以学生为中心的“成果导向”“智能制造工艺”课程教学改革与实践*

李云革，张凤南，杜知微，杨 海

（沈阳工学院，辽宁 抚顺 113000）

1 研究意义

OBE教育是基于成果导向的教育理念，是新时代背景下新工科教育改革的发展方向[1]。相较于传统教育模式，OBE的关键点是成果导向，关注重点是学生能力的培养。它强调以学生的学习结果作为驱动力，设定个性化、多元化的学习目标，反向进行评价标准和教学活动设计，使学生通过这种方式的学习来突破自我，继而通过成果反馈之前的教学方案和实行模式，实现从学科导向向目标导向的转变、从以教师为中心向以学生为中心的转变。这些理念对于促进专业建设与教学改革、保障和提高工程教育人才培养质量至关重要。沈阳工学院作为应用型本科院校，着力于建设高标准的应用技术大学，OBE基于成果导向的教育模式恰恰与该校“以学生发展为中心”“以人为本、学以致用”的教学理念相吻合，课程教学正是实现这一目标的重要途径，是教师教学质量与效果的直接表现。因此，借鉴和融合OBE教育理念开展课程改革，对于提高教学质量、为社会输送合格人才、真正做到学以致用[2]、将理论成果向实际技术转化是十分必要的。

传统的课程教学设计一般是先讲授智能加工工艺，接下来大多数学时在课堂讲授各种零件加工工艺、基本原理、方法及少量通过课件展示的案例，其效果是：学生处于被动学习状态，教学过程显得乏味，效果不理想。尽管在课件中增加了一些零件工艺加工演示，然而学生并没有完全融入，虽然靠后面的课程设计来对理论知识进行巩固，可以起到一定的作用，但也存在一定不足，这与沈阳工学院“以人为本、学以致用”的办学理念相悖[3]。因此，如何适应社会的发展需要，培养学生的设计思维和产品设计能力，将学生未来的职业发展与就业岗位的实际需求相结合，正是进行“智能制造工艺”课程改革的方向和目的。

为推进智能制造专业课程建设，针对智能制造专业“智能制造工艺”课程，进行以学生为中心的“成果导向”“智能制造工艺”课程教学改革研究与实践。课题组基于OBE先进的教学理念，以项目教学为依托，通过针对性教学改革，来解决“智能制造工艺”课程教学中存在的不足[4]。紧密结合沈阳工学院的办学特征和学生实际，探索适合该校应用型高级专门人才创新能力培养的课程内容构建模式和人才培养模式、知识结构和质量保障体制。

2 课程具体改革内容

2.1 教学理念及实施方案

“智能制造工艺”是与学生毕业设计及未来机械类行业设计息息相关的主干课程，基于OBE理念，首先在课程教学理念方面进行改革，使得课程建设更加贴合毕业设计实际及未来企业就业所需[5]。通过对制造企业人才需求的调研发现，未来企业对本科毕业生的能力要求主要为：扎实的理论基础，熟练使用基本工程软件的能力，分析解决问题的能力，团队合作能力，良好的表达能力，较强的自学能力等。“智能制造工艺”课程改革的首要任务，即为锻炼和提升学生的综合能力，为未来就业做好准备，因此需要由任课老师建立“以学生为主”的理念，使学生从以前课前“不知道学什么”、课后“不知道学了有什么用”，到学生进入学习前“知道要学什么”、课后“知道为何而学”，总体实施方案如图1所示。对学生学习情况、学习内容制定情况、考评机制等进行详细分析，设计合理的适合本专业学生发展的教学方案并进行有效实施，在实施过程中通过搜集相关数据进行教学效果分析，得到有效反馈并对教学方案进行完善，最后总结反思，达到最终成果目标[6]。

图1 实施方案

2.2 教学方式

教学方式按照成果导向理论，学生是真正的课程主体，教师要做的是引导学生和引入新知识，为此，“智能制造工艺”课程中除了相关理论教学外，特殊章节以项目教学的形式进行，引导学生对课程相关知识点有更深一步的认识和理解[7]。为保证所需成果的可靠性，教学方式与之前有所不同，其过程大致如下：1）课前以分组的形式布置相关任务，以任务驱动的方式让学生做好课前预习；2）理论课程结合具体实例或项目给出相关知识介绍，并引导学生根据自己组所分的任务给出自己的具体理解和认识；3）在完成理论课程学习后，鼓励学生解决之前的任务，并将解决的方式方法、过程及结果以报告、图纸的形式在小组内进行讨论；4）由任课教师对学生所完成任务进行综合点评，给出指导意见。教学方式完善后，学生不仅能较好地了解所学知识的重点、难点部分，而且还提高了自主学习能力。同时，相关实例或项目教学的形象化引入，使得学生能更好地理解相关知识点，更有助于应用。相关教学任务的设定，更是很好地锻炼了学生的动手动脑能力、团队合作能力以及相关专业软件的应用能力等[8]。以学生为中心的“成果导向”“智能制造工艺”课程教学方式如图2所示。

