3D打印实训课程中融入OBE教育理念的教学实践

张林禄 李国琴

摘 要：近年来，很多职业院校把3D打印技术引进课堂或开设独立课程。笔者学校也开设3D打印一体化实训课程，在3D打印实训课程中融入OBE教育理念进行教学实践，有助于缓解传统教学模式中学生主动性和独立思考能力差等问题。

关键词：3D打印技术;一体化教学;OBE教育理念;教学实践

OBE是成果导向教育（Outcome-Based Education）的简称，也可称为成果为本教育、目标导向教育等。OBE是一种基于学习成果或者结果为导向的教育理念，它起源于20世纪80年代澳大利亚、美国等国家推行的高等教育改革之中，最早由Spady等人于1981年提出[1]。在我国，OBE课程理念在高等职业教育领域有一定的运用，最早王长中教授在青岛职业技术学院所做的“工程教育发展战略做中学的CDIO模式”的总结与点评OBE课程开发理念[2]。但是将OBE教育理念引入3D打印技术相关课程教学在国内还较少考虑。

一、基于OBE教育理念的课堂教学设计

（一）教学目标

理解OBE教育理念的关键点是“反向设计”，其意义是从期望学生达到的“最终”学习成果开始，向后确立“支持”学习成果以及设计课程和教学。笔者根据数控加工专业学生培养目标和学生能力培养要求，基于OBE教育理念设计了以鲁班锁的产品加工为最终学习成果的课堂教学目标。

（1）通过查阅学习资料和线上学习微课视频资源，完成线上预习测验任务，领取生产任务，制定UG建模的方案策略，预选工艺参数，编制工艺卡。

（2）根据老师提供的试加工图纸，以小组为单位，通过小组讨论，完善工艺方案。

（3）总结UG建模步骤，教师演示解决学生课前疑惑，小组竞赛完成试件建模和零件装配。

（4）教师演示3D打印机调平和预加热过程，学生以小组为单位，分工合作，进行试件3D打印加工，重点独立观察切片参数设置对加工过程的影响。

（5）学生通过深度观察，解决试件加工问题，优化工艺卡并打印合格产品。

（6）在完成任务过程中，强化成本意识，贯彻企业“8S管理”标准，规范清理工作现场。

（7）根据标准工艺卡，每组打印2件合格产品，并入库。

本课程的教学目标与学生能力培养要求紧密相关，其对应关系如下表所示。

（二）教学内容

基于OBE教育理念在课程设置方面，紧密围绕学生学习成果这个核心，将学生的实训内容与天津市3D打印与应用设计技能大赛比赛任务相结合，重新探索和调整課堂教学内容。大赛中的任务有3D打印机故障排除与调试任务;三维建模与数据切片生成加工程序任务和3D打印机操作任务。相对应的课堂教学内容是3D打印机调平和预加热操作;小组三维零件建模竞赛和零件的3D打印机实际加工。

二、基于OBE教育理念的课堂教学实施

以OBE教育理念进行的课堂教学实施，注重实践技能的培养，注重学生的自主式学习，能够调动学生学习的积极性，能够提高课堂的抬头率和学习性。在《多彩鲁班锁的加工》项目中教学实施过程中，笔者把课程分为课前、课中、课后三个阶段。

首先课前利用网络教学平台，观看鲁班锁零件UG建模的三种方法和切片软件操作方法视频。教师通过后台数据统计了解学生对基础知识掌握情况。

其次课中学习，第一进行组织教学和安全教育强调，检查学生课前自主学习效果。第二下达任务，通过创设情境任务突出制作鲁班锁的重要性，通过教具把减材制造的鲁班锁和、增材制造的鲁班锁进行对比，导入新课多彩鲁班锁的加工。第三分析任务，教师首先对项目的任务进行分解，学生以小组为单位进行任务分工，之后教师进行新课讲授，通过对零件图纸的分析、讲解零件建模和切片软件参数设置方法，理清鲁班锁加工的软件操作思路，最后通过示范操作，解决学生课前及课上提出的问题。第四实施任务，通过计时软件练习竞赛，教师进行巡回指导并解决学生实际练习中存在的问题。竞赛结束后进行分组加工，学生各司其职操作者、辅助者、记录者，并填写加工过程记载表。第五评价任务，产品完成加工后，填写整节课的测量评价表，学生以小组为单位进行错误操作反馈，成果展示汇报，教师进行点评。采用多元点评提高课堂的互动性和有效性。

最后课后巩固，学生结合本次实训项目，根据标准工艺卡，每组打印2件合格产品，并入库。学生的课程成绩主要由作品成绩（占40%）、考勤成绩（占10%）、建模竞赛（占20%）和课堂测量评价表（占30%）四个部分组成，教师课后汇总学生课堂成绩。

三、结语

OBE教育理念主要强调学生的学习成果，注重递进式教学方式，以学生预期的学习成果为目标，重视学生通过学习可以得到哪些技能，在学习过程中注重培养学生的自主学习。基于OBE教育理念，在3D打印一体化实训课程中对“多彩鲁班锁的加工”项目进行教学尝试，提高了学生的学习积极性和独立思考能力，学生的课堂学习参与度、责任心和动手能力得到提高，培养了学生的团队协作精神和组织表达能力，总体上基于OBE教学理念的教学效果要好于传统式教学模式。

参考文献：

[1]刘衍聪，李军.基于OBE理念的应用技术型人才培养方案的设计[J].中国职业技术教育，2018（14）：72-76+96.