基于OBE理念的数控技术专业“模具设计与制造”课程教学改革与实践

段亚利，王丽俊，梁云霞

（1.太原城市职业技术学院，山西太原030027；2.晋西工业集团有限责任公司，山西太原030027；3.山西中盈万维耐磨材料有限公司，山西忻州034199）

1 引言

高等职业教育作为职业教育中的重要阵地，其教育教学质量影响着高素质技术技能人才的供给，加强职业院校人才培养的内涵建设，是培养适应新时代发展需求的专业技术技能人才的重要保证。在整个教学过程中，“课程教学”作为教学体系的实施环节，决定着课程目标的实现，影响着学生的培养质量。针对课程特点，选用合理的教学设计，能有效提升教学效果。

2 OBE理念内涵

成果导向教育（Outcome Based Education，简称OBE，亦称产出导向教育），作为一种先进的教育理念，于1981年由Spady等人提出后，很快得到重视与认可，并已成为美国、英国、加拿大等国家教育改革的主流理念[1~2]。OBE理念的核心是“成果导向、以学生为中心、持续改进”。“以成果为导向”，就是把学生通过学习后能获得什么样的学习成果做为教育教学开展的方向，一切的教学活动都是为了达成学生能力的培养，使其能够适应未来社会的需求。“以学生为中心”，就是一切教育教学均围绕学生如何获得学习成果展开，据此进行教学设计，合理配置教师、课程等教学资源，学生的学习成果作为教学的唯一评价标准。“以持续改进为重点”，就是教育教学是一个动态改进过程，所有的教学参与者要进行评价，按照评价机制定期开展评价，根据评价结果改进教学过程，实现一个闭环的控制和螺旋式的上升。

基于OBE理念开展课程教学改革，首先需要清楚3个关系，即“培养目标与毕业要求的关系、毕业要求与课程体系的关系、毕业要求与课程目标的关系”[3]；然后依据OBE理念的“反向设计、正向实施”理论，进行教学改革。从教学设计层面来讲：专业培养目标决定学生毕业要求，学生毕业要求决定专业课程体系和课程目标；从教学实施层面讲：课程目标决定学生毕业要求的达成，学生毕业要求决定专业培养目标的达成。由此看见，学生通过学习达成本专业培养目标是我们期待的结果，而课程教学是实现这一结果的起始环节，怎样进行课程教学设计，对于学生的培养至关重要的。基于BOE理念的教学设计过程如图1所示。

图1 基于BOE理念的教学设计过程

3 数控技术专业“模具设计与制造”课程教学现状

在制造行业，模具起着十分重要的作用，模具的加工要求比较高，传统的加工手段难以达到加工要求，目前，模具各组成零件基本采用数控加工的方式来制造。数控专业的学生通过学习“模具设计与制造”课程，不仅为其从事数控加工工作储备了大量专业知识，而且扩大了就业面，使其能够从事模具制造、模具设计等相关工作。

“模具设计与制造”是我院数控技术专业拓展领域课程，32学时，开设在第五学期。该课程是一门理论性和实践性都比较强的课程，需要学生能够掌握模具设计思想，进行简单制件的模具设计，具备制定模具零件加工工艺的初步能力。在教学中，该课程采用项目教学法，以典型的简单冲裁零件和注塑零件为成形对象，开展教学。整个教学过程中，受到课时和实践教学条件的限制，基本上以课内的理论讲述为主，实践部分仅对模具的工作零件进行简单的计算和设计。由于是开设在非模具专业，课时少，内容多,学生对该门课程不够重视，学起来感觉理论枯燥无味，计算和设计复杂难懂，学习兴趣缺乏，教学效果不理想，在同类院校中，该课程的教学也存在类似问题[4~5]。目前考试考核方法主要是平时成绩（出勤、作业）+期末考试成绩，没有注重过程考核，不能准确反应学生对于知识和技能的掌握，也不能将学生的知识、能力、素养等学习成果动态反馈给学生，使学生无法感受到自我效能，缺乏努力提升的动力，教师也不能定量的根据学生学习情况进行教学调整。综上所述，对于“模具设计与制造”课程的改革势在必行。

