恽国兴，张锁荣，施晓芳

（江苏理工学院 机械工程学院，江苏常州 213001）

OBE（Outcome-Based Education，成果导向教育）理念起源于20世纪90年代，在国外广泛应用于高等教育，以开展教学改革、专业课程教学实施与质量保障实施等，取得了显着效果，被认为是提升教学效率、规范教学过程、保障教学质量最有效的方式之一。OBE理念注重社会对人才的实际需求，强调“以学生为本”，以预期的“学习产出”目标为中心，制定人才培养计划、课程体系、教学方法等，并通过评估系统测评学生的学习效果，满足社会、行业、企业对高素质应用型人才的需求[1-3]。在专业工程认证背景下，用0BE理念指导工科专业人才培养模式，是工程类学科教育发展的必然逻辑，不仅能满足工程教育专业认证的核心要求，还能进一步推动工程教育教学改革，从而为新工科人才的培养提供新思路、新途径。

1 机械制造工艺学课程传统教学模式的不足

机械制造工艺学是以机械制造中的工艺问题为研究对象的一门学科，是机械设计制造及其自动化专业一门重要的主干专业课程。通过对本课程的教学，使学生掌握机械制造工艺的基本原理，获得分析与解决机械制造过程中有关工艺问题的能力，对学生专业素养的形成有较大作用。

目前，机械制造工艺学课程教学主要采用传统的线下教学模式，以PPT讲解的方式进行授课，师生面对面交流，有助于营造良好的学习氛围，教师也能够对学生的学习状态进行实时掌控。但是这种教学方式过于强调课程的知识传授，对学生应用能力的培养却重视不够，同时，这种教学方式使课堂教学过程较为沉闷，学生以被动式学习为主，参与度不高，难以达到深层次的互动。另外，传统的线下课堂教学模式，在运用网上资源、数据记录、数据统计分析等方面与线上教学方式相比，还有很大的差距。教师对于学生的平时表现缺少有效、详细的记录，只能做总结性评价。

近年来，由于网络和信息技术的发展，线上教学成了一种新的教学模式，线上课程借助教学平台，可以充分融合网络优质教学资源，提高了学生课前预习、课中实时交流以及课后复习的效率，同时，线上教学平台的数据存贮和统计等功能很大程度上减少了教师的工作量。比如在数据统计模块中，教师可以很方便地统计出学生回答每个问题的得分情况，教师可以据此发现问题，为后面进一步提高教学质量提供数据支撑。但是线上教学存在难以营造活跃的学习氛围，学生难以直接和教师互动、难以与教师讲授的内容形成共鸣等问题。

线上线下混合式教学模式主要指通过教学平台，将课堂教学（线下）与网络教学（线上）的资源有机结合的教学模式，以发挥各自的优势，更好地进行教学。比较成熟的线上教学平台不仅有贴近课堂教学实际的应用工具，还有各种优质的教学资源和教学效果反馈体系，而且很多优质资源是可以免费使用的[4]。

2 基于OBE理念的课程教学目标分解

在专业工程认证的背景下，根据OBE理念分析机械制造工艺学课程，确定了机械制造工艺学课程的教学目标如下：

课程教学目标1：熟悉常见零件表面的加工方法，掌握加工精度和加工质量的控制方法，能根据零件的制造要求选择零件表面加工方法，并能运用工程领域相关知识，分析制造工艺实际问题。

课程教学目标2：掌握机床夹具设计的知识和基本方法，能根据加工工序的要求设计相应的机械加工夹具。

课程教学目标3：掌握机械制造相关工程知识，能对零件的不同工艺方案进行对比和改进，提出合理的制造工艺。

课程教学目标4：掌握加工精度及质量控制的基本理论和方法，能设计实验方案、进行数据采集和数据处理，并对实验结果进行分析。

根据OBE教育理念设计课程教学，要把日常教学中的课程目标进行分解，即为实现某个目标，每次课程应该安排什么内容，学生应该掌握哪些知识点、具有哪些能力等。通过这样的导向设计，教学中的每个环节、每个知识点、何种成果产出、如何评价等均可清晰呈现，更有利于人才培养效果及教学效果的提升[5-7]。

可以将整个课程的教学分成系列成果要求，从大纲制定、内容确定到每堂课的教学设计，均要求体现OBE的教学理念。按照OBE理念，对机械制造工艺学内容进行整合，划分为工艺基础理论、夹具设计、工程案例、实验教学四大部分，对每一部分的内容，都提出知识目标、能力目标和素质目标。

工艺基础理论模块包括加工精度、表面质量及表面加工方法，这部分内容是机械制造工艺学课程的理论基础，总体采用基于OBE理念的BOPPPS（课程引入、学习目标、课前摸底、参与式学习、课后测验、总结）教学模式进行教学。在课堂教学前，将课程目标分解为每节课的课堂目标，整合线上优质教学资源，首先让学生线上学习，并给出预习测试题，让学生进行自测。在课堂上，用具体案例引导学生了解课堂目标，并进行前期测试，来了解学生预习情况，然后进行课堂综合讲解，积极鼓励学生参与，调动学生学习的积极性。课堂结束时，进行后测，主要是通过综合题进一步了解学生对知识的掌握情况。最后进行总结，对学生的表现进行评价。这一模块主要要求学生能根据零件的制造要求选择表面加工方法，并能运用工程领域相关知识分析制造工艺实际问题。

