基于OBE+BOPPPS的课程改革研究与实践

2022-05-07 17:25谭巍班璐黄大明
科教导刊 2022年4期
关键词:工程制图课程改革

谭巍 班璐 黄大明

摘要    配合专业认证工作和核心课程建设,以工程制图课程为研究对象,基于OBE理念进行教学改革研究,分析课程的学习需求,确定课程的教学目标,提出课程的内容框架。在此基础上,结合课程性质和学情特点,探讨运用BOPPPS模式在教学设计和组织策略方面的几个关键性问题,以期为在专业课程中全面推行OBE理念和有效运用BOPPPS模式,提供可行的借鉴和有益的参考。

关键词    OBE;BOPPPS;课程改革;工程制图

中图分类号:G424    文献标识码:A    DOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2022.04.025

Research and Practice of Curriculum Reform Based on OBE+BOPPPS

——Take engineering drawing course as an example

TAN Wei,BAN Lu,HUANG Daming

(Nanning University,Nanning,Guangxi 530200)

Abstract Cooperate with professional certification and core curriculum construction,take engineering drawing course as the research object,conduct teaching reform research based on OBE concept,analyze the learning needs of the course,determine the teaching objectives of the course,and put forward the content framework of the course. On this basis,combined with the nature of the course and the characteristics of learning situation,this paper discusses several key problems in the application of BOPPPS model in teaching design and organization strategy,in order to provide feasible reference and beneficial reference for the full implementation of OBE concept and the effective application of BOPPPS model in professional courses.

Keywords OBE;BOPPPS;course reform;engineering drawing

OBE發端于美国,英文全称为Outcome Based Educa­tion,普遍译为成果导向教育或产出导向教育,是一种先进教育理念,它强调教学的根本目标是学生通过学习过程最终取得的学习成果,要求以学生为中心,注重解决“期望学生取得什么样的学习成果“学生为何要取得这样的学习成果“如何帮助学生取得这些学习成果”和“如何指导学生取得这些学习成果”的四个方面问题。[1]

BOPPPS是一种参与互动式的教学模式,与OBE的成果导向理念相得益彰。由于具有能够明显调动学生学习热情,活跃课堂学习气氛,提升课程教学效果的优点,BO­PPPS被广泛运用于课程的教学设计中。

工程制图是工科类专业学生必修的技术基础课程,在培养学生工程素质、工程技能及创新能力方面具有重要作用,是工科培养目标的重要手段和方法。[2]本文以汽车服务工程专业为例,在学校办学定位和教育理念下,依据行业人才需求特点和专业人才培养目标,配合专业工程认证工作的开展和核心课程建设,围绕工程制图课程的建设和改革,进行课程的OBE研究和教学的BOPPPS探索。

1    基于OBE课程教学改革

1.1    课程学习需求分析

学习需求分析对课程教学的开展具有重要的作用和意义,是确定课程目标的重要基础和基本依据。[3][4]OBE强调学生的学习成果产出,以学习成果产出为目标,规划学生的教育教学过程,决定了在OBE成果导向要求下,课程教学目标的设计和确定必须以学生的学习需求为依据,遵循“反向设计、正向实施”原则,通过学习需求分析,根据学生要取得什么样的学习成果来设定课程目标。

工程制图是以工程图学理论为基础、学习掌握阅读和绘制工程图样方法的一门技术基础课程,是工科类专业学生的必修课程。工程制图被誉为工程界的语言,[5]是工程师表达和交流设计思想的语言工具,尤其是对机械工程师,是解读机械结构功能原理和破解机械结构难点疑点重要的本领。因此工程图学是工程师必备的基础知识和技能,工程图样的解读和绘制能力是工程师应具备的基本能力。

南宁学院汽车服务工程专业是在学校入选国家应用技术大学试点高校后,为适应广西产业发展,满足交通运输业和汽车服务业人才需要而设置的本科专业。汽车服务是一个内涵广泛的领域,涉及技术性、非技术性和支持性服务。根据行业特征,紧密结合广西汽车服务业的发展实际,遵循需求为导向原则,南宁学院汽车服务工程专业定位于汽车技术、销售、保险服务领域骨干人才的培养。

汽车是汽车服务的产品对象。现代汽车是典型的机电液一体化机械产品。随着汽车电动化、智能化和网联化的发展,建立在电子和计算机技术基础上的信息技术的应用是汽车的发展方向,汽车成为一个以机械为主体,集电子、材料、能源、美学等一体的高级知识和技术载体。因此坚实的工程图学基础和熟练的读图与绘图能力是汽车服务工程专业学生重要的能力构成和广泛的社会需求。

