机械制造技术基础是机械电子工程专业的专业必修课程之一，也是一门重要的核心课程，具有较强的实践性，与生产联系紧密。做好课内实验环节，将理论与实践相结合，是专业知识向实践能力转化的重要手段[1,2]。本课程课内实验的教学目标是使学生掌握一定的机械制造实验技能，能正确采集、整理实验数据，对实验结果进行关联性分析（支撑毕业要求指标4.2）。但是目前机械制造技术基础课程的课内实验课还是以教师为中心，由教师参考实验参考书目进行实验设计，且主要以验证性实验为主，很少有综合性或拓展性实验，这样就易造成学生的主动性不强、参与不积极。另外，随着我国经济社会的高速发展，传统的机械行业分工越来越细，不同的岗位类型需要的能力也越来越明确、具体，目前课内实验课的设计过程难以满足经济社会的发展需要，亟须进行相关改革[3]。2016年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调：“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。”[4]这就要求专业课教师在教学过程中引入思政教学元素，培养学生严谨的科学作风、持之以恒的钻研精神、爱国情怀与担当意识，为从事本专业的技术工作和科学研究打下基础（课程思政目标）。因此，如何将思政教学元素“润物细无声”地融入机械制造技术基础课程的课内实验课中，也是机械制造技术基础课内实验课继续探索的课题。

OBE理念是一种以学习结果作为教学活动导向的教学理念，其理念是“以学生为中心”，想要实现OBE，就要求相关的教学活动与评价活动都必须围绕着学生最终的学习结果来进行，也就是要将学生的学习产出结果、教与学活动、学习结果评估三个方面有机结合起来，形成一个完整的体系[5]。OBE理念具有目标清晰、过程灵活和标准明确等优点，被许多国内外大学广泛应用于大学课程教育中，取得了良好的效果。通过OBE教学理念的实验操作和理论学习，学生可获得清晰明确的职业能力，满足不断发展的社会分工需要[6]。但是，教学理念的改革是宏观的，在具体操作层面还需要进行教学模式或教学方法的改革，才能有效地提升实验教学质量。BOPPPS教学模式将教学过程划分为六个部分，其中前测环节是教师在进行正式授课前提前测试学生的预备知识与能力，同时掌握每节课的具体学情，以便有的放矢；参与式学习环节是最核心的环节，引导学生积极参与到新知识的学习中，提高学习参与度，与“以学生为中心”的OBE理念相吻合；后测环节主要是可立即检测本次课程的教学效果，使学生和教师能够实时快速地根据教学效果对课程内容进行有针对性的调整，这也是其他教学理念或者教学模型不可比拟的地方[7]。基于上述OBE理念和BOPPPS教学模型的特点分析，可以看出两者具有较好的兼容互补性。近几年来，有很多教师将OBE理念和BOPPPS教学模式结合起来应用到教学当中，如：张淑芬等[8]提出在OBE理念指导下，采用BOPPPS教学模型对数据结构课程进行教学设计，能培养学生的自主学习能力，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，有效地提高教学质量，达成课程教学目标；陈凡等[9]提出一种“OBE+混合式+线下BOPPPS精讲”的教学模式，可实现评价方法、评价人员等方面的多元化、合理化，还能实现对课程目标达成度的定量分析。因此，将两者运用在机械制造技术基础课程的课内实验课教学过程中是可行的。

目前，将OBE理念和BOPPPS教学模式融合应用于大学课程的教学改革探索中仅有少数相关报道，还未发现应用于机械制造技术基础课程实验教学中。因此，本论文尝试以机械制造技术基础实验课程中的“《测量刀具角度》—一堂实验课”为例，将OBE理念和BOPPPS教学模式融合实验课堂教学中，同时在教学过程中融入思政元素，加强综合素质训练，引导学生正确价值取向[10]。特别是在教学过程中，如何解决设备少、学生参与度低、学生不能完全达到实验目标、每个学生操作分数如何评定（如果教师一个一个检查工作量大且耗时长）等问题，需要不断研究、实践与改进，以期能够达到较好的教学效果。

