基于PDCA的電子電工實踐課程融合式教學(xué)探討*

朱毅 張紅梅 周晶晶

（湖北商貿(mào)學(xué)院）

自2020年疫情爆發(fā)伊始，隨著疫情的反復(fù)，疫情防控逐漸走向了常態(tài)化，很多學(xué)生和教師都經(jīng)歷了“延期開學(xué)”或“線上開課”，全國教師通過線上直播授課、融合式教學(xué)、混合式教學(xué)等方式，保障了教學(xué)的進度。在學(xué)生正常返校后，將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具應(yīng)用到常態(tài)化教學(xué)過程中，形成了現(xiàn)有的線上線下深度融合的教學(xué)模式。經(jīng)過近兩年的實踐，已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗，過往參與的師生，對于融合式教育的體驗，都給予了高度評價。

2020年9月22日習(xí)近平總書記在教育文化衛(wèi)生體育領(lǐng)域?qū)＜掖碜剷现赋觯耙偨Y(jié)應(yīng)對新冠肺炎疫情以來大規(guī)模在線教育的經(jīng)驗，利用信息技術(shù)更新教育理念、變革教育模式[1]。2021年底，新冠肺炎的變異病毒開始在全球蔓延，我國部分地區(qū)又受到了變種病毒的影響。疫情防控常態(tài)化的背景下，新學(xué)期乃至往后更長的時間里，部分學(xué)生和教師依然會面臨無法按時返校的問題。面對新的形勢，湖北商貿(mào)學(xué)院深入貫徹習(xí)近平總書記的指示，積極利用信息技術(shù)，保障高校正常教學(xué)秩序，將線上線下融合式教學(xué)作為保障新學(xué)期順利開課的教學(xué)預(yù)案。教師在線下上課的同時，兼顧線上直播教學(xué)，依托升級后的軟、硬件，力爭線上課堂與真實課堂無差異的參與式學(xué)習(xí)，實現(xiàn)“課程一門也不能少、學(xué)生一個都不能少”的既定目標；之后請專家組深度參與指導(dǎo)融合式教學(xué)，信息化技術(shù)中心負責(zé)技術(shù)方案設(shè)計和硬件，依托各個在線課堂平臺及軟件，就融合式教學(xué)逐步落地實施，成為了疫情防控常態(tài)化下的新常態(tài)。

另外，在工程認證的大背景下，高校過往設(shè)置的人才培養(yǎng)方案，已經(jīng)不能很好地適應(yīng)市場需求。一方面，遍布各地的企業(yè)單位工程項目大量涌現(xiàn)，對專門人才需求缺口非常大；另一方面，高校的畢業(yè)生們又缺少能夠適應(yīng)企業(yè)的專業(yè)實踐能力，不能較好的適應(yīng)市場和企業(yè)的要求，無法勝任各類社會崗位工作。這種難以調(diào)解的沖突，似乎已成為各個行業(yè)在挑選應(yīng)用型人才時所面臨的困境。

科學(xué)的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督機制，是保障高校教學(xué)質(zhì)量不可或缺的組成部分，在國家“雙一流”建設(shè)及教育轉(zhuǎn)型發(fā)展大環(huán)境下，高校應(yīng)當(dāng)對應(yīng)用型人才的能力有明確的質(zhì)量監(jiān)督方案，通過科學(xué)的教學(xué)方式方法、適應(yīng)新形勢的教育理念，保證每一個本科畢業(yè)生能夠達到預(yù)期設(shè)定的培養(yǎng)目標，快速地切換身份、融入企業(yè)、參與工作。為此，我們研究學(xué)習(xí)了應(yīng)用較為廣泛的OBE、CDIO等理念，結(jié)合PDCA質(zhì)量監(jiān)控理念，嘗試了在電子電工實踐課程的教學(xué)過程中，加入質(zhì)量監(jiān)控、反饋、修正的循環(huán)理念，持續(xù)不斷地優(yōu)化調(diào)整課程體系，不斷強調(diào)結(jié)果導(dǎo)向、能力導(dǎo)向、實踐導(dǎo)向、職業(yè)導(dǎo)向，提高學(xué)生的綜合實力，確保能夠為國家、為社會培養(yǎng)出高質(zhì)量的應(yīng)用型人才。