1.2    课程教学目标设定

根据学习需求分析结果,基于OBE成果导向理论,对应于专业人才培养方案的培养目标和毕业要求,分知识、能力、素质三大要素设定课程目标,它是对学生通过工程制图课程的学习最终取得学习成果的预期。其中,“知识”要素部分设定两个目标,“能力”要素部分围绕读图和绘图两个方面设定四个目标,“素质”要素部分设定一个目标,形成三要素七方面的课程目标体系。

图学原理、制图工具和绘图技法,包括画法与表达、标准与规范、作图与标注,以及工程图中常用件、标准件的典型结构和类型,是工程制图的基本理论和基本知识。能够系统地认知工程图学的相关概念和基本原理,能够正确使用制图工具进行几何作图和分析,能够正确运用绘图技法表达基本形体和结构,是获得和形成阅读和绘制工程图样能力的知识基础。

阅读和绘制工程图样是学习工程制图两个重要的能力成果,是工程制图课程学习的核心目标。能够根据工程图样中的视图关系正确描述对象的形状和结构,和对工程图样中有缺陷的图纸和视图进行辨错和纠错,是工程师必备的基本功。能够按照标准和投影关系利用表达方法表达对象的结构,能够根据设计方案按工程技术要求绘制装配图和零件图,是对工程师能力的基本要求。

素质目标是关于人文素养、科学精神、价值观念、职业道德等的成果要求。汽车服务工程专业是培养具备工程师素质的应用型人才,对工程师的素质要求归根结底是具备良好的工匠精神。工匠精神是工程师职业追求的最高层次和終极目标。结合课程特点和思政要求,以“认真专注、严谨细致、精于思考、止于至善”四个方面体现工匠精神,作为课程学习学生素质培养的预期成果。

1.3    课程内容体系建构

课程目标设定之后,如何帮助学生取得目标设定的学习成果,最终落实到课程教学内容和教学模式的选择上。基于应用型人才培养的根本目标,结合核心课程建设,重新对原有教材内容进行梳理,按技术应用逻辑解构重构课程内容,围绕工程制图的应用功能,形成四模块十一专题的课程内容体系。

模块一为基础模块,分基本概念、基本工具、基本技能三个专题。基本概念主要为图纸、比例、字体、图线、标注等的基本概念和要求,基本工具主要为工程制图常用的工具、仪器及其使用方法,基本技能主要为尺规绘图和徒手绘图的方法和步骤。该模块期望学生取得的学习成果是:(1)能够正确描述图纸、比例、字体、图线及标注等的概念和规定;(2)能够通过平面图形的分析和熟练使用绘图工具、仪器正确作图;(3)能够根据要求和标准按制图规定正确进行尺规绘图和徒手绘图。

模块二为画法模块。以画法几何为主要内容,以平行投影法为基础,分点线面投影、基本体投影、组合体投影三个专题。画法几何是运用图示法和图解法来表达设计思想和交流技术构思的工具和方法,是进行物图转换绘制工程图样的基础和依据。该模块期望学生取得的学习成果是:(1)能够正确表述投影法、投影图和点线面体及其投影的基本概念和分类;(2)能够透彻理解三面投影体系的立体图和投影图及点线面体的投影特性;(3)能够根据投影特性判断和绘制点线面体不同位置及相互关系的投影图;(4)能够根据组合体的形成及连接关系进行组合体的绘图识图和尺寸标注。

模块三为表达模块。完成由投影到视图的学习,解决如何通过视图来表达形体的内外结构和局部结构,实现物与图的转换,是利用工程图样表达技术思想和进行技术交流的基本语句。分基本表达、内部表达和典型表达三个专题,各专题又包含有多种不同类型的视图。该模块期望学生取得的学习成果是:(1)能够透彻理解三视图及其投影规律并熟练地在实物与视图之间转换;(2)能够运用各种表达方法通过三视图正确、标准和完整表达机件的结构;(3)能够按标准和规则绘制配置合理、表达准确、标注正确的机件三视图。

模块四为应用模块。分零件图和装配图两个专题。零件图和装配图是工程图学在工程和生产实际中最主要的两个应用,是工程中重要的技术文件。能够根据设计方案确定的设计参数和装配关系,按标准要求绘制出完整无误的零件图和装配图是学习工程制图的最高成果目标。该模块期望学生取得的学习成果是:(1)能够描述零件图和装配图的内容要求和读图的方法步骤;(2)能够按设计要求完成工艺结构和装配结构的设计和绘制;(3)能够根据设计方案按工程技术要求绘制零件图和装配图。