1、课内实验教学设计思路

本文进行课内实验教学设计时，将基于“OBE+BOPPPS”教学模式，拟采用教、引、交教学模式和线上线下混合教学形式，将教师时间控制在1/4左右，教师仅起引导作用，让教师与学生、学生与学生之间更多交流，让学生主动参与到学习中，成为学习过程的主角，具体实施过程如图1所示。

首先，教师充分利用数字化教学平台进行实验目标的发放，包括实验操作手册、操作视频和导学案，对学生进行引导、督学和助学。其次，学生接收实验目标，提前进行相关任务和学习，主要是完成课前学习任务，基于数字化学习平台完成自主个性化学习，同时通过前测结果来自检预习效果。最后，在课堂教学过程中，教师通过“线上+线下”BOPPPS的混合教学模式，采用情境引入、启发提问、直观教学、设备演示、动手操作和分组讨论的形式，进行对话式和开放式的教学活动，最终实现教学目标的达成。其中，线下BOPPPS的课内实验教学方式具体教学过程设计如图2所示。

首先，基于建立的数字化教学平台，通过微课、视频等将实验项目的实验目的、原理、任务、操作手册、实操视频，以及所需的理论知识、预习思考题提前进行发布，学生可以提前预习和思考；在实验课上，教师针对思考问题的回答情况，重点讲述相关知识的重难点；随后各小组按照操作手册进行实验操作，增强学生的感性认识，提升学生的动手解决工程问题的能力，同时教师观察各组情况，时刻准备解决各类突发状况；实验快结束时，教师对各组实验效果进行检验，随机选取每组一名学生的方式进行考核，由于这名学生的成绩将是本组全体成员的成绩，因此可促进组内成员之间的相互帮助和团队协作精神的培养，才能真正达到实验目的；最后，撰写课下实验报告，巩固本次实验效果，并通过实验教学中出现问题，实现课程的持续改进。同时，引入思政教学元素，将价值引领和专业知识相融合，使学生真正成为一名合格的社会主义建设者和接班人。

2、具体学情和教学目标分析

2.1 具体学情分析

“测量刀具角度”实验是本课程课内实验课的一个重要实验项目，对学生掌握机械加工刀具具有重要的促进意义，且与实际生产生活联系紧密[4]。机械制造技术基础课程开展于第六学期，此时学生已进行过金工实习和专业见习，对常见的机床刀具有一定的感性认识，能基本区别出不同的刀具类型及其应用场合。同时，学生已学过机械制造技术基础课程中第二章金属切削原理与刀具中的“刀具的结构”，对刀具的“三面两刃一尖”和“五个基本角度”都有了理论认识，但有些学生对相关概念还比较模糊，还不能完全掌握。

图1 课内实验教学实施过程  

图2 课内实验具体教学过程设计   

同时，部分学生的学习能力、抽象思维能力不强，学习态度参差不齐。因此，要努力营造教学情境，通过任务驱动，让学生带着问题动手操作，将知识融入实践，进而引导学生掌握归纳、总结、分析解决问题的基本方法。同时，学生喜欢形象直观的探究性学习，对生活和工程中的现象充满好奇，且学生的情绪、情感、思维及性格还不成熟和稳定，具有较大的易变性和可塑性。因此，可通过发明群钻的“大国工匠”倪志福的实例，引出刀具类型，调动学生的学习积极性，培养学生孜孜不倦的探索精神和严谨、精益求精的工匠精神。

2.2 具体教学目标分析

结合课内实验特点、学生特点和实验目标，基于线上学习通平台，采用线上线下混合式教学模式和讲授法、任务驱动法、讨论法等教学方法，同时引入课程思政育人元素，具体教学目标如下：

