成果導向教育理念在電工電子實驗教學中的實踐探索

常玉梅 劉艷 付麗麗

【摘 要】本文以工程教育專業認證為背景，將成果導向理念應用到實驗教學當中，探索以學生為中心，將教學實施進程的過程化管理和對學生采用過程化考核的方式，結合有限時間的課堂教學和大量的課余開放實驗，從而培養學生的工程意識，發展其解決實際問題并在跨領域開展研究的能力。

【關鍵詞】成果導向教育；工程教育專業認證；電工電子實驗教學；過程化管理和考核；分層化

中圖分類號： G642.423 文獻標識碼： A 文章編號： 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

成果導向教育（Outcome Based Education，簡稱 OBE，亦稱作能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育）是一種先進的教育理念，于 1981 年由 Spady 等人提出，之后便很快得到了人們的重視與認可，并已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念。OBE理念強調，教師進行教學設計和實施教學的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果（Learning outcomes），其關鍵在于樹立以學生為中心的教育理念，并將其落實在專業培養方案的制定和實施、人才培養模式改革以及教育教學資源建設的全過程之中[1]。我國自2006年開始開展工程教育專業認證的試點工作以來，一貫秉承OBE理念為專業認證工作的核心理念。

電工電子技術實驗課程是高等院校理工類專業學生重要的專業基礎課，是大學教育階段的主要工程性實踐環節，其教學目的是給學生提供一個理論知識和工程實際相結合的平臺，使學生能夠更好地將理論知識轉化為實踐能力，培養學生一定的工程技能，從而能迎合工程教育專業認證的需求。然而，學生在平時的學習過程中，理論知識與實踐結合的能力普遍比較薄弱，對知識點的掌握也是更多地停留在驗證理論結論的層面上；對于簡單的單元電路設計，學生基本能掌握，但是一旦設計到中等復雜難度的設計類題目，尤其是數模結合類的，則往往不能得到完整且準確的設計方案。此外，最終的考核形式，即便是以“操作+筆試”的形式來進行期末考核，仍然可看作是應試的一種升級形式，即學生在整個課程學習過程中，極少部分學生會刻意訓練自己的工程意識。因此，在傳統的電工電子實驗教學的模式下培養的學生，在完成該門或該系列的課程后，學生并不能達到課程設置的教學目的。本文以工程教育專業認證為背景，將成果導向理念應用到實驗教學當中，探索以學生為中心，將教學實施進程的過程化管理和對學生采用過程化考核的方式，結合有限時間的課堂教學和大量的課余開放實驗，將工程意識貫穿整個課程的教學過程，從而使學生在掌握本學科領域內應學到的基礎知識，同時發展解決實際問題并在跨領域開展研究的能力。

1 工程意識培養的重要性

專業認證指標特別強調專業應具有滿足工程需要的、必備的實踐教學體系[2]，重視培養學生的工程實踐能力與創新意識。因此，基于能力培養的實踐教學理念必須貫穿于人才培養計劃的全過程。而在實踐教學的具體實施過程中，要明確培養學生的哪些能力，以及如何潛移默化地建立學生的工程意識，需要專業任課教師及其教研組進行大量的企業調研和進行高校之間的教學交流活動，進而針對性地設置相關專業的系統性教學內容。

我國高等學校工科四年制本科教育的培養目標規定：“工科本科教育培養適應社會主義建設需要的、德智體全面發展的、獲得工程師基本訓練的高級工程技術人才。學生畢業后主要去工業生產部門，從事設計、制造、運行、施工、研究開發和管理等工作，也可以去科學研究部門、教育部門工作”。而工程意識是工程技術人員最重要、最基本的素質之一，是人對工程設計過程的特點及意義所形成的思維結論。現代工程往往涉及眾多領域，工程技術人員在實施項目之初，要嚴格從工程的角度出發，對整個方案進行周密的思考，并具有一定的創新意識。此外，在項目實施過程中，工程技術人員要有遵章守紀的安全意識、嚴格把關的質量意識、“節能降耗，降低成本”的經濟意識以及合力攻關的團隊合作意識。因此，工程意識是一個整體概念，只具備其中某一方面或某一種意識而缺乏其他方面意識的工程技術人員，不能稱其具備工程意識[3]。

電工電子實驗教學是高等學校工科專業的重要基礎課程，該課程的開設在工科專業的人才培養中具有十分重要的作用。通過學習這門課程，學生能夠對許多理論概念獲得更清晰、 更深入的了解，有利于激發其主動學習的興趣，加強工程素質的培養，提高實踐技能，并能夠有所創新。現代管理重視過程管理，認為控制了過程就能控制結果。構建過程管理考評模式應從專業培養方案出發，綜合考核課程全過程，綜合評判學生各種能力，包括自學能力、資料收集整理能力、方案設計能力、儀器儀表使用能力、電路搭建調試能力、故障排查能力、優化能力、報告撰寫能力、表達及協作能力等。除此之外，為配合專業認證需求，培養具有工程意識的本科生，還應在上述能力的培養和評判之外，注重引入創新意識、團隊協作意識、安全意識和質量意識的培養。譬如在教學過程中，加強用電安全、儀器儀表的規范操作等來培養學生的安全意識；驗證類實驗可以和實際工程項目中的檢測階段工作結合，增加故障排查的實踐內容，培養學生的質量意識；小型設計類實驗鼓勵學生采用多種設計方法，大型設計類實驗則采用小組的形式完成，來培養學生的創新意識和團隊合作意識。總之，整個教學過程始終以學生最終應具備什么樣的工程素質和工程意識為導向，來設計和組織教學安排。

