基于OBE的“電子技術”課程教學改革初探

□ 章 偉 余 粟 汪敬華

隨著新時代我國產業轉型升級和新經濟的蓬勃發展，對工程技術人才培養提出了更高的要求，傳統的高等工程教育也面臨迫切的改革需要。教育部推出“新工科”計劃，將工程教育改革拓展到多學科交叉領域，并提升到國家戰略和未來發展的高度。“新工科”建設計劃從教育教學理念、學科專業結構、學科專業建設、人才培養模式、多方合作教育、實踐創新平臺、教師隊伍建設和人才培養質量等多個方面進行改革和加強，以期達成工程教育“新理念、新結構、新模式、新質量、新體系”的“五新”目標。其中，“新理念”就要求在工程教育中引入新的教學理念。為此，結合上海工程技術大學培養應用型本科工程技術人才的實際，我們積極開展了“電工學”課程教學改革，其中一項嘗試是引入OBE（Outcome Based Education）教育理念。本文結合近年來“電子技術”課程的教學實踐，簡要探討下基于OBE理念的課程教學改革嘗試。

“電工學”是大多數工科院校非電類本科學生必修的一門基礎課程。上海工程技術大學作為一所以培養應用型本科專業技術人才為主的工科院校，有機械、汽車、軌道、材料、化工、服裝等工程學院。近年來，電工教研室針對不同的專業特色，先后開設了“電工技術”“電子技術”等電工學理論和實踐類課程。隨著中國智能制造的轉型升級，無論是上海還是其他地方都對新的復合型工程技術人才有迫切需求。在新的時代背景下，如何使“電工學”課程適應新工科專業的需求，是一個值得思考的問題。我們從改變教育理念入手，在“電子技術”課程中率先引入OBE理念。OBE在美國、加拿大等發達國家的工程教育中已經得到了廣泛應用，“新工科”計劃也強調工程教育專業要實施成果導向教育，即引入OBE教育理念。為此，我們嘗試在“電子技術”課程中強化成果導向教育，注重對學習結果的評估，創新達成學習結果的教學方法，取得了較好的教學效果。

一、“電子技術”教學現狀及問題分析

上海工程技術大學電工教研室面向全校非電類本科專業學生開設了“電子技術”專業基礎課，一般一學期48學時左右，授課對象主要是機械、軌道、汽車、材料、航空等學院的本科生。目前“電子技術”課程教學過程中存在的主要問題有：①部分學生對整個課程和有些章節的學習結果不夠明確，只是被動地學習，因而對“電子技術”主要內容和關鍵知識點理解不夠深刻；②現有教材部分章節中的教學案例有些陳舊，不能跟上日新月異的電子技術發展，很難引起學生的學習興趣；③整個課程和部分章節的學習結果評價方法相對單一，評價主要以期終卷面考核為主，導致教師對整個課程學習過程掌控不夠，所給學業成績也與學生的真實學習效果有一定偏差。

二、基于OBE理念下的“電子技術”課程改革初探

針對上述“電子技術”課程教學中存在的主要問題，我們在系統地學習OBE教育理念的基礎上，嘗試按照OBE理念進行課程教學改革。

1.讓教師掌握OBE理念并將其貫穿于“電子技術”課程教學過程之中。教師作為整個教學過程中的主導者，要實施成果導向教育，就必須先完整地掌握OBE教育理念的主要思想。電工教研室近年來主要通過組織青年骨干教師暑期赴加拿大溫莎大學參加教學能力提升培訓，完整地學習OBE教育教學思想；組織教師參加學校教務處有關OBE教育理念的培訓課程；鼓勵電工學教學同行相互交流等措施來強化主講教師對OBE理念的學習。成果導向教育認為教師需要對學生的課程學習結果有清晰的構想，并通過設計合適的教育結構來促進和達成這些學習結果。區別于傳統的以教學內容驅動的模式，OBE教育模式的動力是學習者的產出，即學生的學習成果（Outcomes）。近年來，隨著工程教育認證和“新工科”計劃的推出，國內對基于OBE的本科教學模式改革已有不少研究，取得了很多有意義的研究成果，部分可應用于“電子技術”課堂教學之中。讓教師明確掌握OBE理念是基于OBE的電子技術課程教學改革的第一步。主講教師在課堂教學中還必須進一步貫穿這一理念，力爭做到在教學中讓學習結果、教學方法和學習結果評估三者有效整合并構成完整閉環，達到想要的教學效果。

