□ 章 偉 余 粟 汪敬華
隨著新時(shí)代我國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和新經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,對(duì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)提出了更高的要求,傳統(tǒng)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(jì)劃,將工程教育改革拓展到多學(xué)科交叉領(lǐng)域,并提升到國(guó)家戰(zhàn)略和未來(lái)發(fā)展的高度。“新工科”建設(shè)計(jì)劃從教育教學(xué)理念、學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)、學(xué)科專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)模式、多方合作教育、實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)、教師隊(duì)伍建設(shè)和人才培養(yǎng)質(zhì)量等多個(gè)方面進(jìn)行改革和加強(qiáng),以期達(dá)成工程教育“新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系”的“五新”目標(biāo)。其中,“新理念”就要求在工程教育中引入新的教學(xué)理念。為此,結(jié)合上海工程技術(shù)大學(xué)培養(yǎng)應(yīng)用型本科工程技術(shù)人才的實(shí)際,我們積極開(kāi)展了“電工學(xué)”課程教學(xué)改革,其中一項(xiàng)嘗試是引入OBE(Outcome Based Education)教育理念。本文結(jié)合近年來(lái)“電子技術(shù)”課程的教學(xué)實(shí)踐,簡(jiǎn)要探討下基于OBE理念的課程教學(xué)改革嘗試。
“電工學(xué)”是大多數(shù)工科院校非電類本科學(xué)生必修的一門(mén)基礎(chǔ)課程。上海工程技術(shù)大學(xué)作為一所以培養(yǎng)應(yīng)用型本科專業(yè)技術(shù)人才為主的工科院校,有機(jī)械、汽車、軌道、材料、化工、服裝等工程學(xué)院。近年來(lái),電工教研室針對(duì)不同的專業(yè)特色,先后開(kāi)設(shè)了“電工技術(shù)”“電子技術(shù)”等電工學(xué)理論和實(shí)踐類課程。隨著中國(guó)智能制造的轉(zhuǎn)型升級(jí),無(wú)論是上海還是其他地方都對(duì)新的復(fù)合型工程技術(shù)人才有迫切需求。在新的時(shí)代背景下,如何使“電工學(xué)”課程適應(yīng)新工科專業(yè)的需求,是一個(gè)值得思考的問(wèn)題。我們從改變教育理念入手,在“電子技術(shù)”課程中率先引入OBE理念。OBE在美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家的工程教育中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,“新工科”計(jì)劃也強(qiáng)調(diào)工程教育專業(yè)要實(shí)施成果導(dǎo)向教育,即引入OBE教育理念。為此,我們嘗試在“電子技術(shù)”課程中強(qiáng)化成果導(dǎo)向教育,注重對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)估,創(chuàng)新達(dá)成學(xué)習(xí)結(jié)果的教學(xué)方法,取得了較好的教學(xué)效果。
上海工程技術(shù)大學(xué)電工教研室面向全校非電類本科專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)了“電子技術(shù)”專業(yè)基礎(chǔ)課,一般一學(xué)期48學(xué)時(shí)左右,授課對(duì)象主要是機(jī)械、軌道、汽車、材料、航空等學(xué)院的本科生。目前“電子技術(shù)”課程教學(xué)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題有:①部分學(xué)生對(duì)整個(gè)課程和有些章節(jié)的學(xué)習(xí)結(jié)果不夠明確,只是被動(dòng)地學(xué)習(xí),因而對(duì)“電子技術(shù)”主要內(nèi)容和關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)理解不夠深刻;②現(xiàn)有教材部分章節(jié)中的教學(xué)案例有些陳舊,不能跟上日新月異的電子技術(shù)發(fā)展,很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;③整個(gè)課程和部分章節(jié)的學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)方法相對(duì)單一,評(píng)價(jià)主要以期終卷面考核為主,導(dǎo)致教師對(duì)整個(gè)課程學(xué)習(xí)過(guò)程掌控不夠,所給學(xué)業(yè)成績(jī)也與學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)效果有一定偏差。
針對(duì)上述“電子技術(shù)”課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題,我們?cè)谙到y(tǒng)地學(xué)習(xí)OBE教育理念的基礎(chǔ)上,嘗試按照OBE理念進(jìn)行課程教學(xué)改革。
1.讓教師掌握OBE理念并將其貫穿于“電子技術(shù)”課程教學(xué)過(guò)程之中。教師作為整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的主導(dǎo)者,要實(shí)施成果導(dǎo)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(lái)主要通過(guò)組織青年骨干教師暑期赴加拿大溫莎大學(xué)參加教學(xué)能力提升培訓(xùn),完整地學(xué)習(xí)OBE教育教學(xué)思想;組織教師參加學(xué)校教務(wù)處有關(guān)OBE教育理念的培訓(xùn)課程;鼓勵(lì)電工學(xué)教學(xué)同行相互交流等措施來(lái)強(qiáng)化主講教師對(duì)OBE理念的學(xué)習(xí)。成果導(dǎo)向教育認(rèn)為教師需要對(duì)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)結(jié)果有清晰的構(gòu)想,并通過(guò)設(shè)計(jì)合適的教育結(jié)構(gòu)來(lái)促進(jìn)和達(dá)成這些學(xué)習(xí)結(jié)果。區(qū)別于傳統(tǒng)的以教學(xué)內(nèi)容驅(qū)動(dòng)的模式,OBE教育模式的動(dòng)力是學(xué)習(xí)者的產(chǎn)出,即學(xué)生的學(xué)習(xí)成果(Outcomes)。近年來(lái),隨著工程教育認(rèn)證和“新工科”計(jì)劃的推出,國(guó)內(nèi)對(duì)基于OBE的本科教學(xué)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(yīng)用于“電子技術(shù)”課堂教學(xué)之中。讓教師明確掌握OBE理念是基于OBE的電子技術(shù)課程教學(xué)改革的第一步。主講教師在課堂教學(xué)中還必須進(jìn)一步貫穿這一理念,力爭(zhēng)做到在教學(xué)中讓學(xué)習(xí)結(jié)果、教學(xué)方法和學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)估三者有效整合并構(gòu)成完整閉環(huán),達(dá)到想要的教學(xué)效果。
