成果導(dǎo)向教育理念在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐探索

常玉梅 劉艷 付麗麗

【摘 要】本文以工程教育專業(yè)認(rèn)證為背景，將成果導(dǎo)向理念應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，探索以學(xué)生為中心，將教學(xué)實(shí)施進(jìn)程的過(guò)程化管理和對(duì)學(xué)生采用過(guò)程化考核的方式，結(jié)合有限時(shí)間的課堂教學(xué)和大量的課余開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，發(fā)展其解決實(shí)際問(wèn)題并在跨領(lǐng)域開(kāi)展研究的能力。

【關(guān)鍵詞】成果導(dǎo)向教育；工程教育專業(yè)認(rèn)證；電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)；過(guò)程化管理和考核；分層化

中圖分類號(hào)： G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）20-0129-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.20.056

【Abstract】In the background of the Higher Engineering Education Accreditation in our country， we propose to apply the OBE （Outcome Based Education） theory into the experimental teachings. The teaching process is taking the student as center， and carried out by using the process management of teaching and evaluation， accompanied with limited time in classroom teaching and quantity of opening labs. The mainly goal of above is to training the engineering consciousness of students， to obtain the solving engineering problem abilities and being capable of doing research in cross-fertilizations.

【Key words】Outcome Based Education； Higher Engineering Education Accreditation； Experimental Teaching of Electrotechnics and Electronics； Process management of teaching and evaluation； Stratification

0 前言

成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education，簡(jiǎn)稱 OBE，亦稱作能力導(dǎo)向教育、目標(biāo)導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育）是一種先進(jìn)的教育理念，于 1981 年由 Spady 等人提出，之后便很快得到了人們的重視與認(rèn)可，并已成為美國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)家教育改革的主流理念。OBE理念強(qiáng)調(diào)，教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)的目標(biāo)是學(xué)生通過(guò)教育過(guò)程最后所取得的學(xué)習(xí)成果（Learning outcomes），其關(guān)鍵在于樹(shù)立以學(xué)生為中心的教育理念，并將其落實(shí)在專業(yè)培養(yǎng)方案的制定和實(shí)施、人才培養(yǎng)模式改革以及教育教學(xué)資源建設(shè)的全過(guò)程之中[1]。我國(guó)自2006年開(kāi)始開(kāi)展工程教育專業(yè)認(rèn)證的試點(diǎn)工作以來(lái)，一貫秉承OBE理念為專業(yè)認(rèn)證工作的核心理念。

電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是高等院校理工類專業(yè)學(xué)生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是大學(xué)教育階段的主要工程性實(shí)踐環(huán)節(jié)，其教學(xué)目的是給學(xué)生提供一個(gè)理論知識(shí)和工程實(shí)際相結(jié)合的平臺(tái)，使學(xué)生能夠更好地將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生一定的工程技能，從而能迎合工程教育專業(yè)認(rèn)證的需求。然而，學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合的能力普遍比較薄弱，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握也是更多地停留在驗(yàn)證理論結(jié)論的層面上；對(duì)于簡(jiǎn)單的單元電路設(shè)計(jì)，學(xué)生基本能掌握，但是一旦設(shè)計(jì)到中等復(fù)雜難度的設(shè)計(jì)類題目，尤其是數(shù)模結(jié)合類的，則往往不能得到完整且準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)方案。此外，最終的考核形式，即便是以“操作+筆試”的形式來(lái)進(jìn)行期末考核，仍然可看作是應(yīng)試的一種升級(jí)形式，即學(xué)生在整個(gè)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，極少部分學(xué)生會(huì)刻意訓(xùn)練自己的工程意識(shí)。因此，在傳統(tǒng)的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式下培養(yǎng)的學(xué)生，在完成該門(mén)或該系列的課程后，學(xué)生并不能達(dá)到課程設(shè)置的教學(xué)目的。本文以工程教育專業(yè)認(rèn)證為背景，將成果導(dǎo)向理念應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，探索以學(xué)生為中心，將教學(xué)實(shí)施進(jìn)程的過(guò)程化管理和對(duì)學(xué)生采用過(guò)程化考核的方式，結(jié)合有限時(shí)間的課堂教學(xué)和大量的課余開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，將工程意識(shí)貫穿整個(gè)課程的教學(xué)過(guò)程，從而使學(xué)生在掌握本學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)發(fā)展解決實(shí)際問(wèn)題并在跨領(lǐng)域開(kāi)展研究的能力。

