史立秋 方貴盛 于峰

摘 要：文章以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)為研究對(duì)象，基于成果導(dǎo)向?yàn)槟康牡男抵圃旒夹g(shù)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)模式的探索。在傳統(tǒng)的知識(shí)體系上融入虛擬制造的仿真環(huán)節(jié)，根據(jù)工程教育認(rèn)證“以學(xué)生為中心”的教學(xué)教育理念，用“五段”式實(shí)踐法，重點(diǎn)鍛煉學(xué)生的實(shí)際操作能力和知識(shí)運(yùn)用能力，展現(xiàn)復(fù)合型人才培養(yǎng)的特色。構(gòu)建多樣化考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用“知識(shí)+技能+態(tài)度”三位一體考核方式，確保課程設(shè)計(jì)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成度。

關(guān)鍵詞：新工科 OBE 機(jī)械制造技術(shù) 課程設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：F016.3;G642.0 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2022）01-197-02

近年來，教育部為了服務(wù)中國(guó)制造2025等策略大力推進(jìn)新工科建設(shè)，即“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0”。新工科建設(shè)的提出與開展是深入學(xué)習(xí)貫徹執(zhí)行習(xí)近平總書記新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想和黨的十九大精神，寫好高等教育“奮進(jìn)之筆”。如何能培養(yǎng)出新時(shí)代需求的具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才是每一所高校應(yīng)該思考的問題?，F(xiàn)階段，擺在高等院校面前最重要的難題就是工程教育認(rèn)證，要想通過認(rèn)證就必須“以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向（OBE）”，這是必經(jīng)之路。

高校作為培養(yǎng)高層次、高素質(zhì)人才的搖籃，要時(shí)刻把握時(shí)代發(fā)展的脈搏，在理論和實(shí)踐教學(xué)中重視學(xué)生的過程產(chǎn)出，而不是僅憑期末的一份報(bào)告、一張?jiān)嚲砭湍茏鳛檎麄€(gè)學(xué)期的考核標(biāo)準(zhǔn)，通過幾年大學(xué)階段的培養(yǎng)，提升學(xué)生走入社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)械類專業(yè)作為工科院校的代表，更應(yīng)該重視起學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，如何重視？如何構(gòu)建？這就要從合理構(gòu)建機(jī)械學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)體系著手，其中一些重要課程配套的課程設(shè)計(jì)首當(dāng)其沖。它的橋梁作用不可忽視，高校教師必須行動(dòng)起來，除了對(duì)理論教學(xué)進(jìn)行改革，實(shí)踐教學(xué)模式同樣需要?jiǎng)?chuàng)新。

目前機(jī)械類課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)在教學(xué)方法和考核形式上普遍保持一成不變的傳統(tǒng)，為了輔助理論教學(xué)內(nèi)容而搭配一定周數(shù)的課程設(shè)計(jì)，因?yàn)樾问娇菰飳?dǎo)致教師和學(xué)生在這方面參與度和積極性都不高，最終以上交設(shè)計(jì)報(bào)告形式草草了事，這樣的課程設(shè)計(jì)從OBE理念出發(fā)的話很難符合要求。

本文結(jié)合我國(guó)工科院校這方面的需求與特點(diǎn)把OBE教育理念引入進(jìn)來，分析如何能更好的提高和改善工科類畢業(yè)人才的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力，培養(yǎng)出我們真正需要的適合企事業(yè)單位需求的創(chuàng)新應(yīng)用型人才。下面是結(jié)合筆者所在的浙江水利水電學(xué)院這類專業(yè)性較強(qiáng)大學(xué)的實(shí)際情況制定的一系列研究方案，如圖1所示。

一、對(duì)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行OBE理念的提升

我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)進(jìn)行工程認(rèn)證迫在眉睫，機(jī)械制造技術(shù)作為其中重要的專業(yè)基礎(chǔ)課必須以這個(gè)目標(biāo)為指引，同時(shí)依據(jù)該專業(yè)的人才培養(yǎng)方案以及前輩們的授課經(jīng)驗(yàn)，課程設(shè)計(jì)中融入OBE理念，建立健全的人才培養(yǎng)模式和提升實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性，不斷打造人才培養(yǎng)目標(biāo)——成果產(chǎn)出——設(shè)計(jì)內(nèi)容——考核標(biāo)準(zhǔn)之間的閉環(huán)系統(tǒng)。

