OBE模式下工程训练的教学改革探索

摘要：工程训练是各工科高校的必修课，传统工程训练的教学方式是教师演示学生模仿，各工种之间关联性不够，教学内容陈旧，学生主观能动性差。通过引入成果导向教育（OBE）理念，在工程训练课程教学中，以项目制为基础，采用逆向思维的方式进行教学设计，激活学生的自主意识和创新思维，真正实现以学生为中心的教学理念。

关键词：OBE；工程训练；项目式教学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A

我国经济高速发展、众多重大项目的实施对工程领域的人才提出了更多更高的要求，高素质创新型人才的培养是21世纪高等教育的重要使命。培养具有解决复杂工程问题能力的综合素质人才是未来高等教育改革的重点[1-3]。工程训练是工科专业大学生的基础必修课，着重培养学生的实践能力，工程素养，工艺知识和综合素质的一门课程。目前大多数院校工程训练的模式依然分多个工种，各工种采取的授课方法仍旧是“讲课-示范-训练”，各工种之间关联性不足，这就是瞿振元提到的存在问题，不能完全体现发展素质教育的内涵[4]。以OBE（Outcome-Based Education，成果导向教育）教育理念为指导[5-6]，按照工程教育专业认证标准，提出一种基于项目式的教学模式对提高实践创新人才培养具有重要意义。蒸汽机是18世界工业革命的产物，开辟了机器化大生产的时代，是人类文明史上创新驱动发展的代表[7-8]。了解蒸汽机的发展有助于帮助我们回顾历史，认识历史的变革过程。接下来，本文以蒸汽机的制作为例，探索开展项目式教学的新模式。

一、项目式教学的优势

以蒸汽机的制作为项目载体，其设计制造过程流程如图1所示。学生通过完整蒸汽机的加工制造，更能全面发展学生的综合素质及创新能力，这能让学生工程训练的效果带来质的飞跃，对发展大学生的素质教育起着重要作用。与传统工程训练相比，项目式教学具有以下优势：

（1）学生不再是按照工种的轮换顺序，顺次进行各个工种的实习。学生首先是自己在网络调研或老师提供蒸汽的发展历史以及蒸汽机给历史带来的变革的相关素材，培养学生了解一些人文素养和历史文化方面的知识，让学生对此有一个整体性的认识；

（2）了解蒸汽机的原理，机械传动过程及组成构件，传统的工程训练对于原理性和机械传动性的知识介绍较少，这些知识主要是学生的理论课学习的内容，工程训练这一环节的加入，让学生的理论与实践的体系连接更紧密，也能激发学生的学习兴趣和学习热情。

（3）了解各组成构件可以加工完成的一个或若干个工种，各工种老师依然讲解该工种的一些基础知识并进行基础操作的示范，但是学生不再重复老师的示范，而是根据自己构件完成构件的加工过程，包括工艺过程和加工过程。

（4）学生完成组装，并可以对蒸汽机的某些部分进行相关方面的创新，以改进蒸汽机的一些结构与功能，培养学生的创新能力和创新思维。

二、项目式教学驱动创新教育

蒸汽机的装配过程对于学生来讲，是一个综合素质的锻炼过程，零件的加工精度以及零件直接的配合这些设计环节考虑的问题，都能在装配环节完全体现出来，也能让学生进一步理解设计环节中这是传统实习方法完全不能达到的效果，能让学生了解机械设备的一整套知识，体现了素质教育的内涵。

学生在装配过程中也许会出现各种各样的问题，让学生主动思考如何解决，如当汽缸运动过程中被卡在了应该怎么办？原因在哪里？学生思考这类问题应该从源头开始，汽缸运动是由谁来推动？是蒸汽推动汽缸的运动，那汽缸运动过程被卡，有可能是蒸汽不足？可以调节蒸汽大小。可让学生进一步思考有没有其他原因，会不会是汽缸内孔的加工精度或者汽缸活塞的加工精度等等。这种实践中解决问题能力正是工程训练教给学生的技能，也对于学生进入工作岗位以后有极大帮助。

另外，还让学生思考现有蒸汽机模型该如何稍加改进，这能极大体现学生的创新能力培养和创新思维的开发。符合素质教育的内涵，达到素质教育背景下如何发展工程训练的要求。

三、结束语

蒸汽机是第一次工业革命的产物和标志，具有很好的历史背景和人文背景，对于工科大学生来讲，这是历史和工程训练的完美结合。蒸汽机的原理和传动过程也非常符合大学生学习的基础知识，难度点正好契合，选用蒸汽机的制作替代传统的工程训练方法，既能培养学生的综合素质，又能让学生对工程训练各工种的掌握不是盲目的跟从，可以让学生有的放矢。瞿振元提到的大学生教育的缺点[1]，也是我们传统工程训练存在的缺点，因而用蒸汽机作为工程训练教学改革的切入点，非常吻合瞿振元同志的话，完全符合并体现了素质教育的全面发展。

参考文献：

[1] 于歆杰. 理工科核心课程中的课程思政—为什么做与怎么做[J]. 中国大学教学，2019（9）：56-60.

[2] 张金海，马聪，高琴等. 设计思维导向的工程训练课程教学探索与实践[J]. 实验室研究与探索，2025，44（1）： 182-188.

[3] 高守峰，尚妍，金鑫等. 阶梯式项目驱动的工程实践教学改革与探索[J]. 实验室研究与探索，2023，42（5）：179-182.

[4] 瞿振元， 发展素质教育大学还需怎样做实[N].光明日报，2019.7.23（15）.

[5] 王彬，朱华炳，杨雪. 项目式工程训练模式对学生工程能力达成研究[J]. 北方工业大学学报，2024，36（2）：101-107.

[6] 罗玮，牛秋雅. OBE模式下的项目制工程训练创新探索[J]. 实验室研究与探索，2024，43（12）：136-140.

[7] 迟红刚，徐飞.瓦特蒸汽机技术创新的社会视角分析[J].科学与社会，2015，5（4）：102-113.

[8]王志鹏，孙静.涡轮蜗杆式蒸汽机车调整阀的应用研究[J].内燃机与配件，2019，62-63.

作者简介：

潘慧（1986.3—），女，汉族，安徽省安庆市人，博士，安徽工业大学，讲师，研究方向：微结构与力学性能。

温从众（1985.8-）男，汉族，浙江省温州市人，硕士，安徽工业大学，讲师，计算机辅助制造工艺研究

基金项目：

课题项目：安徽工业大学校级教学改革研究，

课题名称：基于OBE理念的CAD课程阶梯式教学设计研究，项目编号：2022jy54

潘慧：女，1986，安徽安庆人，讲师。

课题项目：安徽工业大学校级教学改革研究（项目编号：2022jy54）