基于OBE理念的“自動控制原理”教學過程改革研討

郭云飛 張樂 彭冬亮 呂強

摘要：針對“自動控制原理”教學過程質量提高的問題，文章基于工程教育認證OBE理念，以學生的學習產出為導向，從教學大綱修訂、課堂教學改革、課后反饋預警、課程目標達成評價四個方面對“自動控制原理”教學過程進行持續改進，從而改進學生課程目標達成情況，幫助學生提高解決復雜控制工程問題的能力。

關鍵詞：OBE;教學過程;持續改進;“自動控制原理”

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）44-0124-02

一、引言

工程教育專業認證是專業認證機構對高等教育工程類專業教育實施的專業認證，旨在為工程類專業畢業生進入所屬行業就業提供教育質量保證[1]。工程教育專業認證的核心理念是“產出導向教育”（Output Based Education，OBE），其核心要素包括：以學生為中心，以產出為導向，持續改進[2]。2016年6月，我國正式成為工程教育專業認證《華盛頓協議》成員，基于OBE理念對教學過程進行改革，對提高我國畢業生教育質量，促進我國高等工程教育與國際接軌，具有重要的意義。

“自動控制原理”是自動化、電氣工程及其自動化等專業的專業基礎課和核心課程，在自動化專業課程體系中占有重要地位。課程內容主要包括線性連續控制系統建模、分析（時域、復頻域、頻域）與校正，線性離散控制系統，及非線性控制系統等。授課時需要從“方法論”、“系統論”的高度，培養學生具備分析與解決復雜控制工程問題的專業知識和能力[3，4]。

隨著經濟與社會的飛速發展，傳統教學模式的人才培養與社會需求存在鴻溝[5]。基于OBE理念對“自動控制原理”的教學過程進行改革勢在必行[6]。本文擬從教學大綱修訂、課堂教學改革、課后反饋預警、課程目標達成評價四個方面對“自動控制原理”的教學過程進行持續改進，以期提高對學生的培養質量，同時幫助學生提高解決復雜控制工程問題的能力。

二、教學大綱修訂

基于工程教育專業認證OBE理念的教學過程是一個反向設計、正向實施的過程。對于“自動控制原理”這門課程而言，反向設計體現的是根據專業培養方案的畢業要求及其指標點，完善修訂“自動控制原理”的教學大綱，明確課程目標及與畢業要求指標點的支撐關系，制定公平、合理、可操作的平時成績評價方法。

1.制定公開可衡量的課程目標。每一個課程目標對應畢業要求的一個或兩個指標點，課程目標按照專業基礎知識、利用專業知識分析問題、應用專業知識解決復雜控制工程問題三個層面進行縱向分解。

2.制定能反映學生實際水平的平時成績評測標準。平時成績的考核采用作業、隨堂測試、課堂表現、實驗環節等多種方式進行。通過和全體授課教師反復討論，制定出更能反映學生真實水平、易操作的評定方法。

3.完善考試出卷、判卷環節。首先，試卷出題不僅要注意授課內容的覆蓋度，還要明確每道題目與每個課程目標的支撐關系。其次，需要設計綜合題目，反映學生對復雜控制工程問題的建模、分析與設計能力。最后，采取統一出卷、流水判卷的方式，確保期末成績評定標準的一致性。

三、課堂教學改革

課堂教學是學生汲取專業知識、培養專業能力的中心環節。基于OBE理念的教學過程改革必須高度重視課堂教學環節的持續改進。

1.調整授課內容。基于OBE理念調整授課內容，就要圍繞以學習產出為導向，根據課程目標的達成對授課內容的組成和課時占比進行優化，充分利用現代工具，增加行業企業最新發展需求的相關內容。如根軌跡部分，可以側重講解根軌跡的原理和基本規則，利用Matlab強化根軌跡的理解，減少學生記憶一些繪制細節。

2.優化授課形式。基于OBE理念優化授課形式，就要堅持以學生為中心，通過各種方式調動學生的聽課積極性。智能手機的普及對現代授課帶來了巨大沖擊。禁止手機的使用不如利用手機進行授課。如開展慕課、“雨課堂”、通過手機在線平臺進行隨堂測試等。除此之外，將授課班學生進行分組，按照小組搶答問題也能調動大家的上課積極性。

3.建立課內閉環。基于OBE理念對課堂教學改革需要有持續改進的意識。通過隨堂測試、翻轉課堂等形式，可以實時把握學生對課程目標的達成情況，從而在復習課時可以有針對性的強化。

四、課后反饋預警

為了幫助學生達成課程目標，建立課后學習效果反饋機制和學困生預警制度非常重要。

1.作業反饋。通過批改學生提交的作業，可以清楚地判斷每個學生對授課內容的掌握程度。多數學生掌握不好的部分需要在下節課或單元復習課重點講解。為了避免抄襲作業，可以盡可能地布置個性化作業，如題目的參數與學生的學號關聯、疑似抄襲的作業下節課隨堂測試等，對確認抄襲的學生要扣除平時成績。

2.在線答疑。授課教師通過網絡教學平臺、微信群、QQ、郵件等多種方式，建立師生在線答疑渠道。通過這種方式，除了解答學生疑問外，更重要的是掌握了哪些學生從不參與答疑，這些不參與在線答疑或討論的學生往往是學困生，對學習缺少主動性。

3.預警機制。通過上述方式找到學困生之后，可以在課間與這些學生交流，了解他們學習困難的內在因素（如混畢業、沒興趣、基礎差、沉迷游戲、心理問題等），進而通過反饋到院系、學工、班主任等處來幫扶學生。

五、課程目標達成評價

課程目標達成評價是畢業要求達成評價的基礎，完成教學過程持續改進，實現工程教育專業認證OBE理念的重要一環。課程目標的達成評價主要從定量評價和定性評價兩方面進行。

1.定量評價。定量評價主要通過平時成績和期末成績進行量化評價。平時成績包括作業、課堂表現、實驗等環節，根據每個環節的得分情況及支撐課程目標的權重計算平時成績部分的課程目標達成度。然后根據期末成績每道題目的得分情況及支撐課程目標的權重計算期末成績部分的課程目標達成度。

2.定性評價。定性評價主要通過課程結束后學生調查問卷自我評價來實現。學生針對每一個課程目標，對自己的達成情況進行五級制自評。對于小班化課程，授課教師也可以對每位同學的表現進行定性評價。

六、結語

本文主要針對“自動控制原理”這門課程，從課程大綱、課堂教學、課后反饋及課程目標達成評價四個方面探討了基于OBE理念的教學過程改革。希望通過這些措施，能幫助更多的學生達成課程目標，提高他們解決復雜控制工程問題的能力。

參考文獻：

[1]顧佩華，胡文龍，等.基于“學習產出”（OBE）的工程教育模式——汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.

[2]李志義.解析工程教育專業認證的成果導向理念[J].中國高等教育，2014，（17）：7-10.

[3]吳曉蓓.“自動控制原理”課程講授的幾個要點[J].中國大學教學，2005，（9）：28-30.

[4]王萬良.“自動控制原理”課程教學中的幾個關鍵問題[J].中國大學教學，2011，（8）：48-51.

[5]施曉秋.遵循專業認證OBE理念的課程教學設計與實施[J].高等工程教育研究，2018，（5）：154-160.

[6]吳小娟.自動控制原理在線開放課程的探討[J].教育教學論壇，2018，（5）：180-181.