機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)在培養(yǎng)方案中主要支撐以下畢業(yè)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求：

1.畢業(yè)要求3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計(jì)針對(duì)機(jī)械工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的機(jī)電液氣一體化系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。

2.畢業(yè)要求8職業(yè)規(guī)范：具有人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感，能夠在機(jī)械工程領(lǐng)域工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。

3.畢業(yè)要求9個(gè)人和團(tuán)隊(duì)：能夠在多學(xué)科背景下的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中，以及在機(jī)電產(chǎn)品或系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行等過程的工程實(shí)踐中，承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色，并開展有效的團(tuán)隊(duì)合作與組織管理工作。

4.畢業(yè)要求10溝通：能夠就機(jī)械工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令。具備一定的國(guó)際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。

針對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的權(quán)重值，在下發(fā)課程設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，除了典型零件的加工工藝編寫外，同時(shí)要求學(xué)生融入數(shù)字仿真的內(nèi)容，用CAD進(jìn)行二維圖紙的繪制，并用三維軟件進(jìn)行建模，建模后對(duì)編寫的工藝過程進(jìn)行仿真加工，通過仿真模擬整個(gè)加工過程能更加直觀的糾錯(cuò)，可以對(duì)前期的工藝規(guī)程進(jìn)行閉環(huán)修正。經(jīng)過這樣的任務(wù)實(shí)施，整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程中學(xué)生能夠身臨其境的去腳踏實(shí)地設(shè)計(jì)，改變了以往紙上談兵的狀態(tài)。

二、通過引入“五段法”鍛煉學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力

第一段——選題下發(fā)任務(wù)書：根據(jù)指導(dǎo)教師下發(fā)的課程設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書內(nèi)容，學(xué)生會(huì)有一個(gè)明確的查資料目標(biāo)，對(duì)課程設(shè)計(jì)題目進(jìn)行篩選，找到適合自己的，查文獻(xiàn)資料的過程對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì)，能夠充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性與積極性，鍛煉他們積極思考問題和分析問題的能力。

第二段——設(shè)計(jì)與分析：為了發(fā)揮每位同學(xué)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力，每個(gè)題目一組，每組4人，同時(shí)為了調(diào)動(dòng)每位同學(xué)的積極性，一個(gè)題目四組數(shù)據(jù)，如此一來既有共同點(diǎn)又有不同點(diǎn)，并實(shí)施組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制。每組對(duì)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行分析，每人設(shè)計(jì)出一個(gè)方案，最后對(duì)比選擇一個(gè)最佳方案進(jìn)行論證。

第三段——數(shù)字建模和仿真加工：每組同學(xué)對(duì)最佳方案進(jìn)行二維圖紙的繪制和三維模型的建立，并對(duì)三維模型進(jìn)行裝配和仿真加工。在這個(gè)過程中，能很好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

第四段——成果匯總：學(xué)生對(duì)前面三階段的過程進(jìn)行匯總，根據(jù)任務(wù)書中的內(nèi)容撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書，此階段為后續(xù)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的寫作基礎(chǔ)。

第五段——成果提交與展示：為了給學(xué)生提供一個(gè)展示的平臺(tái)，課程設(shè)計(jì)結(jié)束后要進(jìn)行答辯展示和交流。學(xué)生利用PPT介紹設(shè)計(jì)過程和成果，老師和同學(xué)對(duì)內(nèi)容進(jìn)行提問和建議，最后根據(jù)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。

三、基于OBE的課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定方法改革

課程設(shè)計(jì)結(jié)束后的成績(jī)?cè)u(píng)定不只是指導(dǎo)教師給一個(gè)成績(jī)的過程，更重要的是在答辯的這個(gè)過程中，給學(xué)生提供一個(gè)展示自己綜合能力的舞臺(tái)，通過與不通過都是傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)觀念，OBE理念的考核評(píng)價(jià)更注重過程性考核和產(chǎn)出，不能再用以前老的考核方式去一刀切，否則無法滿足現(xiàn)代教學(xué)方法的需求。因此，機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)我們提出多元化考核方法，給學(xué)生更多的發(fā)展空間，采用“知識(shí)+技能+態(tài)度”三位一體考核方式。