2    课程BOPPPS关键问题

2.1    教学设计问题

微观的课堂教学设计是最终落实OBE理念、实现OBE目标的关键。结合基于技术应用逻辑构建教学内容的应用型课程建设,工程制图课程的BOPPPS教学运用,按课程内容体系的十一个专题展开。在建立由课程目标、模块目标和专题目标构成的三级教学目标体系基础上,围绕专题目标,针对具体内容,选择若干主题,灵活运用BOPPPS进行课堂教学设计。

在工程制图中进行课堂的BOPPPS教学设计,并不全部覆盖课程内容也不机械套用固有模式。不拘泥固守BO­PPPS完整有序的六个环节,而是根据教学内容特点进行合理选择和调整,重点放在导言、参与学习、测试三个方面的设计上,并将目标隐含在导言中。通过精心设计,做到“导言”生动有趣、引人入胜,“参与学习”形式多样、内容丰富,“测试”精炼易解、简约有效。

2.2    参与学习问题

参与学习——Participatory Learning是BOPPPS的核心环节,[6]是课堂教学的重中之重。参与学习强调把学生的感受和参与放在第一位,强调师生和生生之间的参与和互动,是贯彻OBE理念由教师中心向学生中心转变的关键。为使参与学习能够有效开展,工程制图课程在教学过程的组织和展开中,注重融合和应用包括情境设计、问题导向、小组合作等先进教学模式和有效教学策略,根据教学内容和目标,有选择的采用提问、抢答、研讨、游戏、竞赛等参与学习方法。

2.3    教学测试问题

BOPPPS的教学测试按照其标准模式分为前测和后测。前测是摸底,后测是检验。前测后测都是课堂内的测试,是课程学习评价的一种补充,不能与课程结课时的考试等量齐观,既不能占用过多课堂时间,又要能有效达到测试目的,把握不好很容易流于形式。因此有针对性地选择合适有效的测试方式和策略,是测试质量和效果的重要保证。

遵循“精炼易解、简约有效”的原则,工程制图课在充分分析和把握课程特点和学情特点的基础上,根据不同的学习内容进行前后测的设计。“前测”模块着重于“提示”和“点醒”,帮助学生复习和回顾相关知识。“后测”模块着重于“验收”和“总结”,帮助学生检验和评估学习成果。问题的类型以问答题和选择题为主,问题的回答采用口头、纸片、底板、手机等形式和工具。

3    结语

课程是实施教育活动的重要载体,是实现培养目标的基本途径,是决定教学效果的关键因素。因此人才的培养归根结底要落到课程的建设上。配合专业认证工作和核心课程建设,进行工程制图课程的OBE改革和BOPPPS应用,是充分重视工程认证的重要性、贯彻工程认证要求,坚持学生中心理念,坚持成果导向原则,坚持持续改进思想的行动体现,符合高校发展的要求和趋势。

围绕OBE关注的如何帮助学生取得课程目标既定的学习成果,BOPPPS以其高度参与、高度互动、高度实践的特征,为解决工程制图课程枯燥刻板乏味、难学难懂难会问题,提供了一种行之有效的教学模式和方法。欲使教学设计取得预期的目标达成效果,结合课程特点和学情特点,合理灵活运用BOPPPS,有针对性和侧重点地选择教学主题和实施模块具有重要的意义。

参考文献

[1]张国辰.OBE理念下应用型人才培养的国际经验借鉴与启示[J].惠州学院报,2020,40(2):91-96.

[2]程蓉,刘长勇.新工科背景下“工程制图”教学团队建设的实践与思考[J].湖北经济学院学报(人文社会科学版),2018,15(12):149-151.

[3]常建华,张秀再.基于OBE理念的实践教学体系构建与实践——以电子信息工程专业为例[J].中国大学教学,2021(Z1):87-92,111.

[4]刘倩.高师院校《现代教育技术》公共课混合学习模式设计研究[D].东北师范大学,2012.

[5]田丽敏.《在线测试系统设计》课程开发研究[D].浙江师范大学,2012.

[6]沙吾列提·拜開依.土木工程专业工程制图课程的教学实践[J].工程图学学报,2009,30(6):158-163.

[7]姚瑶,黄小刚.基于BOPPPS模型的天气学原理课程教学设计[J].教育教学论坛,2020(40):255-257.

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