OBE模式下多课程融合《机械制造工程学》教学改革与探索

薛占璞 张浩 聂秀利 刘雪婷 何有祥 韩晓阳

1.河北科技大学机械工程学院 河北石家庄 050000； 2.石家庄技师学院机械系 河北石家庄 050000； 3.河北太行机械工业有限公司总装分厂 河北石家庄 050000

一、概述

OBE理念与机械制造工程学课程的教学相结合，将会解决教学中的一些问题。尤其多课程融合的综合性教学活动，将活动的成果用于科学研究，并且得到反馈。深入贯彻这一教学模式能提升学生的求知欲，提高学生的学习体验和学习效果。通过多课程融合的综合性教学活动可以帮助学生深入理解机械制造工程学知识，也能帮助教师更准确合理地评估教学成效，不断改进、提高教学能力。

众多学者对于OBE理念应用于机械专业课程进行了大量的研究。周征等[1]将培养高素质应用型人才作为课程改革目标，融合了教学与竞赛，实现了金课建设。李伟等[2-3]充分分析了CAD/CAM课程教学中的问题，加强了实践与考核环节，并增加了SPOC教学，使金课建设更进一步。胡小舟等[4-6]深刻贯彻OBE理念，重构“机械设计”教学大纲，明确课程改革目标，加大试验环节在教学中的比重，培养实践应用型人才。王诗云等[7]在OBE理念下对“复变函数”课程进行教育改革，在授课过程中，加入应用型试题，使学生增强了应用专业知识解决实际问题的能力。贾小玲等[8-9]将知识点与思政内容有机串联，在OBE现代教育理念引导下，引入BOPPPS教学模型，引导学生积极参与学习、讨论。高超[10]将雨课堂与OBE教育理念结合，开展“工程数学”教学改革，从多个教学要素出发，开展教学设计，从而促成教学质量与人才质量双提升。

综上所述，针对引入OBE教育理念指导具体课程教学改革仍不够彻底，往往忽略教学大纲的改进。应在具体课程的教学大纲中确立主线，在教学中模块化教学。针对《机械制造工程学》进行教学改革与探索是在工程认证下的多课程融合的综合性教学实施，使学生在工程素质、实践能力、团队精神、人文素养、创新能力等方面有大幅度提升，也使参与其中的老师既重视理论教学，又有足够的多课程融合的综合性教学能力。

二、基于OBE理念的多课程融合教学设计

多课程融合教学设计，利用OBE(Outcome based education)的基本理念应用于《机械制造工程学》教学中，《高等数学》《机械设计》《测试技术》等课程与《机械制造工程学》密切相关，《高等数学》提供数学建模的基础，《机械设计》《测试技术》为《机械制造工程学》提供设计基础和测量基本理论。《机械制造工程学》学习成果用于科学研究，该课程的学习成果是科学研究的基础，如零件加工工艺过程、传动链等，重点围绕科学问题进行实际的应用操作。

在现阶段大数据环境下，教学与科研创新随着科技生产力的发展具有了更高的要求，面临机遇与挑战。然而，大数据的规模性、高速性、多样性、价值性为科研创新提供了良好的基础条件，《机械制造工程学》教学改革与探索在大数据环境中起到纽带作用，是科研中某些现象的分析与创新的桥梁。

在当今教学模式改革的大背景下，课程教学改革更应引进OBE教育理念，以培养目标、毕业要求、能力指标、课程体系的设计方法对当前机械学院相关课程进行教学改革设计。

根据地方经济需要设定培养目标，进而联系院系教学特点，设定本专业毕业要求；结合具体课程，将毕业要求细化成能够具体实施的能力指标，并将能力指标与课程内容紧密联系；在课程体系中逐渐实现教学目标清晰、教学内容饱满、教学评价立体的多方位、全面性的教学改革。

三、基于OBE理念的《机械制造工程学》课程教学改革

《机械制造工程学》课程是机械工程专业的一门重要课程，在学生系统性学习机械相关知识过程中具有举足轻重的地位，成果导向教育(OBE)要求高校教师改善教学评价，增加动手实践课程的比例，使理论教学与解决实际问题相结合，坚持以学生为中心，以学习产出为导向，形成新的教学模式。因此，新式《机械制造工程学》教学将OBE理念真正与现代教育贴合，持续性改进教学环节，具体总结以下三点方法。图1为机械制造工程学改革方法。