機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，對(duì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)進(jìn)行深化的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，目的在于消化、鞏固課程講授的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生能夠把所學(xué)的基本理論和基本知識(shí)初步運(yùn)用于工程實(shí)踐之中。具體任務(wù)是針對(duì)一個(gè)典型機(jī)械零件，要求學(xué)生編制該零件機(jī)械加工的工藝規(guī)程，目的在于提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和分析、解決工藝設(shè)計(jì)問題的能力。

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定方式比較單一，大部分都是分組進(jìn)行，設(shè)計(jì)結(jié)束提交設(shè)計(jì)報(bào)告即可。這種方式的弊端很多：首先，分組進(jìn)行的話，每組學(xué)生題目一樣，難免學(xué)生之間會(huì)有搭便車的現(xiàn)象發(fā)生，復(fù)制拷貝完成任務(wù);其次，學(xué)生設(shè)計(jì)的整個(gè)過程缺乏全程的質(zhì)量監(jiān)督，沒有緊迫感和獎(jiǎng)懲措施，最終交個(gè)報(bào)告又能學(xué)到什么？一份報(bào)告定成績(jī)的評(píng)定方式單調(diào)而無嚴(yán)格的考核標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)努力上進(jìn)的學(xué)生來說沒有公平可言，體現(xiàn)不出真實(shí)成績(jī)。如果從課程設(shè)計(jì)的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)的話，提出一套行之有效的考核辦法是非常必要的。

基于OBE理念提出“知識(shí)+技能+態(tài)度”三位一體考核法，把整個(gè)設(shè)計(jì)過程分為幾個(gè)評(píng)定區(qū)間，從學(xué)生分到設(shè)計(jì)任務(wù)開始進(jìn)行全程的質(zhì)量跟蹤，實(shí)行一人一題制，過程性考核中將平時(shí)出勤+課堂態(tài)度+實(shí)際動(dòng)手能力+設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力+溝通表達(dá)能力等作為考核標(biāo)準(zhǔn)里的采分點(diǎn)，相比于傳統(tǒng)的考核方式更重視學(xué)生的實(shí)際能力的培養(yǎng)和塑造，真正的體現(xiàn)學(xué)生個(gè)人能力的差距進(jìn)而反映到最終的成績(jī)?cè)u(píng)定中，這種考核方式的改革，不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生做設(shè)計(jì)的積極性，打消部分學(xué)生寄希望于他人的消極思想，更能體現(xiàn)學(xué)生的付出與產(chǎn)出。幾輪下來，總結(jié)考核方法中存在的不足，在下一次的設(shè)計(jì)中不斷完善和改進(jìn)，爭(zhēng)取從設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段等方面都能得到提升，最終目標(biāo)是通過課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)出綜合能力較強(qiáng)的復(fù)合型人才。具體考核方法見表1。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文通過對(duì)新工科背景下的基于OBE教學(xué)理念的機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，以機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)為教學(xué)改革目標(biāo)，與時(shí)俱進(jìn)，在傳統(tǒng)的教學(xué)方法上進(jìn)行課程革新，不但能提高教學(xué)質(zhì)量，更新教育觀念，深化教育改革，使高校教育與市場(chǎng)需求真正地接軌;同時(shí)，本項(xiàng)目的研究成果可推廣應(yīng)用到國(guó)內(nèi)同類院校機(jī)械類專業(yè)的課程改革中，具有廣泛的理論和應(yīng)用價(jià)值。

[基金項(xiàng)目：浙江水利水電學(xué)院新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目《OBE理念下的機(jī)械制造技術(shù)課程改革探索》（2020.1-2021.12）]

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（作者單位：浙江水利水電學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院 浙江杭州 310018）

[作者簡(jiǎn)介：第一作者，史立秋（1978—），女，博士，碩士生導(dǎo)師，教授，研究方向：超精密加工;通訊作者，于峰（1975—），男，碩士，講師。]

（責(zé)編：若佳）