(1）了解和认识典型机床刀具的基本结构特征，正确区别车刀、铣刀、钻头、拉刀和镗刀等。

(2）能准确区别外圆车刀、切断刀、螺纹车刀等常用车刀。

(3）掌握并能指出一把普通外圆车刀的几何结构“三面两刃一尖”。

(4）能描述出普通外圆车刀的五个基本几何角度，即主偏角、副偏角、前角、后角和刃倾角（重点目标）。

(5）掌握车刀量角仪的结构。

(6）掌握正确使用车刀量角仪对典型车刀进行几何角度测量的方法（重点目标）。

(7）培养孜孜不倦的探索精神和严谨、精益求精的工匠精神（课程思政育人目标）。

3、具体实验过程设计

3.1 课前

教师通过数字化平台——学习通，提前发布含有本次实验的实验目的、实验原理、基本步骤等内容的实验操作手册，以及相关学习视频和文档，引导学生提前自主预习实验。同时，提出问题：常用典型的机床刀具（至少说出3种）有哪些，如何进行区分？车刀的形状都一样吗，有什么区别？让学生带着自己的重难点进入学习，同时培养自主学习习惯。

3.2 课中

3.2.1 前测+引入（P1+B)

进入课堂教学，教师首先对课前提出的两个问题进行抽查，采用学习通随机选人功能，依次随机选出学生对问题进行回答，随后教师进行总结，与教学目标1和2相对应。根据学生的课堂回答情况可以反映本节的具体学情，同时对课前需要思考的问题进行正确解答，让学生自检学习效果。在总结典型常用机床刀具类型——钻头时，通过视频——倪志福以“钻头大王”的美誉享誉发明界，自然引入通过不断实践得到了加工性能优越“群钻”的倪志福，其孜孜不倦的探索精神和严谨、精益求精的工匠精神值得学生学习，与教学目标7相对应。

3.2.2 学习目标（O)

教师采用具体、明确、可测量的动词对学习目标进行描述，并在教学PPT中直接呈现，让学生明确本节具体的学习目标。

3.2.3 参与式学习（P)

教师讲解实验原理时，重新预习了外圆车刀的几何结构“三面两刃一尖”，并通过实际外圆车刀，如45°和90°外圆偏刀，一一指出“三面两刃一尖”，并随机选人让其进行展示，检查学生掌握情况，与教学目标3相对应。在讲解五个基本几何角度“主偏角、副偏角、前角、后角和刃倾角”的定义，重新复习下本次实验的重要原理，为后续实验做好铺垫，与教学目标4相对应。

教师讲解车刀量角仪的结构时，通过对车刀量角仪底盘、支脚、大小刻度盘、工作台、导条、摇臂轴、指针、转动轴、滑体、立柱和升降螺母等组成结构的认识，以及各部件的作用分析，让学生明白该结构设计的巧妙，为以后相关设计提供一种设计思路，与教学目标5相对应。

教师讲解使用车刀量角仪对45°外圆车刀进行几何角度测量，依次讲解各基本角度的测量，并按照测量平面的不同，分成了三组，即“主偏角和副偏角”“前角和后角”“刃倾角”，方便学生进行归纳和记忆。同时，通过对第一组角度的测量过程观察，学生进行讨论总结，由教师最后总结，得到正确使用车刀量角仪对典型车刀进行几何角度测量的步骤，即：①找位置；②旋转角；③读数据，即“找、旋、读”三大步骤，与教学目标6相对应。

随后，通过分组，学生针对外圆车刀的五个基本几何角度，利用车刀量角仪进行实际动手操作测量，由于设备数量较少，分为6组，每组3～4人，要求每位学生都要掌握五个角度的测量过程，并能进行相关测量原理的解释和说明，与教学目标6相对应。

3.2.4 后测（P2)

教师在实验课还剩30分钟时，对各组的掌握情况进行抽查，并对实验操作过程进行打分。抽查时，采用随机抽签形式对各组的抽查对象进行确定，即学生和角度，对抽到学生对抽到角度的测量过程完成情况及相应的解释情况打的分数，即为全组成员的成绩，这也就使得组内成员之间必须相互协助、共同监督，只有每个人都能准确完成任务，才能在教师抽查随机选人时，无论抽到谁都能得到最优分数，与教学目标6相对应。

3.2.5 总结（S)