4 基于OBE理念的课程改革

4.1 确定教学目标

基于OBE理念，课程的教学目标是指学生通过课程学习能够获得的最终学习成果，包括知识、能力和情感价值等,这一目标能够对应该专业的毕业要求，从而实现专业人才培养目标的达成[6]。课程目标设置合理，学生会有明确的学习目标，可以激发学生的学习动力，课程目标是课程标准的核心要素，决定着教学内容、教学模式和教学评价。依据我院数控技术专业学生的人才培养目标以及毕业要求，确定“模具设计与制造”课程的教学目标是：①掌握冲压工艺及模具设计的基本知识；②掌握注塑工艺及模具设计的基本知识；③掌握冲压模具、注塑模具的加工工艺；④熟悉模具制造与装配；⑤具备查阅机械手册、模具手册的能力；⑥能够进行简单冲裁模设计。课程教学目标与数控技术专业专业培养目标、毕业要求的对应关系如表1所示。

表1 课程教学目标、毕业要求、课程实施的对应关系

4.2 重构教学内容

教学内容是课程目标的载体。在“以学生为中心”的BOE理念中，解决学生“为什么学、学什么、怎么学”的问题，贯穿整个课程设计的始终。课程教学目标的确定，解决了“为什么学”的问题，为课程设计确定了依据。“学什么”，就是要根据教学目标重构教学内容，明确要进行哪些知识和技能的学习，从而能达成课程教学目标。

传统教学是以章、节的架构介绍课程的主要知识点，课程的学科逻辑性很强。教师以教材作为主要参考开展教学，学生在学习的过程中，获得的为一个个独立的知识点，只有在学习完毕后才能搞清楚各知识点之间的相互关系和在课程中的作用。这会造成学习枯燥，学习效果差的后果。所以，在教学内容重构时，采用项目化的方式，将教学内容以“项目”作为载体，通过项目实施的全过程，呈现知识点。对于相对“庞大”的项目，可以分解成若干个子项目，将知识点融入到各子项目中。这样，学生在学习时，为了完成项目，会用到各种理论知识和实践技能，就会有目标地学习相关内容。通过教学内容重构，可以让学生理解各知识点间的相互关系，明确知识点在生产实践中的实际意义，使学生学习脉络清晰，学习效果提升。本课程的教学内容、教学要求及课时分配如表2所示。

表2 课程内容及要求

4.3 改革教学模式

解决了“为什么学”、“学什么”的问题，最后就需要解决“怎么学”的问题。“怎么学”是方法问题，包括两个方面：教师怎么教、学生怎样学。要改变传统课堂上教师满堂灌的教学方式，“以学生为中心”，充分调动学生的学习主动性，自主进行学习，老师起引导、答疑解惑和评价的作用。针对“模具设计与制造课程”理论知识和实践能力均要求高，教学课时数少的特点，结合我院实践教学条件的特点，采用线上+线下的混合式教学。教师在每一个项目实施之前，要充分使学生明白学习该项目的意义，拆分成若干个子项目的原因，每一个项目要达成的教学目标，怎样学习本项目。

（1）线上教学。教师使用超星学习通课程平台，发放学习任务单，并将与该项目相关的知识点讲解微课、实操视频、课程重难点分析等相关学习资源放到课程平台内，将国家职业教育教学资源库、中国大学MOOC等在线共享教学平台的教学资源链接推送给学生。学生在超星学习通平台可以进行预习、自学、测验、讨论、项目呈现等。线上学习过程主要体现学生的自主学习，教师主要是做好学习引导，在线解答学生问题，鼓励学生参与互动，并对学生的学习成果进行积极评价，激发学生的学习动力。线上学习是线下学习的课前准备和课后补充。

