惲國興，張鎖榮，施曉芳

（江蘇理工學院 機械工程學院，江蘇常州 213001）

OBE（Outcome-Based Education，成果導向教育）理念起源于20世紀90年代，在國外廣泛應用于高等教育，以開展教學改革、專業(yè)課程教學實施與質(zhì)量保障實施等，取得了顯著效果，被認為是提升教學效率、規(guī)范教學過程、保障教學質(zhì)量最有效的方式之一。OBE理念注重社會對人才的實際需求，強調(diào)“以學生為本”，以預期的“學習產(chǎn)出”目標為中心，制定人才培養(yǎng)計劃、課程體系、教學方法等，并通過評估系統(tǒng)測評學生的學習效果，滿足社會、行業(yè)、企業(yè)對高素質(zhì)應用型人才的需求[1-3]。在專業(yè)工程認證背景下，用0BE理念指導工科專業(yè)人才培養(yǎng)模式，是工程類學科教育發(fā)展的必然邏輯，不僅能滿足工程教育專業(yè)認證的核心要求，還能進一步推動工程教育教學改革，從而為新工科人才的培養(yǎng)提供新思路、新途徑。

1 機械制造工藝學課程傳統(tǒng)教學模式的不足

機械制造工藝學是以機械制造中的工藝問題為研究對象的一門學科，是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)一門重要的主干專業(yè)課程。通過對本課程的教學，使學生掌握機械制造工藝的基本原理，獲得分析與解決機械制造過程中有關(guān)工藝問題的能力，對學生專業(yè)素養(yǎng)的形成有較大作用。

目前，機械制造工藝學課程教學主要采用傳統(tǒng)的線下教學模式，以PPT講解的方式進行授課，師生面對面交流，有助于營造良好的學習氛圍，教師也能夠?qū)W生的學習狀態(tài)進行實時掌控。但是這種教學方式過于強調(diào)課程的知識傳授，對學生應用能力的培養(yǎng)卻重視不夠，同時，這種教學方式使課堂教學過程較為沉悶，學生以被動式學習為主，參與度不高，難以達到深層次的互動。另外，傳統(tǒng)的線下課堂教學模式，在運用網(wǎng)上資源、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等方面與線上教學方式相比，還有很大的差距。教師對于學生的平時表現(xiàn)缺少有效、詳細的記錄，只能做總結(jié)性評價。

近年來，由于網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展，線上教學成了一種新的教學模式，線上課程借助教學平臺，可以充分融合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)教學資源，提高了學生課前預習、課中實時交流以及課后復習的效率，同時，線上教學平臺的數(shù)據(jù)存貯和統(tǒng)計等功能很大程度上減少了教師的工作量。比如在數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊中，教師可以很方便地統(tǒng)計出學生回答每個問題的得分情況，教師可以據(jù)此發(fā)現(xiàn)問題，為后面進一步提高教學質(zhì)量提供數(shù)據(jù)支撐。但是線上教學存在難以營造活躍的學習氛圍，學生難以直接和教師互動、難以與教師講授的內(nèi)容形成共鳴等問題。

線上線下混合式教學模式主要指通過教學平臺，將課堂教學（線下）與網(wǎng)絡(luò)教學（線上）的資源有機結(jié)合的教學模式，以發(fā)揮各自的優(yōu)勢，更好地進行教學。比較成熟的線上教學平臺不僅有貼近課堂教學實際的應用工具，還有各種優(yōu)質(zhì)的教學資源和教學效果反饋體系，而且很多優(yōu)質(zhì)資源是可以免費使用的[4]。

2 基于OBE理念的課程教學目標分解

在專業(yè)工程認證的背景下，根據(jù)OBE理念分析機械制造工藝學課程，確定了機械制造工藝學課程的教學目標如下：

課程教學目標1：熟悉常見零件表面的加工方法，掌握加工精度和加工質(zhì)量的控制方法，能根據(jù)零件的制造要求選擇零件表面加工方法，并能運用工程領(lǐng)域相關(guān)知識，分析制造工藝實際問題。

