基于OBE理念的自动化制造系统课程持续改进,该文是制造系统相关电大毕业论文范文和理念和持续改进和OBE理念方面论文如何写.
制造系统论文参考文献：
摘 要成果导向教育（OBE）是工程教育专业认证的核心理念,是依据学习成果来确定教学策略的教学方式.“自动化制造系统”是机械类学生的专业核心课程,改进其教学效果对于完成培养目标和毕业要求有重要意义.本文阐述了在“自动化制造系统”课程中依据课程目标达成度的结果,改进教学内容和考核方式等,强化实践环节、提升工程能力,使得学生的综合素质得到提升.
关键词 OBE 理念自动化制造系统 持续改进
ResearchonContinuousImprovementofAutomaticMan原ufacturingSystemCourseBasedonOBEConcept //Li
Jian,LiSanping,WangWei,LiXingdong,Li Shusen
Abstract Outcomes-basedEducation(OBE)isthe core concept ofengineering educationaccreditation, anditisateaching method basedonlearningoutcomesto determineteachingstrate-gies.Automatedmanufacturingsystemisaprofessionalcore course formechanicalstudents. Improving itsteachingeffectisof greatsignificanceforcompletingtrainingobjectivesandgradua-tionrequirements.Thispaperexpoundstheresultsofthe achievementof theachievementofthegoalofthecourse inthe course ofthe automatic manufacturingsystem,andimprovesthe teachingcontentandthemethodofexamination, strengthensthe practice linkandimprovestheengineeringability,so thatthe comprehensivequality ofthe studentscanbeimproved.
Keywords OBEconcept;automatedmanufacturingsystem;con-tinuousimprovement
1 引言
“自动化制造系统”课程是机械设计制造及其自动化的最主要的专业课程之一,应用性和综合性很强.通过学习该课程,学生不仅能掌握自动化制造的相关基本理论和基本知识,还能学会用系统工程学的观点来分析和解决实际工程问题,有利于培养学生探索创新精神和实践能力.
基于学习结果的教育模式（outcomes-basededuca-tion,简称 OBE）起源于 20 世纪 90 年代西方国家的基础教育改革.1994 年,美国学者 WilliamG.Spady 对OBE 作出如下解释：“对教育系统中的每个环节进行清晰地聚焦和组织,确定一个学习的目标,围绕这一目标使学生在完成学习过程之后能够达到预期的结果”.相比较传统的学习和教育模式,为了培养学生的能力而非知识,OBE 强调以学生的学习结果为导向,反向设计教学活动和评价标准.对教师而言,通过加强对学生学习效果的评价,能够更好地促进其持续优化教学环节和教学内容,持续更新教学方法,从而提高教学质量和教学效果.
近年来,工程教育专业认证工作已经在国内众多高校全面铺开,对于 OBE 这种教育理念的研究也在逐步深入.国内研究方面,文献[1][2]对 OBE 教育模式进行充分研究,总结 OBE 教育模式所包含的“两个目标、三个假设和四个原则”,并且指出“如果不是以这四项原则为落实的中心,它就不能被称为真正的以结果为基础”.文献[3]首先对 OBE教育模式进行了充分的研究,然后在汕头大学对 OBE 教育模式进行了实践和探索.在利用 OBE 理念指导各种课程教学改革的建设方面,国内众多高校对多个工科教学课程进行了研究[4,5],但利用 OBE 理念指导“自动化制造系统”的课程改革和建设未见报道.
2 课程内容简介及课程目标
2.1 课程内容简介
自动化制造系统是指在无人干预的情况下,将原材料加工成零件或将零件组装成产品的过程中实现自动化.本课程系统阐述自动化制造系统发展过程、现状及趋势、自动化制造系统的建立过程和方法、控制系统的组成、物料传输自动化的分类、检测与监控系统的组成和装配自动化的相关知识和理论,最后以汽车变速箱壳体为例讲述了制造自动化系统的总体设计的一般过程.通过本课程学习,使学生掌握自动化制造系统的组成、一般建立方法,并能通过选择合适的控制系统、物料输送系统、检测与监控系统提出自动化制造系统的方案,培养其解决自动化制造系统方面的复杂工程问题的能力.
2.2 课程目标
通过本课程的理论教学、实验训练、案例分析,使学生具备下列能力：
（1）能够从数学与自然科学的角度对复杂自动化制造领域的工程问题的解决方案进行分析、评价和改进.
（2）掌握各种自动化制造系统的基本结构和工作原理和方法,并将其运用到复杂工程问题的适当表述之中,抽象、归纳复杂工程问题,并理解其局限性.
（3）掌握各种自动化制造系统的设计过程,组成自动化制造系统的各种控制系统、物料输送系统、检测系统和装配系统的特点,能够运用物理、数学、工程基础知识,通过对比分析解决复杂工程问题的多种解决途径,获得有效自动化制造系统的方案.
（4）了解自动化制造系统的历史和文化背景,能够正确认识自动化制造系统和客观世界的相互关系和相互影响,熟悉自动化制造系统研发、生产、环境保护和可持续发展方面的方针、政策、法规.