（2）线下教学。线下教学包括理论教学和实践教学两部分，要充分体现以“以学生为中心”的教学理念。理论教学主要在多媒体教室内完成，分为3个方面：一是老师解答学生线上学习提出的共性问题，讲解课程中的重点和难点，帮助学生建立完整的解决实际问题的思路；二是以学习小组为单位，进行项目完成情况汇报或阶段学习成果展示，可以采取单个学生汇报或小组成员配合共同展示的方式进行，然后小组间根据各小组的汇报情况，针对某些不同的设计方法、理念进行讨论和辩论，提升学生的协作能力和思辨能力；三是在课堂内完成过程评价，包括教师对小组的评价、学生自我评价、小组内成员互评、小组间互评等。实践教学是利用现有实训设备、设计软件进行制件的加工工艺设计和模具设计，仍然是以小组为单位，选取同一学习项目下的不同工作任务（制件形状、加工要求不同），进行分工合作，完成相关的工艺计算和设计。

4.4 完善评价体系

科学合理的评价体系，可以准确反应学生的学习成效，判断学生在课程教学目标上的达成度，同时可以为教师教学反思提供依据，以便及时进行教学调整，对课程教学持续改进。传统以考试为主的教学评价体系，只能静态反应学生学习结果，学生只需通过短时机械记忆也能取得较好的考试成绩，既不能激发学生学习动力，也不能真实反馈学生解决问题能力，教师也无客观依据进行教学改进。

基于OBE理念和混合教学模式，本课程建立多维度课程评价体系，评价主客体依教学环节发生变化，主要包括：教师评价、学生自评、小组内学生互评和小组之间互评，采用过程性评价和结果性评价相结合的方式给出本课程的成绩，其中过程性评价占比70%，结果性评价占比30%。

（1）过程性评价。在线上教学部分，主要是教师对学生的评价，教师可以利用学习通平台的统计功能，根据学生微课、视频观看情况、问题讨论参与度、到课率、作业完成情况、项目成果提交率等做出评价，及时掌握学生的学习动态，给与学生正向反馈。

在线下教学部分，学生作为评价的主客体，有更多的参与度。每完成一个项目或子项目后，学生要对自己的学习情况、学习成果进行自我评价，找出自己的优势和劣势，及时进行查缺补漏，在后续的学习中不断完善和提高自己。小组在项目实施过程中和项目完成后要在班内展示、汇报，根据小组成员在项目中承担的任务、贡献度、团队合作情况等，小组内成员会互评，给出成绩，这促进了学生的学习积极性，锻炼了学生组织能力、沟通能力和表达能力。班级内各小组完成展示、汇报之后，小组之间根据项目完成度互相打分。小组成员通过观看和聆听其他组的汇报，与其他小组之间的讨论，能够相互学习、进行反思、培养思辨能力、提高解决问题能力。教师对小组展示进行点评，给出相应成绩，并提出指导性的建议，帮助项目的改进和后续项目的实施。

（2）结果性评价。学期末，以两种形式进行结果性评价。一是采取笔试的方式，考查学生对于基本理论和基础知识的掌握情况；二是学生在学习通平台提交本课程的学习报告，以思维导图的形式总结本学期在知识、技能、情感等方面的学习收获。教师通过批阅试卷和评阅学习报告给出相应的成绩，这种方式既能检验教学成效，即课程教学目标达成度，又能为后续教师的“教”和学生的“学”提供改进方向。

采用多元评价体系，使课程教学目标、教学内容和教学模式三者构成一个闭环关系，在持续改进中使教学质量稳步提升。

5 结论

“模具设计与制造”课程教学改革在我院2017级、2018级学生中实施。通过对教学过程的观察和教学结果的评价，可以看出，课程改革后，学生的学习主动性明显提升，自学能力显著增强，学生的期末考试成绩提高，期末能提交较高质量的项目成果。同时，在情感培养方面，学生自我效能感提升，团队合作能力提升，为后续的工作学习起到了积极促进作用。

基于OBE理念的课程教学改革，要充分体现教学过程中的以学生为中心，以人才培养目标为起点，采用逆向思维，从教学目标、教学内容、教学模式、评价体系等几个方面，构建可持续改进的教学模式。