图2 以学生为中心的“成果导向”“智能制造工艺”课程教学方式

2.3 教学内容

“智能制造工艺”课程所包含的教学内容主要分为四大块：金属切削机床总体设计，机床传动设计，夹具设计，智能制造工艺设计。各章节围绕智能制造加工相关的设计内容展开，在对智能工艺设计研究中应用本专业所学相关知识，如“机械制图”“工程力学”“3D-CAD”“智能机床与编程”等。考虑到课程本身性质及反向成果导向的特点，现对教学内容进行一定的补充和改进，在此基础上，增加“智能制造工艺”课程对未来毕业设计、企业工作的正向引导；同时将原来静止封闭式的课程内容改为灵活开放式的课程内容，由相关基础课程统一带动，让学生真正通过课程的不断深入，了解自身欠缺，自觉补足欠缺，真正自主地发现问题，并善于寻找解决问题的方法。为此，“智能制造工艺”课程教学内容改革如表1所示，实际课程进行中会根据学生反馈、企业咨询意见及各任课老师统一意见再做调整[9]。

表1 “智能制造工艺”课程教学内容改革

3 教学资源

“智能制造工艺”是智能制造工程专业新开的专业课，教学资源以相关教材、教授PPT课件、教案为主，新进行的教改立足于OBE理念，相关理论知识更多的是结合实际项目进行，而此次立项可参考的资料很少，因此多数教学资源需要重新整合完善。本着以学生为主、学做结合的目标，本次教学资源改革将依据培养目标，寻找难度适中的项目，紧密结合企业发展方向，对授课的教案、PPT课件、课堂活动题目等教学资源进行重新编写优化。其中，工艺设计部分将编制一个项目任务书，讲解数控车床、数控加工中心的一些典型零件工艺规程，增强学生对数控工艺的熟练程度，提高学生综合素质，为其未来就业打下坚实基础[10]。

4 考核方式

OBE理念的一大核心就是及时对教学体系进行评估评价，教师可根据相关评价来检测学生的学习效果，从而验证既定目标是否达成，一旦评估结果不理想，则会通过调整教学方式、教学内容等方式进行完善，如此循环以达到持续最佳教学状态的目的。为此，“智能制造工艺”课程考核方式将由原来期末成绩=平时考核（占总分40%，包括平时出勤、课堂表现、课后作业、实验等）+期末考试（60%），改为综合成绩评价体系，总成绩包括三部分：平时考核占30%（其中：教学互动10%，实验10%，分组活动10%）；项目考核占30%；期末考试成绩占40%。

1）平时考核（30%）。①教学互动（10%）：总分100分。准时到课，不迟到不早退，得满分；旷课扣5分，事假扣3分，病假扣2分，迟到、早退一次扣1分，旷课次数超过3次者该科成绩直接定为不及格，缺课2次及其以上不论原因总评不能评为优秀，每次课考勤至少一次。课堂表现基础分为40分，加分项：积极回答问题、主动帮助其他同学、课堂任务完成质量好、速度快等，视情况加1~5分。减分项：上课说话、睡觉、玩手机、做与课堂无关事项等，按照情节严重以及认错态度相应扣1~5分。②实验（10%）：总分100分。根据实验过程（出勤+实验互动）与实验报告质量进行评价，具体评价方式按照实验指导书要求，按照百分制评分。③分组活动（10%）。通过观察学生完成项目过程中的组内表现，对学生学习效果做出评价，重点考查完成项目的能力，包括项目分析能力、方案制定能力、沟通组织能力、语言文字表达能力等。教师需要认真监督、观察，及时发现学生存在的问题并给予正确的引导。

2）项目考核（30%）。项目任务书中共有6个项目，每个项目满分100分，根据学生实际项目完成情况，进行打分，最后取6个项目平均成绩的30%计入总成绩。因此，学生理论的学习就需要“有备而来”，同时要求学生平时积极做好相关调研、资料查阅、方案论证等工作，实现对理论知识的拓展，这可以很好地锻炼学生的自主学习能力、提升学生创新性思维，更体现了真正的学练统一、学有所得。

3）期末考试成绩（40%）。试卷成绩满分100分，实际得分按照试卷中相关分数给定，其成绩占总成绩的40%。

课程教学结束后，教师可通过上述考核项确定学生的目标达成情况，给出本课程的综合成绩。教师根据所授课程班级的成绩分布、各目标项目得分情况等，分析本次教学改革需要改善之处，有针对性地对相关改革项进行修正改进。

5 结语

综上所述，帮助学生达成学习目标是教学改革的出发点，“智能制造工艺”课程以学生为中心的“成果导向”的课程教学改革理念，恰恰与沈阳工学院以及教育部所倡导的教学理念一致。项目化的学习内容能给予学生更多发挥的空间，有利于培养学生的实践能力和创新意识。