基于0BE理念的CAD/CAM课程教学改革研究

李彦 范亚萍 刘炳昌 翟彦春

关键词：防疫常态化;OBE理念; CAD/CAM课程; 教学改革

一、研究背景

在线教育的核心问题是教学资源开发和教育教学质量，真正实现网络空间带来的个性化、智能化教育模式。疫情未爆发之前，在线教学是对传统课堂的延伸和补充，现在成为了主要教学方式[1]。 OBE是由美国Spady率先提出的，以惊人的速度获得了广泛重视和应用[3]。经过此后10年左右的发展，形成了比较完整的理论体系，至今仍被认为是追求卓越教育的正确方向。OBE理念恰好实现了线上线下对学生所学知识的产出效果的考核，与疫情之下国家对现有教育模式的要求不谋而合。

本文结合OBE理念[1-4]，以《CAD/CAM技术》课程为研究对象，结合OBE理念，设计了“双融合三进阶”的立体化教学模式最大化提高学生的在线学习效果，大幅度提机械专业中三维实体造型设计课程教学的科学性、针对性和实效性，从而推动机械专业教育的改革与发展。

三、《CAD/CAM技术》课程教学存在的问题

《CAD/CAM技术》课程是各普通本科、高职院校中数控技术、机电、模具、机械制造等机械类专业必修课，是机械设计、机械制造生产类企业非常看中员工应具备的一项技能[4]。《CAD/CAM技术》课程教学的特点：演示教学与操作训练并重，交互性强，对学生学习的过程具有很明显的阶级层次性。目前CAD/CAM课程的教学模式、教学内容的研究存在一定问题，主要体现在以下三点：

（一）教学目标不明确

目前的状态是完成CAD/CAM这门课程之后，学生需要掌握的具体实践能力、达到什么程度、如何培养都没有明确的规划，描述比较笼统、模糊，导致在就业后，尤其是在疫情状态下线下实践的时间严重缩短，由校园直接进入企业的学生，对于工作中遇到的实际问题，无法快速的适应行业、企业的实际需求。

（二）教学内容实现进阶式教学

《CAD/CAM技术》课程实践性较强，课程的学习要求学生的前导专业知识包计算机绘图，机械设计，机械制造，是一门将理论和实践综合应用的课程。目前该课程教学内容与课程设计、毕业设计、创新设计等环节的相关性较弱，普遍缺乏横向关联和纵向深入。

（三）教学方式单一

《CAD/CAM技术》是一门应用型较强的课程，目前采用的模式多为线下讲授，疫情发生以来，课程改为线上教学，这种单一的灌输式的教学模式已无法满足00后大学生的学习兴趣需求，学生练习单向输出模式，目标导向不明确，学习效果反馈不及时，教学效果不明显，无法培养出创新应用性人才。

（四）考核平面化

目前该课程的考核成绩由平时表现，课后作业及最终的学期大作业成绩组成。平时表现主要体现在出勤情况。由于学习过程无法实现实时监管，无法保证所有同学能够亲自认真完成课后作业，自主学习能力有待提高。

四、教学改革措施

通过对《CAD/CAM技术》课程的教学模式调查研究，针对以上问题，据面对课程内容调研的整合，更新现有教学模式，设计“双融合三进阶”的教学模式，进行教学改革。具体的改革措施如下：

（一）结合OBE理念，明确教学目标

结合目前社会对本专业人才需求的要求，将毕业后3年本专业学生在企业应达到的专业技能水平设置为本门课程成果产出的目标，例如具有独立承担并解决比较复杂的设计项目的研究、设计工作，有一定从事设计、科研工作的实践经验，具有良好的团队沟通和写作能力，能够较好地完成表达、阐述、撰写报告等综合素质。以此能力目标为导向进行实践教学设计，引入项目式教学，同时这一理念与以学生为中心的OBE理念相符。