一、電子電工實踐課程的現(xiàn)狀分析

電子電工類課程，包括電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等課程，都是電類、信息類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，既有重要的理論性，而其實驗性更強。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動電子設(shè)備技術(shù)的快速發(fā)展，電子電工類的課程已是當(dāng)下人工智能發(fā)展、智能設(shè)備研發(fā)、智能制造的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一。而目前專業(yè)培養(yǎng)計劃中，給理論課程配套設(shè)置的實踐環(huán)節(jié)，包括數(shù)個演示型、驗證型、設(shè)計型及綜合型實驗，還安排有配套的課程設(shè)計環(huán)節(jié)。通過開展相關(guān)的實驗項目，采用理論知識與實驗操作相結(jié)合的方式，使學(xué)生掌握常用的電工儀器、儀表及設(shè)備的使用，對基礎(chǔ)理論有進一步的加深和理解，以便鞏固和擴展課堂上所學(xué)過的理論知識。學(xué)會常用的分析方法，能獨立操作完成各實驗項目基本參數(shù)的測定和數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析，這些僅僅是課程培養(yǎng)計劃要實現(xiàn)的基本目標。

在新工科、工程認證等背景下，國家及社會各方面對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求不斷提高，過往教學(xué)過程中電工電子實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置，逐漸暴露出許多問題，主要表現(xiàn)在：

（1）對工科人才培養(yǎng)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系生搬硬套；

（2）教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控重理論課程輕實踐課程；

（3）實踐課程的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控過賴督導(dǎo)評教；

（4）實踐課程的質(zhì)量監(jiān)督控制缺乏有效的制度保障；

（5）對實踐課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量監(jiān)管幾乎空白。

針對上述問題，在進行電子電工實踐課程的建設(shè)和改革工作中，借鑒了PDCA循環(huán)理念，對現(xiàn)有電子電工類實踐課程的設(shè)計提出了一些新的想法，嘗試解決現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案中重理論輕實踐、重監(jiān)督輕反饋、重面授輕線上、重課堂輕課后等問題。

二、基于PDCA的電子電工實踐課程融合式教學(xué)設(shè)計

2019年教育部在深入推進新工科建設(shè)中指出：加快培養(yǎng)新興領(lǐng)域工程科技人才，改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè)，主動布局未來戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域人才培養(yǎng)[2]。

PDCA是一種較為成熟的質(zhì)量跟蹤管理經(jīng)典理論方法，分為計劃、實施/執(zhí)行、檢查和改進/行動四個階段，一次循環(huán)中PDCA過后，并不代表結(jié)束，而是周而復(fù)始的進行；一次循環(huán)結(jié)束后，解決了部分問題，未解決的問題進入下一個循環(huán)，這樣螺旋式上升，特別強調(diào)其可持續(xù)性。將PDCA理論在電工電子實踐課程建設(shè)中的應(yīng)用，可以持續(xù)提升培養(yǎng)計劃的針對性和實施質(zhì)量，如圖1所示。

圖1 基于PDCA的電子電工實踐課程教學(xué)設(shè)計

（一）計劃階段P（PLAN）

在計劃階段，我們針對工科生的畢業(yè)具體要求，設(shè)置具有前瞻性的培養(yǎng)目標；比較過往實踐教學(xué)中出現(xiàn)的各種方案，并最終確定出一套當(dāng)下最優(yōu)的實踐課程建設(shè)規(guī)劃方案；強調(diào)實踐導(dǎo)向、能力導(dǎo)向、職業(yè)導(dǎo)向。參考工程認證標準，修訂培養(yǎng)計劃和教學(xué)大綱，按照課程評價體系分析課程需要持續(xù)改進的內(nèi)容，不斷總結(jié)、及時調(diào)整、持續(xù)改進。

1.確定目標

形成新時代工學(xué)并舉特色突出，一流專業(yè)水平高，一流課堂覆蓋面廣，教師教書育人賦能力強，雙貫穿四融合五育并舉多元創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式改革成效顯著，學(xué)生發(fā)展為中心的育人體系全面確立的高水平本科教育。

2.指導(dǎo)思想

以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，全面落實黨的教育方針、全國教育大會和新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議精神，緊緊圍繞立德樹人根本任務(wù)，適應(yīng)社會發(fā)展需求，培養(yǎng)堪當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人。堅持立德樹人、德育為先；堅持興工報國，工學(xué)并舉；堅持學(xué)生中心，全面發(fā)展。

3.多項融合

專業(yè)教育與通識教育高度融合；理論教學(xué)與實踐訓(xùn)練有機融合；第一課堂與第二課堂緊密融合；信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合。