2.將每節“電子技術”課的學習結果細化并構建多種學習結果的評估方式。針對問題①，即部分學生對整個課程和有些章節的學習結果不夠明確的問題，我們完善了“電子技術”課程教學大綱，更新了課程設計，明確了每章節要求達到的學習結果。針對問題②，我們在清華大學出版社出版了針對應用型本科生的《電子技術》新教材，更新了教學案例。使用實踐表明，學生對新教材中的案例有濃厚的興趣，后續也針對性地開設了“電子技術創新實踐”課程，受到了廣大學生的好評。此外，要求主講教師在每一節課堂教學中細化達到這些學習結果的教學方法和手段，以及如何評估學習結果的達成度。近幾年的教學實踐表明，引入OBE教學理念可進一步調動教師創新教學方法的主觀能動性，激發學生的學習興趣。在整個“電子技術”學習過程中，我們增加了課堂小測驗、課堂提問、小組討論、研究報告等評估學習效果的方式，及時發現學生在學習中遇到的問題，并有針對性地調整教學側重點。期末測評后，我們計算了教學大綱中列出的每個教學效果的達成度，有效地指導了后續的“電子技術”課程教學實踐。

3.創新教學方法和學習結果評估方式，以達成較好的教學效果。要達成較好的學習效果，就必須對教學方法和學習結果評估方式進行創新。針對每次課堂教學不同的學習結果，也需要采用不同的教學方法和手段。對要求學生重點掌握的“電子技術”內容，如晶體管的特性、基本放大電路的分析、集成運放在信號運算方面的應用、組合邏輯電路的分析和設計、時序電路的分析等，采用課內實驗演示、案例教學、EVB平臺仿真、微視頻等新的教學方式。對學生學習結果的評估，之前主要通過課后作業和期末考評的方式進行，手段比較單一，不便于老師掌握整個課程學習情況，從而導致了問題③。引入OBE理念后，要求主講教師在每次課堂教學中隨時提醒學生注意學習結果，并及時評估。教學實踐中，針對不同的學習結果，可采取多種評估手段，如課堂提問、分組討論、隨堂測驗等方式。實踐表明，通過創新教學方法和學習結果評估方式，能夠達到較好的教學效果。近年來通過不斷總結教學經驗、創新教育教學方法，“電子技術”課程先后被評為校級精品課程和上海市教委重點課程項目，成為廣受學生歡迎的一門專業基礎課程。很多學習過這門課程的同學，結合自身專業，在大學生工程創新訓練平臺上進行電子技術的創新實踐，先后獲得了各類電子類學科競賽的獎項，如“挑戰杯”“飛思卡爾”智能車、“西門子”杯工業自動化比賽的全國一二等獎等。實踐表明，OBE教育模式有助于提高學生的工程創新能力。

在“新工科”計劃的背景下，將OBE教育理念引入“電子技術”課程的教學之中，要求主講教師系統性地掌握基于OBE的教學方法和理念，并能貫穿于整個教學過程中，然后通過將每節“電子技術”課學習結果細化，創新教學方法和學習結果的評估方式，可以達到較好的教學效果。基于OBE理念的“電子技術”初步教學實踐表明，OBE模式可以引導學生主動學習，培養學生的創新意識，提高學生解決工程問題的能力。

參考文獻：

[1]秦曾煌.電工學上下冊（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]汪敬華，章偉，陳國明.電子技術[M].北京：清華大學出版社，2014.

[3]章偉，蘇圣超，汪敬華.淺議課程設計中學習結果的作用及其表述[J].新課程研究，2014，（5）：14-15.

[4]趙衛紅，王彥斌.基于OBE理念的精細化工專業實驗課程建設[J].高等教育，2015，（3）：85-85.