基于OBE工程教育理念的机械原理课程设计改革分析

刘 浩

(衡水学院机电研究所 河北衡水 053000)

引言

从历史的角度分析OBE教育理念的出现和发展，不难发现它的出现实际上是顺应工程教育改革的发展趋势。长期以来，我国的工科院校在人才培养方面一直陷入误区，即过分重视基础知识的掌握，忽视了学生的个性化发展和工程实践能力。对此，我们也应从成果导向的方面强化专业建设，调整课程内容，持续化地改进未来的课程与人才培养体系。

1 OBE工程教育理念下的课程实施特征

整体来看OBE工程教育理念充分强调以学生为中心，突破了传统学科教育中过度关注基础知识的局面，在实际的课程实践中也力求强调几个方面的问题，了解预期学习成果和预期学习结果之间的关系。因为学习的学习成果并不是简单的叠加，而是将学习过程中的知识层次和情感因素通过理解和整合的方式来作为最终学习结果，内化成为自身的认知体系来解决实际问题。

1.1 课程实施强调人才培养目标与需求

高等教育和实际需求之间存在的矛盾需要解决，而OBE工程教育理念下的课程实施方案就充分重视教育的适用性和成果的稳定性，在人才培养过程中将学习成果作为最终出发点，基于产业需求、社会需求和学生等各个角度的利益诉求，倾向于学科知识的逻辑性应用，然后由学习成果决定最终的人才培养目标，能够最大程度地保障课程设计符合学生的发展要求。[1]

1.2 课程体系的综合构建

实际上，课程和课程之间存在着必然联系，也正是这种联系才使得课程之间相互影响，相互依存，让课程体系具有明确的综合性。OBE教育理念也强调能力本位，强调学生对于知识的理解和内化，鼓励学生将问题解决的方式转化为固定的问题解决能力，帮助学生形成综合的能力提升趋势。所以，在此结构中的不同能力都需要课程体系的支撑。

1.3 课程的实践性要求

课程的实践性要求重视的是教育的实用性功能，强调对于学生实践能力的培养。因为在整个教育过程中，学生掌握知识的过程比教师教授的过程更加重要，多元化的实践内容也应成为未来教育的重点，让学生置身于完整的过程环境当中，让每个学生都能有平等发展的机会，获得更加高阶段的能力。

1.4 注重学习成果的评价

OBE工程教育理念强调在课程实施过程中关注预期学习成果，同时对成果进行综合评价，让学生获得不同层次的知识结构和实践能力。根据学生的特点和其能力可以达到的程度进行标准制定后，可以结合自评、互评的模式让学生了解到自己在学习过程中的情况，以便于随时调整预期的学习成果。这种全方位的发展性评价方案一方面可以发挥学生的综合能力，又可以结合评价工作获取反馈信息，了解学生的学习成果与发展趋势。

2 OBE工程教育理念下的机械原理课程设计模式

《机械原理》本身是机械专业的必修课程，内容是围绕机械的工程原理和工作原理来展开的实践性教学，而在职业能力要求与职业规划的过程当中，我们应让学生掌握工程基础的理论知识，并将其应用至实际的工程问题当中，从而具备对复杂机械系统和部件的处理能力，可以分析问题并得出最终结果。而课程设计模式也应该从以下方面进行优化和完善，强调学生对于知识的应用过程。

2.1 机械系统的设计能力

《机械原理》的主要内容包括两个方面的内容，一是对现有结构的系统化学习，包括运动学和动力学的相关知识，同时还要针对具体的任务来开展设计传动方案的掌握等。传统的课程设计中并不能达到OBE所达到的设计系统能力，使得一些复杂的机械系统无法发挥应有的效果。OBE教学理念下的课程设计改革并不限制学生的思维，且课程设计只对最终要求进行了明确，不限制学生解决问题的方式，以便于让学生筛选不同的方法来完成设计任务。例如在运动方案的设计过程中，应结合生产实际，在日常生活中了解不同的机械结构，或是选择一些其它组合结构，并发挥学生的创造力。在设计题目确定之后，需要对已经选择的题目进行不同运动方案的筛选，通过论证后从中选择最佳方案展开具体化设计。设计方案由学生独立提出，发挥自主学习的意识，也可以通过自由组合的方式来进行选题、论证直至最终设计，也符合OBE理念中对于能力培养和交际意识培养的要求。

2.2 基础知识的应用能力

OBE虽然强调学科知识的阐述，但学生对于基础知识的掌握程度和应用能力同样需要得到重视。在传统的课程学习当中，一旦确定设计方案中，学生通过运动简图的构建，然后借助图解来对机构的加速度、位移状态进行分析，最终将课程设计的说明书不断完善。实际上这种设计仅仅代表一次作业的完成，其具体效果并不突出，对于学生兴趣的养成也无法起到有效作用。从学生角色来看，学生重点在学习产出之上，通过主动学习来注重学习过程，扩大成功的机会，建立学习共同体。教师在机械原理的课程安排当中，也应注重学生利用理论知识来解决实际问题，借助现代工具的应用和软件方法来实现综合性的作业设计，或是比较不同方案的优缺点，深入了解不同设计下的传动方案、动力学分析结果等。在掌握基础知识后，就能循序渐进地明确理论知识的实际应用，发挥知识的应有价值。[2]

2.3 数据分析能力

课程设计环节要重视学生的数据分析能力。工程科学学科本身注重利用过程分析来解决工程问题。传统教学设计中学生的主要任务是进行画图和设计，在能力要求上未作出更高的要求，这显然不利于学生的实践水平提升，尤其是其在毕业后的岗位适应能力。改革后的课程设计方案要求学生根据实际情况进行分析后自行设计数据分析模式，例如根据不同的传动方案来进行搭接实验，通过参数分析和理论数据之间的对比，找出潜在问题或误差产生的主要原因，以此为基础得出结论。[3]

2.4 课程考核标准

OBE教育模式中非常重视学习产出，即学习过程能够达到的目标成果等，从而更加合理地对能力进行客观评价，以便于对课程的持续性改革起到有效的辅助作用。整体来看，考核评价需要以学生为中心，针对不同的评价标准选择不同的方法。除了期末考试等总结性评价内容外，要注重学生在不同阶段的成果，发挥过程性评价对于学生能力发展的重要性。即便是同一类型的教学活动，也可以对学生进行不同角度的评价。例如工程基础理论知识的应用能力或是数据解释能力也需要考虑在内，包括数据分析、模型建立、运动仿真等过程，以PPT成果的方式进行汇报，同时回答教师的提问，将其作为课程学习的目标并设计考核成绩，也具有明确的针对性，起到培养作用。

3 结语

机械原理的课程设计无论是在内容还是方法与评估方面，都需要得到进一步完善。这要求我们教育工作者进行深层次改革探索，持续改进，力图让学生具备相应的毕业后岗位适应能力，培养国家后备人才，同时符合OBE理念中对于考核方式与教学目标分解的要求。