（5）理解自动化制造系统的实施和运行对生态环境的影响,能充分考虑解自动化制造系统实践与环境保护的冲突问题.
（6）能运用系统工程的观点、理论和方法,对自动化制造系统涉及的全部工作进行管理,并应用于多学科环境中复杂自动化制造系统问题的解决.
3 课程目标达成度评价
分析试卷中与课程目标及能力培养对应的试题号和总分值,计算每个培养目标全体学生平均分,如果全体学生（平均分÷总分值）≥0.6,则认为此课程的课程目标达成.2013级的评价结果如表 1 所示.
从表 1 可以看出,通过对课程目标达成度的评估结果,发现 2013 级学生在掌握自动化制造系统的基本概念和原理分方面表现突出,而在运用所学知识认识到自动化制造技术存在多种方案,并对方案进行分析评价、对环境保护等方面还存在差距.针对这些问题,以后讲课过程中增加更多的案例分析,并在课程总结中进行归纳,争取在以后的教学环节中进行加强,以达到相应的能力指标点和课程教学目标.
4 基于 OBE 的教学改革
4.1 考核与评价方式上的改革
自动化制造系统是机械设计制造及其自动化专业的一门专业必修课,是一门综合性的课程,涵盖了机械工程控制基础、机械原理、机械设计、微机原理与应用、机械工程测试技术等诸多内容,旨在培养学生解决复杂工程问题的综合能力.而要培养学生的这些综合能力,仅仅依靠教材和课堂教授很难去培养学生的综合素质.一方面为了让学生自行去寻求解决自动化制造问题的方案,并完成设计,加深其认识和理解；另一方面,应对工程教学认证对学生的培养要求,培养学生通过文献获得追踪国内外研究现状的能力,团队能力和终身学习的能力,于是本课程从 2014 年起,阶段考试采取了通过给定一个小组题目,团队成员通过查阅文献设计一个自动化制造系统,并通过答辩的方式进行评定形式.
最后,老师从答辩表现和研究报告两方面对各种的答辩和论文给出了成绩,其采分点包括内容的工程知识的运用能力、设计方案的合理性、规范性、查阅及运用文献的能力、小组合作情况、答辩的态度和讲解能力、研究报告的格式规范性、回答问题的能力等.本次自动化制造系统阶段考试,将 2013 级的笔试转变成由学生自主查阅文献进行学习、自行分工完成设计,切实提高了同学们的文献检索、分析能力、设计能力、答辩能力和团队配合能力.让同学们认识到科学工作中的基本流程和思路,对提高学生的综合素质是一次积极的尝试.
4.2 教学内容上的改革
为了全面提升学生解决复杂先进制造方面的实际工程问题的能力,将科研工作与教学工作进行有机结合,提升学生兴趣和能力,具体表现在以下三个方面：
4.2.1 大量自动化制造系统实例的引入和讲解
在授课中将现行存在的各种工程实例应用到教学中,使得学生对自动化制造系统的构成、涉及技术、特点及应用有了深刻的理解,培养了其自动化制造系统技术解决实际制造问题的能力,如图 1 所示的自动化分拣机构.
4.2.2 科研项目的引入和讲解
在授课中将所进行的科研项目引入,激发学生的兴趣和探索精神,如图 2 所示的嵌件自动化检测系统的研究,该机床整合了自动上下料、螺纹检测、视觉检测等内容,取得了良好的自动化检测的效率.将这部分内容在课堂中进行讲解,有助于学生了解自动化制造系统技术的多种解决方案,为其选择和分析恰当的方案提供储备.
4.2.3 设计性实验的开发
“自动化制造系统”的课程实验相比较 2012 级的实验项目做了很大的变动,依托机器人实验室购买的“探索者” 机器人创新平台实验套装,开发出了四轮小车和搅拌器设计及运行实验、履带小车和传送带设计及运行实验、平动机械手小车设计及运行实验、自动化制造系统综合性模拟实验 4 个设计性实验,引导学生通过动手实践,提高分析问题、设计方案和解决复杂工程问题能力的培养.
5 结语
本文着重从基于 OBE 的教学理念入手,对“自动化制造系统”的课程目标进行评价,依据评价的结果从课程内容、考核方式及实验环节三方面对课程进行持续改进.本课程的教学改革是在工程教育专业认证标准的指导下,根据当前新形势下的要求,结合“自动化制造系统”的课程特点进行的一些尝试.今后还要在实践中不断探索,进一步提高该课程的教学质量,以期培养学生综合能力,为将来从事机械方面的工作打下坚实的基础.
参考文献
[1]姜波.OBE:以结果为基础的教育[J].外国教育研究,2003,30 (3):35-37.
[2]中国工程教育认证协会秘书处. 中国工程教育认证工作指南[M].北京:中国工程教育认证协会培训教材,2013.
[3]顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式:汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2014(1):27-37.
[4]李志义.解析工程教育专业认证的持续改进理念[J].中国高等教育,2015(15).
[5]李三平,李健,贾娜,杨家武.基于工程教育专业认证的机械制造工艺学课程改革[J].科教文汇,2017(6):62-64.
编辑 张效瑞
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