課程教學目標2：掌握機床夾具設(shè)計的知識和基本方法，能根據(jù)加工工序的要求設(shè)計相應的機械加工夾具。

課程教學目標3：掌握機械制造相關(guān)工程知識，能對零件的不同工藝方案進行對比和改進，提出合理的制造工藝。

課程教學目標4：掌握加工精度及質(zhì)量控制的基本理論和方法，能設(shè)計實驗方案、進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理，并對實驗結(jié)果進行分析。

根據(jù)OBE教育理念設(shè)計課程教學，要把日常教學中的課程目標進行分解，即為實現(xiàn)某個目標，每次課程應該安排什么內(nèi)容，學生應該掌握哪些知識點、具有哪些能力等。通過這樣的導向設(shè)計，教學中的每個環(huán)節(jié)、每個知識點、何種成果產(chǎn)出、如何評價等均可清晰呈現(xiàn)，更有利于人才培養(yǎng)效果及教學效果的提升[5-7]。

可以將整個課程的教學分成系列成果要求，從大綱制定、內(nèi)容確定到每堂課的教學設(shè)計，均要求體現(xiàn)OBE的教學理念。按照OBE理念，對機械制造工藝學內(nèi)容進行整合，劃分為工藝基礎(chǔ)理論、夾具設(shè)計、工程案例、實驗教學四大部分，對每一部分的內(nèi)容，都提出知識目標、能力目標和素質(zhì)目標。

工藝基礎(chǔ)理論模塊包括加工精度、表面質(zhì)量及表面加工方法，這部分內(nèi)容是機械制造工藝學課程的理論基礎(chǔ)，總體采用基于OBE理念的BOPPPS（課程引入、學習目標、課前摸底、參與式學習、課后測驗、總結(jié)）教學模式進行教學。在課堂教學前，將課程目標分解為每節(jié)課的課堂目標，整合線上優(yōu)質(zhì)教學資源，首先讓學生線上學習，并給出預習測試題，讓學生進行自測。在課堂上，用具體案例引導學生了解課堂目標，并進行前期測試，來了解學生預習情況，然后進行課堂綜合講解，積極鼓勵學生參與，調(diào)動學生學習的積極性。課堂結(jié)束時，進行后測，主要是通過綜合題進一步了解學生對知識的掌握情況。最后進行總結(jié)，對學生的表現(xiàn)進行評價。這一模塊主要要求學生能根據(jù)零件的制造要求選擇表面加工方法，并能運用工程領(lǐng)域相關(guān)知識分析制造工藝實際問題。

夾具設(shè)計模塊以自由度限制、定位誤差計算及夾具機構(gòu)設(shè)計為重點，以實際的夾具引導學生掌握根據(jù)加工要求確定所需限制的自由度、用定位元件限制相應的自由度、確定定位誤差等方面的知識，在此基礎(chǔ)上，用三維建模軟件生成不同類型的夾具模型，并在課堂上進行答辯，其他學生根據(jù)情況進行打分。這一部分主要鍛煉學生分析問題、解決問題的能力，能根據(jù)加工工序的要求設(shè)計相應的機械加工夾具。

工程案例模塊將常見的零件分成軸類、箱體類、支架類、齒輪等典型零件，構(gòu)建常見零件庫，通過各類典型零件的加工精度及表面質(zhì)量要求分析，掌握各種典型零件的加工工藝特點。通過分組的方式，不同小組對不同類型零件編制工藝規(guī)程，采用翻轉(zhuǎn)課堂、分組討論的方式，使學生了解制定工藝規(guī)程時遇到的各種問題及其解決方法。這樣可以使學生積極參與課程教學活動，了解和檢驗學生對知識的掌握程度，學生能對零件的不同工藝方案進行對比和改進，提出合理的制造工藝。