（二）融通线上线下、传统、电子教学资源

《CAD/CAM技术》课程，对专业知识的综合應用要求较高，在疫情常态化的形式下，教学资源的设计要综合考虑线上线下的知识内容，线上线下内容进行融通，随时应对疫情爆发时而带来的教学方式的转变。以学生为中心，在教学内容设计上，依托学校引进的企业工程师，明确学生在工作后所需要掌握的专业技能，结合毕业设计要求，对教学内容进行创新设计、整合、数字化处理，教学内容模块化项目化，结合企业中实际生产实例，把工程实例融入到项目中，让学生在校学习的过程中就可以接触到实际生产中的问题。课程内容制作成在线数字资源，将教学内容按照“三步循环”的形式进行设计，三步循环主要包括：理论教学项目，实际任务驱动和项目评价，教学内容的设计中将项目评价及时反馈到理论教学项目的设计中，及时更新教学设计，实现三步循环，及时反馈教学效果，提高教学质量。

（三）教学环境设计

以OBE理念中以学习成果为导向，使学生在合理的教学环境设计中，获得所需要掌握的专业技能。学习环境的设计直接影响到学术的学习自主学习能力和发展。针对CAD/CAM这一实践性较强的课程，教学环境设计要满足多种教学方法、教学手段和教学工具的综合应用。在教学过程中设计小组讨论、团队合作学习、工程实际问题的解决方案讨论等环节。并在解决问题的过程中，将理论知识应用到实际问题中。同时在学生的学习监督过程中，任课教师可利用线上或APP后台对学生进行考勤、任务布置、发布资源、课程测试，小组方案管理，投票问卷，头脑风暴、指定助教，小组评价等操作。线下开展专业培训，开设工作室，建立专业社团和学科竞赛团队，多样化展开教学。实现学生线上线下、课内课外双融合交互式学习，将双线并轨，进行“三进阶”（初级理论+基础操作→理论+实践→创新设计应用实践）模式的教学，如图1所示。

（四）立体化课程评价体系

OBE理念体现在逆向设计教学内容，课程评价考核是课程改革模式的一个重要环节，它既是学生最终学习成果评价的一个重要指標，也是改进教学方式方法的一个重要信息来源。 本文以OBE理念中持续改进的理念为指导思想，在CAD/CAM课程的教学管理和评价上，始终以学生为中心，完善教学质量的监控与反馈。例如项目设计过程中，对每个项目进行分解，设置2-3个阶段性的学习目标，并进行具体的量化。对学生在学习过程中的产出进行阶段性的评估，并让学生自身参与其中，学生在学习的过程中，对自己和其他同学完成的成果进行自评和互评，确保每个学生都能掌握课程所要求的专业技能。

五、总结

本文对《CAD/CAM技术》课程进行了深入课程教学调研，本着以工程实际需求为基础，将OBE理念贯穿于CAD/CAM课程教学过程中，始终以学生为中心，设计了“双融合三阶式”的教学模式，适用于CAD/CAM的理论和实践相结合的课程教学。通过线下开展多样化的教学模式，双线融通，以立体化的考核体系来进行课程教学成果的考核，形成反馈信息，不断的完善课程的教学方法和内容。

参考文献

[1]赵丽萍， 姜涛. 后疫情时代高校渐进式混合教学改革构建[J]. 包装工程， 2021（S1）：1-6.

[2]李妙玲， 武亚平. 基于OBE理念的《机械工程材料》教学改革与探索[J]. 洛阳理工学院学报（自然科学版）， 2020，30（03）：94-96.

[3]常云朋， 孙小捞， 邹武. 基于OBE的三维造型设计课程教学实践[J]. 中国教育技术装备， 2020（02）：92-93.

[4]王本永， 刘元林， 原立涛， 等. 浅谈基于OBE应用型本科液压与气压传动课教学改革[J]. 教育现代化， 2020，7（17）：75-77.

基金项目：

潍坊科技学院2020年校级本科教学改革项目（编号：BK202018）;

2021年山东省教育教学研究课题（编号：2021JXY034）;

潍坊科技学院2021年度学科建设专项课题（编号：2021XKJS24）.

作者简介：李彦（1986-），女，山东济宁人，潍坊科技学院智能制造学院，讲师，硕士研究生，研究方向：机械专业课程教学模式研究。