2 過程化管理培養學生的工程意識

電工電子實驗課程的通常是配套理論教學的進度來安排教學計劃。理論課的授課方式一般是逐個知識點的講解，而本科階段的課程大都包含了大量的知識點，因此學生在有限的課堂學習中，理解并掌握教師教授的多個知識點之后，需要花大量的時間進行內部消化，更談不上對知識點進行有機融合了。實驗課程則為學生提供了這樣一種平臺，能夠使學生結合實際的電路特性來理解課堂上的知識點，并了解到理論情形和工程情形下的不同之處，促進了學生對知識點的理解和掌握程度。然而，對于一些設計類的實驗，通常需要學生綜合利用自己所學的知識來完成，這就需要學生對該門課程甚至該系列課程有較好的理解和掌握，能夠了解知識點之間的聯系，以及它們之間的有機融合，這就與實際的工程項目十分類似，即需要工程師具有一個完整的知識架構樹，由點及面，或由粗到細，才能很好地去完成項目。因此，筆者提出在基礎實驗課程的教學實施中，也可以引入過程化的管理方式，這里所說的管理，并不單單是教師對學生的管理，而是以學生為中心，教師只是作為引導者，促使學生通過逐個知識點的學習和對應實驗的完成，管理自己的知識和技能的積累過程，構建起自身的知識架構樹。

過程化管理的具體實施過程，可以通過以下幾個方面來安排教學計劃和教學方法：（1）教師介紹課程的重要性、教學目的和知識架構，對學生在修完這門課程后應該“會什么”有一定的了解；（2）在課程接近尾聲時，安排1～2個小型綜合設計類實驗，該實驗可以在課程開始時公布，通過教師簡單介紹完成該項目，讓學生了解需要提前掌握哪些知識點和技能，目的是讓學生在整個課程學習過程中，思考自身是否準備好去完成該項目；（3）在教學實施中，教師引導學生如何通過驗證類實驗和設計類實驗里掌握某一類知識點，并督促學生進行自我總結和歸納；此外，還應鼓勵學生去有機的融合已掌握的知識點；（4）過程化管理中，教師只是引導者，每位學生都應建立起自己的知識架構樹，并非千篇一律；（5）整個教學過程中，要始終強調安全意識、質量意識和行業標準化意識的培養。

3 過程化/分層化考核激勵學生的創新意識

在基于過程化管理的實驗教學模式下，學生時刻了解自身知識和技能掌握的動態。在該模式下，教師對學生的考核也會更加準確和公平，不僅可以在教學過程中實時掌握學生的學習動態，還可以針對性對不同學習進度的學生制定個性化的指導方案。并且，在學生完成每個實驗項目時，可從實驗準備、實驗完成質量等方面來考核其對知識點的掌握情況，以及通過監督其在實驗完成過程的規范操作等方面來加強其安全意識和質量意識。所以，采用過程化的考核方式，是讓學生由被動變主動，半數以上的成績交由學生自己決定，而這部分成績的考核是根據其平時的各種表現來進行量化考核，從而可以達到激發學生學習積極性的目的，只要學生在學習過程中能夠按照教師制定的評定標準去認真完成相應的指標，那么他就能夠達到課程合格要求的水平；同時結合期末考核來檢驗學生主動學習階段性效果，從而促使學生主動地全程參與到課程的學習過程中。

另一方面，鑒于學生的理解和掌握知識的速度不盡相同，為最大發揮學生的潛力，從學校層面上，可針對不同專業開設難度不同的電工電子實驗，譬如我校針對計算機類專業開設的是《電工電子基礎實驗B》，對自動化專業開設的為《電工電子基礎實驗A》，而對電子技術類和通信類專業則開設的是《電工電子實驗課程》，上述三門課程的難度成遞增的趨勢，這也主要是根據專業對學生的能力要求而設定的。此外，學校還鼓勵學生參與科研活動和創新實驗活動。在開放實驗創新項目中，遵循“注重過程、興趣驅動、自主實踐、鼓勵創新”的原則，重點引入教師科研與技術開發課題中的子項目，開放實驗室中的綜合性、設計性、創新性實驗項目，以及工程實習基地中的創新性子項目。

對于每一門課程，教師在安排教學內容和教學計劃時，可根據知識點的難易程度，安排分層化的驗收標準，在滿足基本指標的情況下，鼓勵學生去完成擴展指標；也可以按照項目的難易程度分為三個層次：基礎項目、綜合性設計題目、以及創新實驗項目，從而激勵起學生的創新意識，調動學生主動學習的興趣、旺盛的求知欲、積極的探索精神，促進學生對整個課程的融會貫通[4]，不斷鼓勵學生在廣度和深度上不斷學習，努力豐富自身的知識架構。

4 結語

電工電子技術課程是高等院校工科專業的一門必修課，直接為后續專業課程服務；加上現在專業滲透較深較廣，使得電工電子技術在各專業中顯得越來越重要。為適應工程教育專業認證的要求，采用其倡導的核心理念—成果導向教育理念，設計和安排電工電子實驗課程，使學生在過程化的學習模式和分層次的考核模式下，通過大量進行實驗思路、實驗設計、實驗技術的全面訓練，完成工程實踐的鍛煉，進一步培養其工程思維和創新意識，從而培養其分析問題、解決問題的能力，滿足社會的需要。

【參考文獻】

[1]中國工程教育專業認證協會.工程教育認證標準（2015版）[S].2015.

[2]吳愛華，鄭秀英.穩步推進工程教育專業認證工作[J].中國高等教育，2008：18.

[3]劉萬鋒.高等工程教育學生創新和實踐能力的培養途徑與措施[J].廣東工業大學學報：社會科學版，2005（2）：22.

[4]劉艷，孫科學，張昀，丁可柯.基于CDIO的電工電子實驗教學信息化建設研究與實踐[J].科技視界，2016（10）：67.