實驗教學模塊要求學生看完實驗視頻資料后，對實驗內(nèi)容進行演示性講解，然后將學生分組，開展實踐操作，完成實驗并采集實驗數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)整理分析、實驗報告撰寫等由學生課后完成。這一模塊主要是提高學生的數(shù)據(jù)采集、處理能力，同時也培養(yǎng)學生精密細致的工作態(tài)度和一絲不茍的工匠精神。

3 基于OBE理念和雨課堂平臺的線上線下混合式教學方式

在各部分目標分解后，需思考如何有效利用教學平臺來實施混合式教學。在比較多個教學平臺后，選擇了雨課堂平臺作為實施課程教學的統(tǒng)一平臺。雨課堂是清華大學推出的一款智慧教學工具，其主要模塊包括教學模塊（包括教案、資料）、習題庫、班級成員管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、考試管理、優(yōu)質(zhì)MOOC課程資源等，使教學活動可以延伸到傳統(tǒng)課堂教學之外，促進學生課前預習、課后復習，從而提高學生學習的效率和效果，也便于教師課前課后布置學習任務、組織考試等教學過程的實施，實現(xiàn)線上線下一體化的教學過程管理。教師也可通過雨課堂收集教學數(shù)據(jù)，實時了解學生的學習情況，通過對數(shù)據(jù)的分析，追蹤教學效果，不斷改進教學方法，達到提升教學效果的目的[8-10]。

工藝基礎(chǔ)理論部分，教師通過雨課堂平臺提前安排學生觀看教學視頻資料，并布置有關(guān)知識點的作業(yè)，學生提交作業(yè)后，教師及時查看學生完成作業(yè)的情況，了解學生對知識的掌握情況。在課堂上，教師針對學生在預習中遇到的問題進行講解，并進行相應的檢測。在上課過程中，教師運用雨課堂平臺的彈幕、選擇題、主觀題等功能，與學生進行有效互動，并鼓勵學生應用知識，提升學生的應用能力，在此過程中，教師可獎勵表現(xiàn)較好的學生，從而更好地活躍課堂氣氛。

夾具設(shè)計部分，教師預先布置各種不同類型的夾具設(shè)計題目，要求學生繪制夾具三維圖并上傳，教師在課堂上針對不同類型的夾具進行講解和評價，使學生對加工工序自由度如何限制、加工精度如何保證、夾緊力與定位誤差如何計算、機械結(jié)構(gòu)工藝性等方面有較為全面的認識。在講解過程中，運用雨課堂平臺的隨機點名、即時投稿等功能，了解學生對該部分知識的掌握情況。

工程案例部分，利用雨課堂平臺的分組功能，預先根據(jù)不同類型的零件將學生分成多個小組，組內(nèi)學生進行充分討論。課堂上，每組推薦一名學生進行講解，通過雨課堂平臺，學生可以用彈幕和投稿的方式實時地對工藝方案進行提問，由負責講解的學生進行回答，組內(nèi)其他學生進行補充，教師進行現(xiàn)場指導和評價，該組的成績由全體學生打分來確定。這樣大大提高了學生的學習熱情，也使得學生能更好地理解和應用所學的專業(yè)知識，提高專業(yè)素養(yǎng)。

實驗模塊，教師利用雨課堂平臺提前發(fā)布實驗課講解視頻資料，包括實驗原理、實驗方法和主要步驟，并給出思考題，要求學生回答，學生答題后才能參加實驗。在實驗過程中，教師可以激發(fā)學生的創(chuàng)造性，引導學生設(shè)計不同的實驗方案，并將結(jié)果進行比較，進一步提高學生的動手能力和創(chuàng)新性，實驗報告通過雨課堂平臺提交[11-13]。

4 結(jié)語

本文針對機械制造工藝學課程教學中存在的問題，基于OBE理念，以學生學習成果為導向，重新對教學內(nèi)容進行了構(gòu)建，在不同的教學模塊中采用不同的教學方法，在雨課堂教學平臺上實現(xiàn)了線上線下混合式教學。這種方式既減少了教師的工作量，又能更客觀真實地展現(xiàn)學生學習的綜合成果，大大提高了課程的教學效果。