcome-BasedEducation，O BE）理念深入分析“工程图学”课程目前存在的问题，找出影响教学效果的主要问题，对“工程图学”课程进行教学设计和改革。针对存在的问题，对课程进行系统性设计和改革：根据专业培养方案和毕业要求理清教学目标；围绕教学目标，精简、重新整合教学内容；适应学生特点，与时俱进改革授课方式，线上、线下融合教学资源，优化教学手段；完善全过程课程评价体系等。这些改革措施不仅能克服课程学时大幅压缩带来的课时不足对师生的压力，而且对培养学生的创新能力、提高学生解决实际工程问题的能力以及增加学生主动学习课程的积极性具有重要作用。教学实践表明，改革措施的实施对持续改进“工程图学”课程教学绩效具有显著作用。关键词：应用型高校；工程图学；成果导向教育（OBE）理念；融合式教学The Teaching Design and Reform of“Engineering Graphics Courses Based on the OBE Conceptin Applied UniversityZHU Chunxi(School of Intelligent Manufacturing,Luoyang Institute of Technology,Luoyang 471023)Abstract:In order to meet the needs of the application-oriented transformation of local undergraduate universities,the modeand goal of personnel training should be changed accordingly.This paper adopts the concept of Outcome-Based Education(OBE)to analyze the problems existing in the course of engineering graphics and find out the main problems that affect the teachingeffect,carry on the teaching design and reform to the course ofEngineering Graphics.In the light of the existing problems,the systematic design and reform of the curriculum are carried out,such as clarifying the teaching objectives according to theprofessional training plan and graduation requirements,streamlining and re-integrating the teaching contents according to theteaching objectives,adapting to the characteristics of students,reform teaching methods with the times,integrate online andoffline teaching resources,optimize teaching methods,and improve the whole course evaluation system.These reform measurescan not only overcome the pressure on teachers and students due to the lack of class hours brought about by the sharp reductionof class hours,it also plays an important role in cultivating students innovative ability,improving students ability to solvepractical engineering problems and enhancing students initiative in learning courses.The teaching practice shows that theimplementation of the reform measures has a significant effect on the continuous improvement of the teaching performance ofengineering graphics.Keywords:applied university;engineering graphics;Outcome-Based Education(OBE)concept,integrated teaching在我国产业转型升级、建设制造强国的背景下，新产业、新经济层出不穷，对工程技术人员的基础知识、专业技能和职业素养提出了更高要求。