4.設(shè)定措施

人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新、專業(yè)優(yōu)化內(nèi)涵提升、課堂教學(xué)質(zhì)量提升、教書育人能力提升、教學(xué)資源配置建設(shè)、多元協(xié)同機制創(chuàng)新。

（二）實施階段D（DO）

在電子電工實踐課程的實施階段，首先需要確定學(xué)校及合作企業(yè)能否協(xié)同配合、學(xué)校及合作企業(yè)是否能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)校企業(yè)雙場地混合式授課、線下實地線上網(wǎng)絡(luò)融合式教學(xué)；其次在課程上，考慮專業(yè)核心課程與基礎(chǔ)課內(nèi)容融合、理論課與實踐課程融合。

1.增加應(yīng)用實例分析

結(jié)合課程實踐性強的特點、但課時偏少的現(xiàn)狀，弱化演繹推理、加強應(yīng)用分析，以實例為依據(jù)，結(jié)合實踐操作。

2.借助網(wǎng)絡(luò)平臺

將理論知識的學(xué)習(xí)任務(wù)分解，讓學(xué)生充分利用課下時間進行自主學(xué)習(xí)。

3.項目式教學(xué)法

構(gòu)建科學(xué)的項目式實踐教學(xué)體系、評價機制，在電子電工的課程設(shè)計階段，基于CDIO工程教學(xué)理念，布置學(xué)生相關(guān)項目課題，建立真實的產(chǎn)品和系統(tǒng)的“構(gòu)思-設(shè)計-實現(xiàn)-運行”全過程的工程項目流程。在項目式教學(xué)過程中創(chuàng)新挖掘，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)拔尖的學(xué)生，推薦至大學(xué)生電子設(shè)計大賽等省級、國家級學(xué)科競賽。

4.全周期工程教育

把項目式教學(xué)法延伸至學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)在課程理論教學(xué)、課程實驗、課程設(shè)計、科學(xué)競賽、畢業(yè)設(shè)計等整個學(xué)業(yè)周期中，進行工程教育的訓(xùn)練。

（三）檢查階段C（Check）

根據(jù)PDCA原理，進行實踐課程教學(xué)工作的檢查、評價及改進，無需困頓于過往既有的形式，不斷豐富PDCA實踐層面的內(nèi)容，不斷完善執(zhí)行過程。將課程評價納入后期的改善階段，注重院內(nèi)教師及合作單位教師的評價、關(guān)注學(xué)生及合作單位的滿意度。

1.課程評價體系

針對電子電工實踐課程的特點，建立科學(xué)的獨立于其他教學(xué)模式的課程評價體系，兼顧實現(xiàn)學(xué)生的校內(nèi)或校外的橫向比較。

成立院一級組織機構(gòu)，選聘院內(nèi)教學(xué)督導(dǎo)，加大院內(nèi)聽課、日常教學(xué)檢查力度，加強定期教學(xué)過程資料的檢查，落實學(xué)生實時反饋，并在定期組織的教師培訓(xùn)交流活動中。

2.創(chuàng)新考核方式

突出過程性考核方式，以“結(jié)果評價為主”轉(zhuǎn)向“結(jié)果與過程結(jié)合”，例如，課程評價可由“課堂參與10%”+“隨堂測試10%”+“實踐操作 60%”+“實驗報告10%”+“數(shù)據(jù)分析10%”等部分組成。

3.課程評價結(jié)果

制定學(xué)校及合作單位、學(xué)生多方認可的評價標準，在檢查階段能夠落實全面反饋、共同參與。結(jié)合課程質(zhì)量的量化指標、實踐滯后性，比較計劃方案和評估結(jié)果，檢查是否達到預(yù)期目標，檢驗學(xué)生能力是否達成。

（四）改善調(diào)整階段A（Action）

分析電子電工實踐課程教學(xué)中階段成果，將良好的經(jīng)驗納入制度范疇或標準化，沒有解決的問題則納入下一PDCA周期中，體現(xiàn)有效反饋、及時改進。

1.課程管理反饋

當(dāng)一門課程教學(xué)結(jié)束，檢查學(xué)生實踐能力是否得到提升，課程范式能否推廣應(yīng)用于更多課程中去，橫向比較，課程質(zhì)量是否得到公認

2.落實改進

在課程教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)問題能夠直面并迅速解決問題，在課程結(jié)束后深入剖析問題，并督促學(xué)校及合作單位落實改進；