1 工程意識(shí)培養(yǎng)的重要性

專業(yè)認(rèn)證指標(biāo)特別強(qiáng)調(diào)專業(yè)應(yīng)具有滿足工程需要的、必備的實(shí)踐教學(xué)體系[2]，重視培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)。因此，基于能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)理念必須貫穿于人才培養(yǎng)計(jì)劃的全過(guò)程。而在實(shí)踐教學(xué)的具體實(shí)施過(guò)程中，要明確培養(yǎng)學(xué)生的哪些能力，以及如何潛移默化地建立學(xué)生的工程意識(shí)，需要專業(yè)任課教師及其教研組進(jìn)行大量的企業(yè)調(diào)研和進(jìn)行高校之間的教學(xué)交流活動(dòng)，進(jìn)而針對(duì)性地設(shè)置相關(guān)專業(yè)的系統(tǒng)性教學(xué)內(nèi)容。

我國(guó)高等學(xué)校工科四年制本科教育的培養(yǎng)目標(biāo)規(guī)定：“工科本科教育培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義建設(shè)需要的、德智體全面發(fā)展的、獲得工程師基本訓(xùn)練的高級(jí)工程技術(shù)人才。學(xué)生畢業(yè)后主要去工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)，從事設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、施工、研究開(kāi)發(fā)和管理等工作，也可以去科學(xué)研究部門(mén)、教育部門(mén)工作”。而工程意識(shí)是工程技術(shù)人員最重要、最基本的素質(zhì)之一，是人對(duì)工程設(shè)計(jì)過(guò)程的特點(diǎn)及意義所形成的思維結(jié)論。現(xiàn)代工程往往涉及眾多領(lǐng)域，工程技術(shù)人員在實(shí)施項(xiàng)目之初，要嚴(yán)格從工程的角度出發(fā)，對(duì)整個(gè)方案進(jìn)行周密的思考，并具有一定的創(chuàng)新意識(shí)。此外，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，工程技術(shù)人員要有遵章守紀(jì)的安全意識(shí)、嚴(yán)格把關(guān)的質(zhì)量意識(shí)、“節(jié)能降耗，降低成本”的經(jīng)濟(jì)意識(shí)以及合力攻關(guān)的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。因此，工程意識(shí)是一個(gè)整體概念，只具備其中某一方面或某一種意識(shí)而缺乏其他方面意識(shí)的工程技術(shù)人員，不能稱其具備工程意識(shí)[3]。

電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，該課程的開(kāi)設(shè)在工科專業(yè)的人才培養(yǎng)中具有十分重要的作用。通過(guò)學(xué)習(xí)這門(mén)課程，學(xué)生能夠?qū)υS多理論概念獲得更清晰、 更深入的了解，有利于激發(fā)其主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，加強(qiáng)工程素質(zhì)的培養(yǎng)，提高實(shí)踐技能，并能夠有所創(chuàng)新?，F(xiàn)代管理重視過(guò)程管理，認(rèn)為控制了過(guò)程就能控制結(jié)果。構(gòu)建過(guò)程管理考評(píng)模式應(yīng)從專業(yè)培養(yǎng)方案出發(fā)，綜合考核課程全過(guò)程，綜合評(píng)判學(xué)生各種能力，包括自學(xué)能力、資料收集整理能力、方案設(shè)計(jì)能力、儀器儀表使用能力、電路搭建調(diào)試能力、故障排查能力、優(yōu)化能力、報(bào)告撰寫(xiě)能力、表達(dá)及協(xié)作能力等。除此之外，為配合專業(yè)認(rèn)證需求，培養(yǎng)具有工程意識(shí)的本科生，還應(yīng)在上述能力的培養(yǎng)和評(píng)判之外，注重引入創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、安全意識(shí)和質(zhì)量意識(shí)的培養(yǎng)。譬如在教學(xué)過(guò)程中，加強(qiáng)用電安全、儀器儀表的規(guī)范操作等來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)；驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)可以和實(shí)際工程項(xiàng)目中的檢測(cè)階段工作結(jié)合，增加故障排查的實(shí)踐內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)；小型設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)鼓勵(lì)學(xué)生采用多種設(shè)計(jì)方法，大型設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)則采用小組的形式完成，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)?？傊?，整個(gè)教學(xué)過(guò)程始終以學(xué)生最終應(yīng)具備什么樣的工程素質(zhì)和工程意識(shí)為導(dǎo)向，來(lái)設(shè)計(jì)和組織教學(xué)安排。