因此，培养适应时代发展需求、具有创新精神、具有较强实践能力的应用型人才，成为地方本科高校的必然职责。作为以培养工程应用型人才为主的地方本科高校，必须积极探索符合国情和校情的教学路径，在培养学生工程实践能力、创新能力、社会适应能力和提高职业技能等方面开展进一步研究，培养具有基础知识理论知识、较高综合素质、较强实践能力以及能解决工程实际问题的工程师 1。1“工程图学”课程面临的问题“工程图学”课程是工科专业必修的专业基础课。传统课堂教学以教师为主导，以知识传授为重点，讲究知识的系统化。这种教学模式不再适应新工科对培养学生具有自主学习能力、创新能力以及实践能力的要求，与国家“工程教育专业认证质量标准”差距较大 2 。首先，课程体系设置不合理。传统课程以教师为主导，注重体系完备，忽视了学生发展的需要，缺乏对学生实践能力的培养，造成学生基础知识扎实但解决实际问题的能力不足。其次，课程学时分配不合理。“工程图学”课程改革后总课时较改革前压缩了214现代制造技术与装备2023年第8 期总第32 1期约30%，造成教师在课堂上赶进度，而学生没有时间独立思考、融会贯通，容易逐渐失去对课程的学习兴趣。最后，教学内容庞杂，不少知识点与培养目标关联性不强。2“工程图学”课程改革和教学设计成果导向教育（Outcome-BasedEducation，O BE）理念指基于学习产出的教育模式。在开展课程教学工作前要预估学习成果，然后据此安排课程教学各环节。这种模式以培养学生能力为宗旨，以学生能力达成为目标，在工程教育改革中具有重要意义 3。采用基于OBE的教育模式对“工程图学”课程改革，聚焦学习结果，紧密围绕课程目标开展教学活动，可以显著提高绩效。同时，它可以兼顾每个学生，提升学生学习的积极性和主动性。“工程图学”课程改革主要在教学目标、课程内容、授课方式、教学手段以及评价体系等方面开展。2.1理清“工程图学”课程教学目标培养品德高尚、基础扎实、实践能力强、具有创新精神，以及综合素质高的应用型专门人才，是应用型本科高校的人才培养目标 2 。结合应用型本科高校的人才培养目标，明确一名合格的本科毕业学生所应达到的要求，以结果为导向，确定毕业要求指标点与课程目标课程目标1课程目标2课程目标3指标点3.3能利用图纸、说明书、报告或实物等形式进行设计表达，相关成果能够进行机械系统、控制系统的设计和加工制造课程目标4指标点4.1针对复杂工程问题，能够选择与使用机械工程领域相关的技术、资源和工具2.2米精简教学内容，模块化设计内容组织体系根据OBE理念，以成果为导向，以毕业要求为基础，以“工程图学”课程目标为依据，倒推教学内容和学时安排，减少甚至去除不能很好满足毕业要求、与课程目标关联度不大的内容，加强符合毕业要求、直接影响课程目标达成的教学内容，增加实践环节，增强学生实践能力。梳理课程知识点与课程目标的相关性，对课程内容进行相关调整。第一，“制图基本知识和技能”“投影基础”是课程目标3的重要内容，课时大幅压缩，保留绘图的国家标准和点、“工程图学”课程目标的支撑关系。以机械设计制造及其自动化专业为例，根据工程教育认证标准（2 0 15 版）对毕业生的要求，在工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理及终身学习共12个方面做了详细描述，分析“工程图学”课程能够在哪些方面支撑这些指标点，明确课程与培养方案的关系，让学生明白为什么要学“工程图学”以及学习“工程图学”应实现的目标是什么。“工程图学”课程有4 个目标：目标1，掌握投影的基本理论和方法，具备运用正投影方法表达空间几何体的能力；目标2，掌握机件常用表达方法，学会查阅国家标准和相关技术资料，具备绘制和阅读工程图样的能力；目标3，掌握标准件、零件图、装配图的表达方法，了解机械零、部件加工制造、装配和使用的基本知识，通过实践培养学生的工程应用能力，具备初步拟定、表达机械零部件结构的能力；目标4，掌握计算机绘图软件一一AutoCAD绘制工程图样的方法，了解常见计算机辅助设计软件的前沿发展，具备使用计算机等先进信息工具解决实际工程问题的能力 4-5 。课程目标对毕业要求的支撑关系，如表1所示。表1课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点1.工程知识指标点1.2 掌握机械工程的基础知识，用于复杂工程问题的推理与分析2.问题分析指标点2.2 能够应用数学、自然科学与机械工程领域的基本原理，正确表达一个复杂工程问题的解决方案3.