从应用型人才培养的角度构建应用型课程——机械精度设计与质量保证基础的应用型课程构建

马树焕

山西工程技术学院 山西阳泉 045000

随着我国高等教育的扩招和普及，大学毕业生连年递增，2016年全国大学毕业生为765万，2017年预计达到793万。相对毕业生人数的大增，就业形势却愈发严峻。麦可思研究院发布的就业蓝皮书《2016年中国大学生就业报告》中指出：2015届大学生毕业半年后的就业率为91.7%。与2014届(92.1%)和2013届(91.4%)基本持平[1]。升学的应届大学毕业生比例持续增加。就业竞争就是能力的竞争，如何培养出高竞争能力的毕业生是每个高校都在努力的目标，这对于新建的考研率仅为10%左右的地方性本科高校而言尤为重要。2015年底，教育部、国家发改委、财政部印发《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》(以下简称《意见》)，不仅给地方本科院校指明了方向，更是地方本科院校提高毕业生竞争力的最好契机。《意见》中明确了转为应用型高校的学校办学思路应定位于服务地方经济社会发展，培养应用型技术技能型人才，增强学生的就业创业能力[2]。明确了转型过程中的多项任务，其中在学校人才培养、课程设置，让行业、企业全方位、全过程地参与，以学生学到所从事行业、企业需求的能力为目标，进行一系列的教学改革。 应用型是一种人才培养规格，人才培养的本质是让培养的学生更加符合社会经济发展需要，让学生更有能力就业或创业，让学校更加具备服务地方、服务行业、服务企业的能力，让学校更加可能坚持特色发展[3]。要实现这样的人才培养规格，就必须对传统的学科体系的教育教学方式进行大胆的改革。

目前国际上成功的教学模式很多，适合应用型人才培养的、也被国内大部分学校接受的、比较成熟的教育模式有工程教育模式(CDIO)和成果导向教育模式(OBE)。CDIO工程教育理念就是要以工业产品的“构思(Conceive)－设计(Design)－实施(Implement)－运行(Operate)(CDIO)”全过程为载体，培养学生的工程能力。成果导向教育(Outcome Based Education，简称OBE，亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育)是以学习成果为导向，进行教学设计和实施，并用学习成果进行评价的教育模式。不管是CDIO还是OBE，都强调通过教育教学过程的实施让学生获得预期应该获得的能力。这与应用型人才的培养目标高度一致，但教育教学过程的实施却与我国高校普遍采用的传统学科教育体系差别很大。改革势在必行。传统的学科知识内容不会变，但传授知识的方式和顺序要顺应应用型人才对能力培养需求，即要构建新的有效的课程体系，进行课程群的整体优化，建设优化课程群的每门课程。不论是按CDIO模式还是按OBE理念构建课程群，其出发点都是以学生获得相应能力为终极目标的。我们是以OBE以“学生为中心”的理念，结合CDIO工程教育标准，构建了机械工程专业的课程群，并按能力培养目标要求重构课程体系，设计了教学内容。课程群中每门课程的建设、组织、实施和落实才是能力培养的关键。以学生为中心的课程建设和实施是实现学生能力培养的有效途径和手段。下面以我校机械工程专业的机械精度设计课程为例，说明如何建设以学生为中心的课程、实施教学让学生获得学习本课程后应具有的能力。

1 明确课程在学生毕业要求中承担何种能力培养的任务

培养目标是专业人才培养的总纲，是构建专业知识、能力、素质结构，形成课程体系和开展教学活动的基本依据。依据培养目标制订毕业要求，将毕业要求细分为更易落实在具体教学环节中能力要求(指标)。将能力要求逐条落实到每一门具体课程中。毕业要求与课程体系之间的对应关系可以用被称为课程矩阵的形式表达。课程矩阵能一目了然地表明每门课程教学在达到毕业要求中的贡献，可以分析各门课程知识点之间的相互关系，为重组和优化课程教学内容提供依据。就机械精度设计与检测基础课程而言，它是机械工程专业学生必修的一门专业技术基础课，是由应用型本科机械工程专业培养高级应用型工程技术人才目标和掌握制图和设计机械产品能力的毕业要求决定的。要具备制图和设计的能力，必须通过该门课程的学习，获得以下4种能力：常用机械零部件精度设计的能力，运用各种标准、规范和查阅相关技术资料的能力，常用计量器具的操作和使用能力，典型零部件的检测能力和检测结果的分析处理能力。要达成能力培养目标，需要建设相应的应用型课程，配合课程实施的应用型教学过程。