2 過(guò)程化管理培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)

電工電子實(shí)驗(yàn)課程的通常是配套理論教學(xué)的進(jìn)度來(lái)安排教學(xué)計(jì)劃。理論課的授課方式一般是逐個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解，而本科階段的課程大都包含了大量的知識(shí)點(diǎn)，因此學(xué)生在有限的課堂學(xué)習(xí)中，理解并掌握教師教授的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)之后，需要花大量的時(shí)間進(jìn)行內(nèi)部消化，更談不上對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)融合了。實(shí)驗(yàn)課程則為學(xué)生提供了這樣一種平臺(tái)，能夠使學(xué)生結(jié)合實(shí)際的電路特性來(lái)理解課堂上的知識(shí)點(diǎn)，并了解到理論情形和工程情形下的不同之處，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度。然而，對(duì)于一些設(shè)計(jì)類的實(shí)驗(yàn)，通常需要學(xué)生綜合利用自己所學(xué)的知識(shí)來(lái)完成，這就需要學(xué)生對(duì)該門(mén)課程甚至該系列課程有較好的理解和掌握，能夠了解知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，以及它們之間的有機(jī)融合，這就與實(shí)際的工程項(xiàng)目十分類似，即需要工程師具有一個(gè)完整的知識(shí)架構(gòu)樹(shù)，由點(diǎn)及面，或由粗到細(xì)，才能很好地去完成項(xiàng)目。因此，筆者提出在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)實(shí)施中，也可以引入過(guò)程化的管理方式，這里所說(shuō)的管理，并不單單是教師對(duì)學(xué)生的管理，而是以學(xué)生為中心，教師只是作為引導(dǎo)者，促使學(xué)生通過(guò)逐個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)的完成，管理自己的知識(shí)和技能的積累過(guò)程，構(gòu)建起自身的知識(shí)架構(gòu)樹(shù)。

過(guò)程化管理的具體實(shí)施過(guò)程，可以通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)安排教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)方法：（1）教師介紹課程的重要性、教學(xué)目的和知識(shí)架構(gòu)，對(duì)學(xué)生在修完這門(mén)課程后應(yīng)該“會(huì)什么”有一定的了解；（2）在課程接近尾聲時(shí)，安排1～2個(gè)小型綜合設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)可以在課程開(kāi)始時(shí)公布，通過(guò)教師簡(jiǎn)單介紹完成該項(xiàng)目，讓學(xué)生了解需要提前掌握哪些知識(shí)點(diǎn)和技能，目的是讓學(xué)生在整個(gè)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，思考自身是否準(zhǔn)備好去完成該項(xiàng)目；（3）在教學(xué)實(shí)施中，教師引導(dǎo)學(xué)生如何通過(guò)驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)里掌握某一類知識(shí)點(diǎn)，并督促學(xué)生進(jìn)行自我總結(jié)和歸納；此外，還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生去有機(jī)的融合已掌握的知識(shí)點(diǎn)；（4）過(guò)程化管理中，教師只是引導(dǎo)者，每位學(xué)生都應(yīng)建立起自己的知識(shí)架構(gòu)樹(shù)，并非千篇一律；（5）整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，要始終強(qiáng)調(diào)安全意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)的培養(yǎng)。