设计/开发解决方案4.使用现代工具线、面投影基本规律的相关内容，去除换面法、求实长、求实形以及两直线的相对位置等相关内容的课堂讲授。第二，“立体的投影”是课程目标1的核心内容，课时略微减少，去掉两立体相贯等相关内容的课堂讲授。第三，“轴测图”部分改为课下使用网络教学平台自学。第四，“组合体”“机件常用表达方法”是课程目标2 的核心内容，采用模块化整合教学内容，课堂教学学时不变，增加实践学时。第五，“标准件与常用件”“零件图”“装配图”是课程目标3的核心内容，总学时不变，适当减少理论学215参考文献行业交流时，增加实践学时。第六，“AutoCAD计算机绘图”重能力培养，改革一考定输赢的评价体系为全过程评减少理论学时，增加课下通过网络教学平台自学内容，价。课前预习、课中分组讨论、课堂表现、考勤、课增加实践学时。后作业以及阶段测试等，同期末考试一起列入评价同时，从实际工程问题出发，模块化整合知识点，体系。引导学生探究式学习。例如，在“组合体”部分，将以“工程图学”课程为例，教师在课程开始前预叠加类组合体、表面连接关系、形体分析法、平面立估各个课程目标的达成情况，课程结束后对各个课程体、平面以及直线等知识点组合成一个项目。先鼓励目标达成评价。根据课程相关教学活动各考核环节的学生自主尝试表达此组合体，然后由教师讲授组合体原始资料及成绩，评价课程目标达成情况，课程结束的组合形式、平面立体的投影以及各种位置线和平面后计算课程目标达成度，分析各个课程目标是否达到的投影特性。从实际例题到投影理论，从整体到细节，预期。如果未达成，分析原因，同时需要根据分析结每个知识点不再是孤立的、枯燥的，而是生动的、相果制定改进措施。这种全过程评价体系可以精准考察互联系的，能激发学生的兴趣，充分发挥学生的主动影响课程目标达成度的各种因素和程度，为持续改进性和创造性，有助于达到培养学生解决实际工程问题提供依据。能力的目的。3结论2.3丰富教学手段，线上、线下融合设计教学环节项目基于OBE理念，依托机械设计制造及其自根据OBE理念，以学生为中心，改变教师一言动化专业工程教育专业认证，对“工程图学”课程建堂的教学模式，进一步丰富教学手段，使用大型开放设和课程改革做了一系列探索。首先，课程改革以成式网络课程（Mass OpenOnlineCourse，M O O C）（学果为导向，根据机械制造专业的毕业要求指标点确定习通）、钉钉班级群等网络教学资源和平台，采用线课程目标。学习目标清晰，根据能力培养需求合理调上线下相融合的教学模式，培养学生自主学习、团体整教学内容及课时。课时虽然大幅压缩，但是学习效协作、发现问题以及解决问题的能力。果得到了改善，课程目标达成度持续提高。其次，以以剖视图的画法为例。第一步，在线上发布任务，学生为中心，以能力培养为重点，以实用、适用为原则，要求表达一个内部结构较为复杂的机件。学生接到任重新组织教学资源和教学模式，线上线下融合式教学务后查找资料，自主确定表达方案，线上提交方案。充分发挥学生的主动性和创造性，增强学生解决实际第二步，教师课堂对学生表达方案进行点评，进一步工程问题的能力。最后，建立全过程评价体系，全面讲解剖视图的概念、剖视图的画法和标识方法。第三考察课程目标达成度。科学、准确评价课程各个考核步，课堂给出机件实例，学生分组讨论怎样用所学的环节达成目标的程度，为找短板、补漏洞以及持续改视图表达该机件，同时可以充分利用模型等教具。进提供有力支撑。同时，该评价体系着眼于每位学生第四步，教师课堂对比不同表达方案优缺点，总结画的成果达成，有利于减轻竞争压力，培养学习兴趣，视图的注意事项和不同剖切方法的适用范围。第五提高学生学好课程的信心。步，可以请同学们课下在网络上搜索其他课本上没有出现的剖视图画法，巩固所学，拓宽学生视野。线上线下融合，教师讲授与学生分组讨论相结合，从浅入深，兼顾学生不同能力、不同特点需求的教学方式，能最大限度提升学生的积极性和主动性，激发学生的创新能力。对于线上资源，不仅可以充分利用已有的网上资源如MOOC等，还可以通过学习通等平台建立具有自己特色的网络课程，包括课件、题库、知识点短视频以及互动区等，方便学生课下使用。2.4科学设置评价体系完善课程评价体系，注重持续改进。OBE理念注1鲁建慧.应用型本科人才培养与工程图学教学改革 .黑龙江教育，2 0 0 6（5）：4 2-4 3.2李玉根，马小莉.应用型院校工程图学教学模式改革与实践 J.图学学报，2 0 17（1）：114-118.3王赫莹.基于OBE理念的工程图学课程建设与改革研究 .高教学刊，2 0 2 2（2 2）：6 7-7 4.4毛文武.面向工程认证的机制专业工程图学（一）课程教学探索 J.装备制造技术，2 0 2 0（12）：2 16-2 18.5熊瑛.工程图学融合式实践教学的设计与实践 .农业工程与装备，2 0 2 2（8）：4 3-4 6.