基于成果導(dǎo)向的“電機(jī)學(xué)”課程教學(xué)設(shè)計(jì)

權(quán) 悅，國 海，徐朝勝，周小杰，胡福志，張 帝，陳 娟

（安徽科技學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院，安徽 蚌埠 233030）

0 引言

隨著正式加入《華盛頓協(xié)議》，我國高校教育步入了國際工程教育認(rèn)證階段.工程教育認(rèn)證對(duì)我國傳統(tǒng)的高等教育模式而言，既是機(jī)遇，更是挑戰(zhàn).它要求高校教師在人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、教學(xué)方式等方面都與時(shí)俱進(jìn)地做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整[1].在推進(jìn)工程教育認(rèn)證的過程中，人們形成了一個(gè)共識(shí)[2-3]，即以知識(shí)傳授為主要目標(biāo)的傳統(tǒng)教育模式不能適應(yīng)工程教育認(rèn)證的要求，成果導(dǎo)向教育（OBE）理念的工程教育認(rèn)證應(yīng)運(yùn)而生.

與以教師為主導(dǎo)、知識(shí)傳輸為目的的傳統(tǒng)教學(xué)不同，OBE 理念是一種以學(xué)生為中心、以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向的新型教育模式.它不再以教師講授為中心，而是以教學(xué)內(nèi)容為教學(xué)設(shè)計(jì)的核心，注重的是反向設(shè)計(jì)原則，即以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為核心，按照定義、實(shí)現(xiàn)、評(píng)價(jià)、使用學(xué)習(xí)產(chǎn)出四個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置培養(yǎng)方案和課程培養(yǎng)計(jì)劃[4-5].近年來，國內(nèi)許多教育學(xué)學(xué)者針對(duì)各自的專業(yè)領(lǐng)域，從宏觀層面研究了OBE 理念及改革實(shí)施方案，取得了豐碩的成果；但是，如何在微觀層面準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)OBE 理念的內(nèi)涵建設(shè)仍然是困擾一線教師的難題，也是目前專業(yè)課程改革建設(shè)中急需解決的問題.正如王永泉等[6]指出的：“改革到深處是課程，如何在具體課程建設(shè)和課程教育實(shí)踐中融入OBE 理念，是當(dāng)前工程教育改革的難點(diǎn)和痛點(diǎn).”本文將以“電機(jī)學(xué)”課程為例，結(jié)合作者在實(shí)際教學(xué)工作的思考，從微觀層面探索OBE理念在課程教學(xué)中的實(shí)施方法.

1 傳統(tǒng)模式下“電機(jī)學(xué)”課程現(xiàn)狀分析

“電機(jī)學(xué)”課程是電氣工程的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個(gè)電氣工程專業(yè)課程體系中處于重要地位.經(jīng)過“電機(jī)學(xué)”課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生既能熟練應(yīng)用“電路”“高等數(shù)學(xué)”“工程電磁場(chǎng)”等課程知識(shí)分析電機(jī)的工作原理與特性，也能靈活運(yùn)用“電機(jī)學(xué)”的相關(guān)知識(shí)處理相對(duì)復(fù)雜的工程問題，為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ).可以毫不夸張地說，“電機(jī)學(xué)”課程教學(xué)效果的好壞將會(huì)影響到后續(xù)電氣工程專業(yè)其他課程的教學(xué)，并直接影響電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量.

為了針對(duì)學(xué)生“電機(jī)學(xué)”課程學(xué)習(xí)具體情況對(duì)現(xiàn)有教學(xué)模式進(jìn)行改革，我們對(duì)本校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)2017、2018 級(jí)共235 名學(xué)生展開了問卷調(diào)查.問卷內(nèi)容主要包括學(xué)生對(duì)“電機(jī)學(xué)”課程的學(xué)習(xí)認(rèn)知與態(tài)度、學(xué)生對(duì)“電機(jī)學(xué)”課程開設(shè)與教學(xué)效果的評(píng)價(jià)、學(xué)生對(duì)“高等數(shù)學(xué)”課程教學(xué)的期望等內(nèi)容，調(diào)查結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示.