將PDCA中質(zhì)量管理和跟蹤控制的理念應(yīng)用于電子電工實踐課程的教學(xué)工作當(dāng)中，可以高效檢測學(xué)生在實踐課程中出現(xiàn)的問題，督促改進，并持續(xù)推進，從而實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

3.思政教育的創(chuàng)新

強化育人功能，落實立德樹人根本任務(wù)，弘揚社會主義核心價值觀；培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、創(chuàng)新意識、團隊意識；獲得良好的情感、態(tài)度、價值觀等文化素養(yǎng)；激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力因素，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識。

三、結(jié)語

綜上所述，PDCA 的四個階段構(gòu)成了電工電子實踐課程建設(shè)工作的一個閉環(huán)，如圖1所示，它監(jiān)控著學(xué)生在電工電子系列實踐課程的實施前、中、后各環(huán)節(jié)全過程，是一個貫穿始終的機制。整個循環(huán)周期還比較長，對社會的變化、環(huán)境的更替還存在難以精準預(yù)測等缺陷，因此在推廣應(yīng)用時，我們還需要不斷地豐富實踐層面的內(nèi)容、完善執(zhí)行過程及手段。

在“兩個大局”背景下，教育內(nèi)外環(huán)境發(fā)生深刻變化，必須跳出教育看教育、立足全局看教育、放眼長遠看教育，準確識變、主動求變、積極應(yīng)變，抓住重大機遇，開創(chuàng)教育新局面。為此，我們需要順應(yīng)時代發(fā)展的形勢，及時更新社會對人才的客觀需求，精準挖掘?qū)I(yè)培養(yǎng)計劃中的不足，跳出原有的固定的形式，遵循科學(xué)的教育規(guī)律，持續(xù)更新我們的教學(xué)理念，積極探索適用于“應(yīng)用型”本科人才新的培養(yǎng)模式，從而最終實現(xiàn)為社會為國家培養(yǎng)高素質(zhì)的“應(yīng)用型”人才的目標。

另一方面，融合式教學(xué)將海外、名校的教師與學(xué)生引入到我們實時的課堂，創(chuàng)新了全新的全球本土化課堂；也已經(jīng)將產(chǎn)業(yè)化人士引入到了課堂，教育界與產(chǎn)業(yè)界在教學(xué)上的合作，這樣的融合非常便捷地發(fā)生在了我們的第一課堂，突破了時空的壁壘。元宇宙也推動我們思考虛與實的融合，將如何改變我們的課堂，線上與線下的邊界可能會逐漸模糊。我們同時處在更豐富的環(huán)境中，開展高質(zhì)量的學(xué)習(xí)。

從實踐中，我們逐漸認識到，線上線下融合式教學(xué)模式，不再是解決“學(xué)生無法到校”的臨時處理措施，也是高校的一種能將“線上線下優(yōu)勢教育充分結(jié)合”的嶄新的教學(xué)模式。融合式教學(xué)通過課堂實現(xiàn)交互，確保教學(xué)質(zhì)量，助力校內(nèi)教育教學(xué)順利開展，并在此基礎(chǔ)上，向教育資源相對匱乏的省市地區(qū)學(xué)校提供幫助，實現(xiàn)教育資源更廣泛的應(yīng)用共享，實現(xiàn)“同步上課”“同步答題”“統(tǒng)一教材”“同一教師”的上課情景，極大限度地實現(xiàn)教育公平，實現(xiàn)教育層面的“共同富裕”。

從學(xué)生角度來講，融合式教學(xué)充分結(jié)合了線上線下教學(xué)的優(yōu)勢，提供了更多元的學(xué)習(xí)方式選擇，更多更優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源，以及更平等的學(xué)習(xí)機會，來提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，提升學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。

在疫情防控常態(tài)化的今天，線上線下融合式教學(xué)的廣泛應(yīng)用，對于一線的教師及教學(xué)人員管理而言，打造了線上線下融合式教學(xué)，除了軟硬件教學(xué)支持完善升級創(chuàng)新，更需要在線學(xué)習(xí)管理、設(shè)計考核評價等方面有針對性的改革和優(yōu)化。利用互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)，為傳統(tǒng)的線下教學(xué)賦能，也為我們提供了創(chuàng)新的基礎(chǔ)和土壤，談到“融合”，不僅是線上線下的融合，我們即將在不遠的未來看到，有更多元的融合，為我們的電子電工課程教學(xué)工作來添磚加瓦，讓我們共同書寫電子電工實踐課程融合式教學(xué)的新篇章。