2 建设适合能力目标培养的课程

课程始终是人才培养的核心。无论怎样的培养目标，都是通过每门课程的逐步实施实现的。课程建设的成功与否直接决定了能力目标能否有效达成。实现应用型的培养目标，让学生真正具备从事工程事业的能力，就必须改变传统的基于知识储备的学科体系，从能力培养需求出发，重构基于知识应用的、工作过程的行动体系。不改变学科知识的内容，而是根据培养能力的需要，调整知识顺序，重建课程。课程的重建需要从以下几方面入手。

2.1 本着能力培养的需求 明确课程建设的理念

CDIO工程教育模式为我们提供了一种新的教育方法，它全面地描述了现代工程师所需要的知识、能力和态度的完整内容，即我们希望达到的教学效果。它强调学生的工程教育要在产品、过程或系统生命周期的开发与运用(构思、设计、实现、运行)的背景下进行，这正是培养学生能力的教育环境和场合，如果实践条件和环境具备，则会收到完美的能力培养的教育效果[4]。OBE成果导向教育以学习成果为导向，建设课程体系，确定教学策略，建立以学习成果为目标的自我评价体系。构建以学生为中心的教学模式，改变教学局限于课堂、教书局限于课程、课程局限于课堂、课堂局限于讲授、讲授局限于教材的传统教学模式，突出学生在教学中的主体地位；注重学生知识、能力、素质三维度的培养和全面发展，重视学生综合分析问题、解决问题等的能力培养；教师转变为教学过程的参与者、引导者和推动者，学生转变为主动学习者、积极探索者和勇于创新者；强调“教学有法，教无定法”；突出教书育人的密切结合和课内课外的紧密衔接。OBE教育理念更有利于课程能力培养目标的达成。融合两种教育理念，在课程建设的宏观结构上，运用OBE理念；在具体知识传授上，借鉴CDIO的模式。在此理念指导下，构建了机械精度设计与质量保证基础课程。

2.2 根据教学环境 构建课程模式

要有的放矢地培养学生，就必须了解现代工程教育的现状。当代是一个知识爆炸的时代，学科和课程门类激增，学科知识数量和深度在同时膨胀，而又缺乏有实践经验的生源，要在有限的教育时间内，完成更多知识的学习和能力的培养，“进课堂、保学时”的简单加法式的课程大纲和计划远远不适应现代工程教育的需求。随着多媒体和信息技术的进步，学习不再局限于课堂，网络平台为我们提供了更宽泛的学习方式，这就为新的课程模式的构建创造了条件。

机械精度设计与质量保证基础应用型课程就是为实现学生培养能力需求而构建的新课程模式。所谓应用型课程就是教材不仅有纸质教材还有电子教学资源，教学过程不仅局限于课堂还有网络平台的互动和交流，教学空间也不限于教室，同时根据教学内容的需求，可以延伸到实验室、实训室，甚至是企业现场。

2.2.1 建设应用型课程的教学资源

机械精度设计与质量保证基础课程建设从4种能力培养的角度出发，课程建设从四方面入手。第一，确定课程的教学大纲。大纲要根据能力培养的需求，设计各块教学内容及实施的时间、方式和要获得的学习成果，设计合理的评价体系。第二，建设符合大纲要求的教材。教材要以能力培养的需求为前提来进行教学设计。从本课程的角度出发，将教材内容分为4个模块，即机械精度设计与检测基础知识模块、尺寸精度和几何精度设计与检测模块、典型零部件精度设计与检测模块[5]、质量保证知识模块。每一模块根据具体培养要求的需要，分成多个项目实施，有学习项目、实训项目和训练项目。学习项目围绕问题或任务展开要讲解的内容。实训项目围绕学习内容设计操作项目，有设计，有检测。训练项目主要通过各种习题的形式，考查学习项目和实训项目内容的掌握和了解程度，查漏补缺。第三，建设网络资源。因本课程内容多、标准多、概念多，而课时往往很少，面对面的教学时间只能用于解决问题，很多知识需要学生课下的准备，故在相应的网络平台上建设网络教学资源，包括教材、课件和习题的布置和讲解，即网络不仅是学习的平台还是交流和互动的途径。第四，建设实验设施。配合教学内容，建设实验室，保障课堂教学中学习、实训项目应用型目的的顺利实施。