圖1 學(xué)生對(duì)“電機(jī)學(xué)”課程的學(xué)習(xí)認(rèn)知與態(tài)度

圖2 學(xué)生對(duì)“電機(jī)學(xué)”課程的教學(xué)效果滿意度

圖3 是對(duì)學(xué)生對(duì)“電機(jī)學(xué)”課程的考核方式滿意度

從圖1 的結(jié)果可以看出，不少的同學(xué)沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)熱情不高.這主要是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)教學(xué)模式下，教師主要是羅列知識(shí)，對(duì)應(yīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行一般講述，期望讓學(xué)生快速地掌握具體的知識(shí)；沒有明確“電機(jī)學(xué)”課程在電氣工程專業(yè)課程體系中的地位，也沒有講清楚“電機(jī)學(xué)”課程的預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)與電氣工程專業(yè)的支撐關(guān)系.因?qū)W生對(duì)于學(xué)習(xí)“電機(jī)學(xué)”課程應(yīng)達(dá)成的能力沒有清晰的認(rèn)識(shí)，實(shí)際教學(xué)也忽略了課程預(yù)期達(dá)到的能力指標(biāo)與畢業(yè)要求的支撐關(guān)系，最終使得教學(xué)不能將學(xué)習(xí)產(chǎn)出與畢業(yè)要求各個(gè)能力指標(biāo)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合.

由圖2可看出，大部分學(xué)生對(duì)目前“電機(jī)學(xué)”的教學(xué)效果滿意度不高，主要原因是傳統(tǒng)的灌輸式的課堂教學(xué)不能滿足學(xué)生的實(shí)際需求.目前，課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)方式主要是根據(jù)課程內(nèi)容由學(xué)校教學(xué)管理部門或授課老師制定.教師在授課過程中，主要以對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講解為主，沒有充分考慮學(xué)生的接受程度，忽略了學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位.學(xué)生在課堂教學(xué)過程中處于被動(dòng)狀態(tài)，對(duì)課程學(xué)習(xí)相對(duì)盲目，積極性不高；對(duì)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)僅僅是局限于知識(shí)點(diǎn)的記憶，缺少對(duì)專業(yè)知識(shí)的靈活應(yīng)用.這就使得課堂教學(xué)實(shí)際效果與預(yù)期效果差距較大.

圖3的結(jié)果顯示，多數(shù)學(xué)生對(duì)目前“電機(jī)學(xué)”課程的考核方式滿意度不高.目前，“電機(jī)學(xué)”課程考核仍然采用傳統(tǒng)的應(yīng)試教育方式，以單一考試作為對(duì)學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果的最終評(píng)價(jià)，忽略了形成性評(píng)價(jià)和過程評(píng)價(jià).考查內(nèi)容也主要是書本知識(shí)掌握程度，忽略了對(duì)知識(shí)運(yùn)用和創(chuàng)新能力的考核，這在一定程度上造成了“老師為了考而教，學(xué)生為了考而學(xué)”的課程教學(xué)現(xiàn)狀.長遠(yuǎn)來看，傳統(tǒng)的單一考核評(píng)價(jià)，不僅使學(xué)生養(yǎng)成了為應(yīng)試而學(xué)習(xí)的消極學(xué)習(xí)態(tài)度，也無法促使教師持續(xù)有效改進(jìn)教學(xué)效果.因此，必須改變這種單一的專業(yè)課程學(xué)習(xí)考核方式，教學(xué)中學(xué)生除了應(yīng)掌握必需的課堂教學(xué)內(nèi)容外，還應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決工程問題的能力.

綜合上面的問卷分析可以看出，在傳統(tǒng)教育模式下的框架下，“電機(jī)學(xué)”課程教學(xué)在授課目標(biāo)的制定、授課內(nèi)容的實(shí)施、授課方式和考核方式等方面，都不能很好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求.長此以往，不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，而且更不能滿足專業(yè)教育認(rèn)證的要求.