图1 机械制造工程学改革方法

(一)多课程联合培养

在“机械制造工程学”课程教学过程中，以机床相关知识为主，将切削、夹具、加工精度等知识有机串联起来，根据相关性进行模块化教学，突出每部分内容与机床的联系，从而进一步实现教学内容的拓展。将“机械制造工程学”课程与“传感器与测试技术”和“先进制造技术”课程联系起来，加深学生们对加工制造理念的理解。为学生们推荐最新制造技术知识，让学生们能够在课下使用网络，针对性地对感兴趣的内容进行扩展。图2为多课程融合。

图2 多课程融合

(二)加强实地学习

将国家标准与企业标准引入课程实践中，安排经验丰富的企业员工为学生们做指导，使学生们对行业要求、岗位要求等有更加立体的理解，在加工表面质量以及加工精度等方面进行实践。为学生们指定某些简单工件，鼓励学生们自行设计操作，操作结束后，学生们互相交流经验，针对出现的问题进行讨论。在此过程中，既可以使学生们养成科学思考的习惯，也可加强其发现问题、解决问题的能力。图3为实习过程。

图3 实习过程

(三)多任课教师有机结合授课

通过对近两年《机械制造工程学》课程目标达成情况的分析与总结，我们发现老师制定的教学进程几乎完全相同，成绩所占比也几乎相同。因此，我们拟采用两位老师同一组头上课，按教学周次两人交叉同时授课。多任课老师同一组头授课，可以加强老师之间互助互学，授课过程中的侧重点不同，可以进行有效互补。在该课程教学改革中采用两位老师同一组头上课，使学生平时成绩的评定比较公平合理，提高老师的授课水平与学生听课效率。

四、“机械制造工程学”课程教学发展

OBE模式要求学生将掌握内容的方式从解决有固定答案问题的能力拓展到解决开放问题的能力。伴随着现代信息技术的发展，自动化技术成为机械制造日后良好发展的必然走向。因此，将OBE理念与机械制造工程学的教学相结合，突出仿真技术在教学中的应用，注重学习成果的达成，使学生的实践能力得到提高，更加适应机械制造工程信息化、自动化、智能化的发展趋势。

现如今，课程之间的教学内容存在交叉，一般学习《机械制造工程学》时，《机械设计》《测试技术》等课程学习已经完成，基本知识已经掌握，这既简化了本课程的教学难度，又进一步对机械知识整理融合，提高学生对本课程的理解。通过OBE理念进行多课程融合的综合性教学，将其他课程贯穿于机械制造工程学的基础教学中，充分发挥桥梁与纽带作用，提高学科之间融会贯通的能力。

在当下阶段，随着科技生产力的发展，教学与科研创新有了更高的要求。《机械制造工程学》教学改革与探索起到纽带作用，通过多课程融合的改革可以使其成为创新的桥梁。在课堂上分教师讲解和分组学习这两个环节可以使学生掌握课程要求的理论知识内容，实验和参观工厂环节培养了学生的实践能力的能力，课程设计环节提升学生解决工程问题的能力。

《机械制造工程学》是机械设计制造及其自动化专业的一门重要专业基础课，通过多课程融合的学习，掌握机械制造中的基本知识，能够应用机械加工精度和机械加工表面质量的知识，能应用机械制造的基本原理和方法，能应用机械制造工程学的基本知识进行方案设计、研究，培养出基础扎实、实践经验丰富、具有合作意识的实践新型人才。

五、结论

在高等教育的工程教育教学和人才培养过程中，在基于OBE教学的理念下，进行机械制造工程学工课程的教学设计和改革，可以有效地适应OBE模式下的工程教育工作的开展和发展。以培养学生为中心，以课程的学习成果目标为导向。

(1)在开展OBE模式课程教学过程中，可以借鉴先进的CDIO工程教育思想。让学生在专业知识实践能力、工程能力，以及创新能力等诸多方面得到深度且全面的培养。

(2)开展基于OBE工程教育理念下的《机械制造工程学》课程的教学改革与实践。教学实践得出，基于教学改革下的学生的课程专业培养能力提升程度比传统教学模式下的学生有明显提高。在教学中搭建实践平台，在实践中应用教学成果的改革具有积极的正向引导作用。

(3)多课程融合的综合性教学开展，不仅使学生在工程素质、实践能力、团队协作、人文素养、创新精神等方面有大幅度提升，且也使参与其中的老师受益良多。老师既要重视理论教学，又要有足够的多课程融合的综合性教学能力，对教师队伍也是一种鞭策和考验。