夹具设计模块以自由度限制、定位误差计算及夹具机构设计为重点，以实际的夹具引导学生掌握根据加工要求确定所需限制的自由度、用定位元件限制相应的自由度、确定定位误差等方面的知识，在此基础上，用三维建模软件生成不同类型的夹具模型，并在课堂上进行答辩，其他学生根据情况进行打分。这一部分主要锻炼学生分析问题、解决问题的能力，能根据加工工序的要求设计相应的机械加工夹具。

工程案例模块将常见的零件分成轴类、箱体类、支架类、齿轮等典型零件，构建常见零件库，通过各类典型零件的加工精度及表面质量要求分析，掌握各种典型零件的加工工艺特点。通过分组的方式，不同小组对不同类型零件编制工艺规程，采用翻转课堂、分组讨论的方式，使学生了解制定工艺规程时遇到的各种问题及其解决方法。这样可以使学生积极参与课程教学活动，了解和检验学生对知识的掌握程度，学生能对零件的不同工艺方案进行对比和改进，提出合理的制造工艺。

实验教学模块要求学生看完实验视频资料后，对实验内容进行演示性讲解，然后将学生分组，开展实践操作，完成实验并采集实验数据。实验数据整理分析、实验报告撰写等由学生课后完成。这一模块主要是提高学生的数据采集、处理能力，同时也培养学生精密细致的工作态度和一丝不苟的工匠精神。

3 基于OBE理念和雨课堂平台的线上线下混合式教学方式

在各部分目标分解后，需思考如何有效利用教学平台来实施混合式教学。在比较多个教学平台后，选择了雨课堂平台作为实施课程教学的统一平台。雨课堂是清华大学推出的一款智慧教学工具，其主要模块包括教学模块（包括教案、资料）、习题库、班级成员管理、数据统计、考试管理、优质MOOC课程资源等，使教学活动可以延伸到传统课堂教学之外，促进学生课前预习、课后复习，从而提高学生学习的效率和效果，也便于教师课前课后布置学习任务、组织考试等教学过程的实施，实现线上线下一体化的教学过程管理。教师也可通过雨课堂收集教学数据，实时了解学生的学习情况，通过对数据的分析，追踪教学效果，不断改进教学方法，达到提升教学效果的目的[8-10]。

工艺基础理论部分，教师通过雨课堂平台提前安排学生观看教学视频资料，并布置有关知识点的作业，学生提交作业后，教师及时查看学生完成作业的情况，了解学生对知识的掌握情况。在课堂上，教师针对学生在预习中遇到的问题进行讲解，并进行相应的检测。在上课过程中，教师运用雨课堂平台的弹幕、选择题、主观题等功能，与学生进行有效互动，并鼓励学生应用知识，提升学生的应用能力，在此过程中，教师可奖励表现较好的学生，从而更好地活跃课堂气氛。

夹具设计部分，教师预先布置各种不同类型的夹具设计题目，要求学生绘制夹具三维图并上传，教师在课堂上针对不同类型的夹具进行讲解和评价，使学生对加工工序自由度如何限制、加工精度如何保证、夹紧力与定位误差如何计算、机械结构工艺性等方面有较为全面的认识。在讲解过程中，运用雨课堂平台的随机点名、即时投稿等功能，了解学生对该部分知识的掌握情况。

工程案例部分，利用雨课堂平台的分组功能，预先根据不同类型的零件将学生分成多个小组，组内学生进行充分讨论。课堂上，每组推荐一名学生进行讲解，通过雨课堂平台，学生可以用弹幕和投稿的方式实时地对工艺方案进行提问，由负责讲解的学生进行回答，组内其他学生进行补充，教师进行现场指导和评价，该组的成绩由全体学生打分来确定。这样大大提高了学生的学习热情，也使得学生能更好地理解和应用所学的专业知识，提高专业素养。

实验模块，教师利用雨课堂平台提前发布实验课讲解视频资料，包括实验原理、实验方法和主要步骤，并给出思考题，要求学生回答，学生答题后才能参加实验。在实验过程中，教师可以激发学生的创造性，引导学生设计不同的实验方案，并将结果进行比较，进一步提高学生的动手能力和创新性，实验报告通过雨课堂平台提交[11-13]。

4 结语

本文针对机械制造工艺学课程教学中存在的问题，基于OBE理念，以学生学习成果为导向，重新对教学内容进行了构建，在不同的教学模块中采用不同的教学方法，在雨课堂教学平台上实现了线上线下混合式教学。这种方式既减少了教师的工作量，又能更客观真实地展现学生学习的综合成果，大大提高了课程的教学效果。