2 OBE 理念下的“電機(jī)學(xué)”課程教學(xué)設(shè)計(jì)

OBE 理念的核心是以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向?yàn)槟繕?biāo)反向進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，這也是與傳統(tǒng)教學(xué)理念的最大區(qū)別之處，具體如圖4 所示.從圖中可以看出，在OBE 教學(xué)模式中，教學(xué)目標(biāo)主導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容，即按照自上而下的反向設(shè)計(jì)原則，以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，深化畢業(yè)要求與課程的關(guān)聯(lián)，從而去確定教學(xué)目標(biāo)；教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)最后是通過課程教學(xué)目標(biāo)來實(shí)施的.OBE教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)教學(xué)中單純的知識(shí)灌輸，強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)應(yīng)用的能力.在OBE的教學(xué)理念指導(dǎo)下，傳統(tǒng)的灌輸課堂將變?yōu)閷?duì)話課堂，教學(xué)模式也將由傳統(tǒng)的“重教輕思”變?yōu)椤皩W(xué)思結(jié)合”.

圖4 傳統(tǒng)教學(xué)模式與OBE 教學(xué)模式的對(duì)比

為了能夠使OBE 理念有機(jī)地融入課堂教學(xué)中，課程設(shè)計(jì)要滿足以下三點(diǎn)要求[6]：一是課程目標(biāo)的制定要與本專業(yè)的畢業(yè)要求相結(jié)合，指向?qū)W生的學(xué)習(xí)效果；二是教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)要充分支撐課程目標(biāo)，所采用的教學(xué)形式也要保證課程目標(biāo)的實(shí)施；三是課程考核要圍繞課程目標(biāo)，考核環(huán)節(jié)的設(shè)定要能滿足對(duì)課程目標(biāo)的量化要求.下面，將針對(duì)上述三點(diǎn)要求，具體討論OBE 理念在“電機(jī)學(xué)”課程教學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.

2.1 課程目標(biāo)

培養(yǎng)方案是專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的總綱，它對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的確定比較寬泛，并沒有針對(duì)具體課程提出明確的要求.為了使“電機(jī)學(xué)”課程能更好地滿足畢業(yè)要求，根據(jù)“電機(jī)學(xué)”課程特點(diǎn)及其在課程體系與畢業(yè)要求關(guān)聯(lián)度矩陣中的地位，梳理出記憶理解、應(yīng)用分析、理解分析、分析評(píng)價(jià)和應(yīng)用等五個(gè)目標(biāo)定位，并制定了相應(yīng)的五個(gè)課程目標(biāo).這五個(gè)課程目標(biāo)主要支撐了六個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，綜合體現(xiàn)了課程的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)，對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示.

表1 “電機(jī)學(xué)”課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系

2.2 課程教學(xué)內(nèi)容

課程教學(xué)內(nèi)容要充分支撐課程目標(biāo)，內(nèi)容的設(shè)置既要體現(xiàn)一定的知識(shí)目標(biāo)，也要體現(xiàn)相應(yīng)的綜合應(yīng)用能力目標(biāo)，總的設(shè)計(jì)原則是體現(xiàn)以學(xué)生為中心和復(fù)雜工程問題特征.為了在教學(xué)過程中貫徹OBE 的教育理念，教學(xué)內(nèi)容要充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，教學(xué)過程要能支持相對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo).因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)?shù)脑O(shè)置靈活多樣的教學(xué)形式，比如采用課堂講授法、課堂討論（討論法）、案例教學(xué)法（案例式）等策略，突破重點(diǎn)難點(diǎn)，與學(xué)生共同完成教學(xué)目標(biāo).另外，“電機(jī)學(xué)”是以一類電機(jī)作為一個(gè)章節(jié)進(jìn)行知識(shí)講解的，所以每部分教學(xué)內(nèi)容可能會(huì)支撐多個(gè)教學(xué)目標(biāo)的完成.下面給出的就是其中一個(gè)章節(jié)具體教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)與教學(xué)目標(biāo)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如表2所示.

表2 “電機(jī)學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)與教學(xué)目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