最后3分钟时，通过学习通主题讨论的形式，学生对今天的学习内容进行总结。将今天你学到了什么？上传学习通主题讨论中。学生先总结，教师最后归纳，方便知识打包带走。

3.3 课后

教师布置实验报告撰写任务，学生课下对本次实验进行总结，并按时提交实验报告。

4、改革案例成效

自2017年开始，笔者承担机械电子工程专业机械制造技术基础课程理论和课内实验的授课工作，共计授课约400人次，并一直致力于课程教学改革，取得了显著的教学效果。图3是对2019级2个班的98位学生开展的课程教学改革调查问卷，从图中不难看出，非常满意度占比率为92.5%，不满意为0%，说明学生对本课程的认可度较高。

相对于传统课内教学，新的教学改革模式以学生为中心，使学习内容脉络更加清晰，学习目标更加明确，过程设计更易接受，同时注入思政元素，使课程教学更加鲜活、有温度，激发学生孜孜不倦的探索精神和严谨、精益求精的工匠精神，以及创新创造能力等。另外，通过教学改革，学生对知识点的掌握更加稳固，有利于知识的应用，多名学生获得学科竞赛国家级奖项，这些均充分证明了，新的教学改模式不仅加固了学生对知识的掌握，还取得了良好的立德树人效果。

5、结语

本文基于OBE理念和BOPPPS教学方法，在把握专业特点和教学目标的基础上，以“测量刀具角度”实验为例，首先明确课内实验教学设计思路，分析具体学情和教学目标分析，然后进行融入思政元素的具体实验过程设计，接着对改革案例成效进行分析，确保新的教学改革模式实验目标更加明确，实验操作更加有效规范，实验效果更加理想，学生满意度较高。同时，在实验过程中注入思政元素，使实验教学更加鲜活有温度，潜移默化地激发学生孜孜不倦的探究精神和精益求精的工匠精神，以期能够为后续其他类似工科专业的实验教学提供有效借鉴。

图3 课程改革调查问卷（部分）  

参考文献:

[1]刘永,陈诚,王生怀,等.智能制造背景下“机械制造技术基础”实验更新探索[J].南方农机,2023,54(1):164-166.

[2]钟志贤,张烈平,任亚明.项目驱动教学在“机械制造技术基础”课程中的应用[J].教育教学论坛,2020(33):283-284.

[3]廖业欣,韦伟婷,李媚,等.融合OBE理念和BOPPPS教学模式的本科有机化学实验课程教学方案的设计探究:以《乙酰水杨酸的制备》实验为例[J].广东化工,2022,49(13):205-207.

[4]张烁.习近平在全国高校思想政治工作会议上强调:把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09(1).

[5]郑艺,付铁,马树奇,等.基于OBE理念的制造技术基础训练MOOC课程建设研究[J].实验室研究与探索,2023,42(4):232-236.

[6]郝偌楠,张红梅,陈要平.面向解决复杂工程问题的“OBE理念+课程思政”的教学探索:以水文预报课程为例[J].科教文汇,2023(17):91-94.

[7]严丹,于霞,杨礼琼.教育新常态视域下基于BOPPPS教学模式的翻转课堂教学实践[J].科教文汇,2023(10):66-69.

[8]张淑芬,郭小雨,赵巍.基于OBE+BOPPPS的线上线下教学模式的研究与实践:以数据结构课程为例[J].大学教育,2023(8):65-67.

[9]陈凡,浮宗霞,卫慧娟,等.OBE+混合式+线下BOPPPS精讲教学模式实践[J].办公自动化,2021,26(8):43-46.

[10]教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].(2020-05-28)[2023-04-24].

基金资助:平顶山学院2021年度教学改革研究项目“工程认证背景下的《机械制造技术基础》课程教学改革研究与实践”(2021-JY60);平顶山学院2022年度校级课程思政建设示范课“工程流体力学课程”;平顶山学院2023年度课程教学改革研究项目“基于OBE理念的《互换性与测量技术基础》课程教学改革研究与实践”(2022-JY03);

文章来源:陈凡,别文博,陈绍鹏,等.基于“OBE+BOPPPS”的机械制造技术基础课内实验教学改革[J].科教文汇,2024(11):89-94.