2.2.2 实施应用型课程教学

有了教学资源，培养成果的实现还在于整个教学过程的实施。课堂是教学实施的主要场所，课堂教学是使学生能够达到能力要求、达成培养目标的基础。能力培养有无成果是检验课堂教学实施成功与否的关键。为实现能力培养的要求，要实现传统课堂的转变，即从灌输课堂向对话课堂转变、封闭课堂向开放课堂转变、知识课堂向能力课堂转变。首先，授课教师要把握引导者、参与者的角色定位，将学习的任务交给学生自己。课堂时间用于解决学生在学习教学资源过程中的问题，用实例讲解的形式，串讲所需知识点，将问题解决在实际应用中。其次，充分利用网络平台的交互功能，实时答疑和批改作业电子化。再次，利用实训项目的实施，考查学生掌握和理解知识的程度，锻炼解决问题的能力和动手能力。以尺寸精度设计与检测部分内容为例，讲解课程实施过程。首先给出设计任务——减速器中输入轴与小齿轮孔的配合如何选用。明确减速器的功用，轴和齿轮的关系；再引出配合的概念、意义；然后指出完成这样的配合选用，需要进行几个步骤：第一步认识配合符号，认识配合制，选用配合制；第二步认识配合类型及其含义，认识公差、公差带及其代号、公差等级，合理选用公差等级；第三步熟悉极限偏差、基本偏差，合理选择基本偏差，获得合理的配合类型；第四步根据获得的配合类型进行标注，并进行孔轴的公差标注[6]。当然这样的任务需要的课时较长，在课余时间可以充分发挥学生的主动性，利用网络平台及互联网学习预留的概念，完成巩固知识的小任务，学会使用各种标准表格。

2.2.3 建立基于成果的课程评价体系

把最终实现的能力目标作为教学评价的依据。教学评价聚焦在学习成果上，而不是在教学内容以及学习时间、学习方式上。强调达成学习成果的内涵和个人的学习进步，不强调学生之间的比较。根据每个学生能达到教育要求的程度，采用多元和梯次的评价标准、赋予从不熟练到优秀不同的评定等级进行针对性评价。在课程层面，任课教师采用测验、问卷、项目、作业、报告等多样化评价方法，对学生实际“学习产出”进行形成性评估与总结性评估[7]。在机械精度设计与质量保证基础这门课程上，评价结果由两个阶段的成绩组成，且各占50%。一部分为学习过程的评价成绩，在完成每个模块的学习任务后，根据实训项目和训练项目的完成情况，做出相应的评价；另一部分是最后的综合考核，以试卷的形式进行，重点是考查对所学知识的应用能力。将两部分的综合成绩作为学生学习后的最后结果，给出通过课程的学习是否获得了相应能力及其能力强弱的评价。

2.3 课程实施效果

按照OBE理念建设的立体化课程，充分发挥多媒体资源优势，配合相应的教学方式，将学生被动接受知识的方式变换为主动参与学习的过程。学生从学习的一开始就有明确目标和预期表现，学生清楚所期待的学习内涵，教师更清楚如何协助学生学习。在2014级机械本科实施这种教学方式后，学生明显比较忙碌。在进行课堂讲授时，教师引导学生先借助网络平台，了解要讲授和讨论课题的内容，记录自己的困惑和问题，并以学习小组的形式总结后拿到课堂讨论。学习的目的性明显增强，同时促进学生解决问题能力的提高。从考核情况看，应用型题目的正确率明显增加，学生普遍反映：学习的过程很充实，学习劲头十足，学习收获较大。课程设计中，零件图的标注质量有了明显提高。

3 结语

教育没有固定的模式和格式，教育的本质是什么，我国著名的教育家陶行知说过“教，是为了不教”。学校、教师除了要教给学生知识、技能，更应教给学生独立获取知识的方法和能力。获得能力才是学习的最终目标。面对越来越大的就业压力，面对越来越多的知识容量，如何培养出能力更强、竞争力更强的毕业生是每个学校面临的问题，对地方本科院校而言更为突出。结合国际上成功的教育案例，融入自身教学的特点，构建适合应用型人才培养的课程体系，建设满足能力培养需求的立体化课程，逐步实施，并取得了一定的成效。