3 過(guò)程化/分層化考核激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

在基于過(guò)程化管理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生時(shí)刻了解自身知識(shí)和技能掌握的動(dòng)態(tài)。在該模式下，教師對(duì)學(xué)生的考核也會(huì)更加準(zhǔn)確和公平，不僅可以在教學(xué)過(guò)程中實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，還可以針對(duì)性對(duì)不同學(xué)習(xí)進(jìn)度的學(xué)生制定個(gè)性化的指導(dǎo)方案。并且，在學(xué)生完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，可從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量等方面來(lái)考核其對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，以及通過(guò)監(jiān)督其在實(shí)驗(yàn)完成過(guò)程的規(guī)范操作等方面來(lái)加強(qiáng)其安全意識(shí)和質(zhì)量意識(shí)。所以，采用過(guò)程化的考核方式，是讓學(xué)生由被動(dòng)變主動(dòng)，半數(shù)以上的成績(jī)交由學(xué)生自己決定，而這部分成績(jī)的考核是根據(jù)其平時(shí)的各種表現(xiàn)來(lái)進(jìn)行量化考核，從而可以達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的目的，只要學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠按照教師制定的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)去認(rèn)真完成相應(yīng)的指標(biāo)，那么他就能夠達(dá)到課程合格要求的水平；同時(shí)結(jié)合期末考核來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)階段性效果，從而促使學(xué)生主動(dòng)地全程參與到課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中。

另一方面，鑒于學(xué)生的理解和掌握知識(shí)的速度不盡相同，為最大發(fā)揮學(xué)生的潛力，從學(xué)校層面上，可針對(duì)不同專業(yè)開(kāi)設(shè)難度不同的電工電子實(shí)驗(yàn)，譬如我校針對(duì)計(jì)算機(jī)類專業(yè)開(kāi)設(shè)的是《電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)B》，對(duì)自動(dòng)化專業(yè)開(kāi)設(shè)的為《電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)A》，而對(duì)電子技術(shù)類和通信類專業(yè)則開(kāi)設(shè)的是《電工電子實(shí)驗(yàn)課程》，上述三門(mén)課程的難度成遞增的趨勢(shì)，這也主要是根據(jù)專業(yè)對(duì)學(xué)生的能力要求而設(shè)定的。此外，學(xué)校還鼓勵(lì)學(xué)生參與科研活動(dòng)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目中，遵循“注重過(guò)程、興趣驅(qū)動(dòng)、自主實(shí)踐、鼓勵(lì)創(chuàng)新”的原則，重點(diǎn)引入教師科研與技術(shù)開(kāi)發(fā)課題中的子項(xiàng)目，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室中的綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以及工程實(shí)習(xí)基地中的創(chuàng)新性子項(xiàng)目。

對(duì)于每一門(mén)課程，教師在安排教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃時(shí)，可根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的難易程度，安排分層化的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，在滿足基本指標(biāo)的情況下，鼓勵(lì)學(xué)生去完成擴(kuò)展指標(biāo)；也可以按照項(xiàng)目的難易程度分為三個(gè)層次：基礎(chǔ)項(xiàng)目、綜合性設(shè)計(jì)題目、以及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而激勵(lì)起學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣、旺盛的求知欲、積極的探索精神，促進(jìn)學(xué)生對(duì)整個(gè)課程的融會(huì)貫通[4]，不斷鼓勵(lì)學(xué)生在廣度和深度上不斷學(xué)習(xí)，努力豐富自身的知識(shí)架構(gòu)。

4 結(jié)語(yǔ)

電工電子技術(shù)課程是高等院校工科專業(yè)的一門(mén)必修課，直接為后續(xù)專業(yè)課程服務(wù)；加上現(xiàn)在專業(yè)滲透較深較廣，使得電工電子技術(shù)在各專業(yè)中顯得越來(lái)越重要。為適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，采用其倡導(dǎo)的核心理念—成果導(dǎo)向教育理念，設(shè)計(jì)和安排電工電子實(shí)驗(yàn)課程，使學(xué)生在過(guò)程化的學(xué)習(xí)模式和分層次的考核模式下，通過(guò)大量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)思路、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)的全面訓(xùn)練，完成工程實(shí)踐的鍛煉，進(jìn)一步培養(yǎng)其工程思維和創(chuàng)新意識(shí)，從而培養(yǎng)其分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，滿足社會(huì)的需要。

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