2.3 課程考核

OBE 理念要求課程考核除了要考查學(xué)生的知識(shí)掌握情況外，還要對(duì)能力培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行量化考核.所以，課程考核不能采用傳統(tǒng)的單一考核方式.同時(shí)，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，擴(kuò)大學(xué)生在各教學(xué)環(huán)節(jié)的參與度，我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中采用了靈活多樣的教學(xué)環(huán)節(jié)和必須采用的多元化考核方式.出于反饋教學(xué)效果好壞及公正客觀評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的目的，在“電機(jī)學(xué)”課程考核方面，設(shè)置了平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)考核或期末考核三個(gè)考核環(huán)節(jié)，最后根據(jù)這三類考核成績(jī)的加權(quán)和確定最后的總評(píng)成績(jī)，這三類考核成績(jī)的權(quán)重分別定為32%、8%和60%，如表3 所示.其中，平時(shí)考核又包括課堂考勤、平時(shí)作業(yè)、隨堂測(cè)試三個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)考核包括實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容.通過這些考核環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)過程性考核，以此來提高學(xué)生的學(xué)生熱情.上述考核環(huán)節(jié)的設(shè)定，綜合了理論層面和實(shí)踐層面的考核結(jié)果，既體現(xiàn)過程考核要素，也包括了結(jié)果考核要素，考核構(gòu)成要素較為科學(xué)、合理.

表3 “電機(jī)學(xué)”課程考核環(huán)節(jié)構(gòu)成

2.4 課程目標(biāo)達(dá)成度

“電機(jī)學(xué)”課程在整個(gè)電氣工程專業(yè)的課程體系中起到的是“承前啟后”的作用.為了適應(yīng)工程教育認(rèn)證的要求，在“電機(jī)學(xué)”授課過程中，將持續(xù)貫穿OBE 的教學(xué)理念，堅(jiān)持以“學(xué)生為主體”和“以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果”為輸出導(dǎo)向，不斷完善課程建設(shè)目標(biāo).課程考核環(huán)節(jié)主要用來考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度和應(yīng)用能力，不能科學(xué)地反映課程教學(xué)的效果.為了更能清楚地衡量課程的總體教學(xué)效果，還必須對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行量化分析.我們主要對(duì)“電機(jī)學(xué)”課程的課程目標(biāo)進(jìn)行細(xì)化、分解，通過學(xué)生的課程考核情況，對(duì)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn).課程目標(biāo)達(dá)成度由分目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)和總目標(biāo)達(dá)成度兩個(gè)要素構(gòu)成，具體的計(jì)算方法如表4 所示.

表4 “電機(jī)學(xué)”課程目標(biāo)達(dá)成度

根據(jù)上表中的目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)計(jì)算方法，對(duì)“電機(jī)學(xué)”課程的5 項(xiàng)課程分目標(biāo)達(dá)成度及課程總目標(biāo)分別進(jìn)行計(jì)算，若評(píng)價(jià)值達(dá)到預(yù)期值，則可以認(rèn)定教學(xué)效果良好；否則，認(rèn)為效果不理想，需要持續(xù)改進(jìn).課程考核評(píng)價(jià)與課程達(dá)成度評(píng)價(jià)相結(jié)合的雙重評(píng)價(jià)機(jī)制，打破了傳統(tǒng)的課程評(píng)價(jià)模式，充分體現(xiàn)了OBE 的教學(xué)理念，不僅有利于在日常教學(xué)活動(dòng)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也有利于教師對(duì)課程教學(xué)的整體把握.

3 結(jié)語

工程教育認(rèn)證是目前我國高等教育改革的重點(diǎn)工作，而將高度貼合工程教育認(rèn)證要求的OBE理念融入專業(yè)課程建設(shè)也是課程改革的主要趨勢(shì).本文結(jié)合我校電氣工程專業(yè)的實(shí)際情況，針對(duì)目前“電機(jī)學(xué)”課程存在的不足，在OBE 和框架下，堅(jiān)持以“學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出”為導(dǎo)向，對(duì)“電機(jī)學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容設(shè)定、考核方式與持續(xù)改進(jìn)等方面提出了相應(yīng)的改革思路與方法.

工程教育認(rèn)證的基礎(chǔ)就是課程建設(shè)，正如教育部高等教育司司長吳巖所說的“課程是教育最微觀問題，但解決的是教育最根本問題”.課程建設(shè)本身是持續(xù)改進(jìn)的過程，本文只是在專業(yè)認(rèn)證視域和標(biāo)準(zhǔn)下對(duì)OBE 理念在“電機(jī)學(xué)”課程構(gòu)建中的進(jìn)行了一般性探討，工程教育認(rèn)證和OBE 理念在課程教學(xué)改革中的內(nèi)涵，更有待于廣大一線教師在教學(xué)實(shí)踐中去研究、落實(shí).