2.將每節(jié)“電子技術(shù)”課的學(xué)習(xí)結(jié)果細(xì)化并構(gòu)建多種學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)估方式。針對(duì)問(wèn)題①,即部分學(xué)生對(duì)整個(gè)課程和有些章節(jié)的學(xué)習(xí)結(jié)果不夠明確的問(wèn)題,我們完善了“電子技術(shù)”課程教學(xué)大綱,更新了課程設(shè)計(jì),明確了每章節(jié)要求達(dá)到的學(xué)習(xí)結(jié)果。針對(duì)問(wèn)題②,我們?cè)谇迦A大學(xué)出版社出版了針對(duì)應(yīng)用型本科生的《電子技術(shù)》新教材,更新了教學(xué)案例。使用實(shí)踐表明,學(xué)生對(duì)新教材中的案例有濃厚的興趣,后續(xù)也針對(duì)性地開(kāi)設(shè)了“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐”課程,受到了廣大學(xué)生的好評(píng)。此外,要求主講教師在每一節(jié)課堂教學(xué)中細(xì)化達(dá)到這些學(xué)習(xí)結(jié)果的教學(xué)方法和手段,以及如何評(píng)估學(xué)習(xí)結(jié)果的達(dá)成度。近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明,引入OBE教學(xué)理念可進(jìn)一步調(diào)動(dòng)教師創(chuàng)新教學(xué)方法的主觀能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在整個(gè)“電子技術(shù)”學(xué)習(xí)過(guò)程中,我們?cè)黾恿苏n堂小測(cè)驗(yàn)、課堂提問(wèn)、小組討論、研究報(bào)告等評(píng)估學(xué)習(xí)效果的方式,及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題,并有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)側(cè)重點(diǎn)。期末測(cè)評(píng)后,我們計(jì)算了教學(xué)大綱中列出的每個(gè)教學(xué)效果的達(dá)成度,有效地指導(dǎo)了后續(xù)的“電子技術(shù)”課程教學(xué)實(shí)踐。
3.創(chuàng)新教學(xué)方法和學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)估方式,以達(dá)成較好的教學(xué)效果。要達(dá)成較好的學(xué)習(xí)效果,就必須對(duì)教學(xué)方法和學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)估方式進(jìn)行創(chuàng)新。針對(duì)每次課堂教學(xué)不同的學(xué)習(xí)結(jié)果,也需要采用不同的教學(xué)方法和手段。對(duì)要求學(xué)生重點(diǎn)掌握的“電子技術(shù)”內(nèi)容,如晶體管的特性、基本放大電路的分析、集成運(yùn)放在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用、組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)、時(shí)序電路的分析等,采用課內(nèi)實(shí)驗(yàn)演示、案例教學(xué)、EVB平臺(tái)仿真、微視頻等新的教學(xué)方式。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)估,之前主要通過(guò)課后作業(yè)和期末考評(píng)的方式進(jìn)行,手段比較單一,不便于老師掌握整個(gè)課程學(xué)習(xí)情況,從而導(dǎo)致了問(wèn)題③。引入OBE理念后,要求主講教師在每次課堂教學(xué)中隨時(shí)提醒學(xué)生注意學(xué)習(xí)結(jié)果,并及時(shí)評(píng)估。教學(xué)實(shí)踐中,針對(duì)不同的學(xué)習(xí)結(jié)果,可采取多種評(píng)估手段,如課堂提問(wèn)、分組討論、隨堂測(cè)驗(yàn)等方式。實(shí)踐表明,通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)方法和學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)估方式,能夠達(dá)到較好的教學(xué)效果。近年來(lái)通過(guò)不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新教育教學(xué)方法,“電子技術(shù)”課程先后被評(píng)為校級(jí)精品課程和上海市教委重點(diǎn)課程項(xiàng)目,成為廣受學(xué)生歡迎的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程。很多學(xué)習(xí)過(guò)這門(mén)課程的同學(xué),結(jié)合自身專業(yè),在大學(xué)生工程創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)上進(jìn)行電子技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)踐,先后獲得了各類電子類學(xué)科競(jìng)賽的獎(jiǎng)項(xiàng),如“挑戰(zhàn)杯”“飛思卡爾”智能車、“西門(mén)子”杯工業(yè)自動(dòng)化比賽的全國(guó)一二等獎(jiǎng)等。實(shí)踐表明,OBE教育模式有助于提高學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。
在“新工科”計(jì)劃的背景下,將OBE教育理念引入“電子技術(shù)”課程的教學(xué)之中,要求主講教師系統(tǒng)性地掌握基于OBE的教學(xué)方法和理念,并能貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,然后通過(guò)將每節(jié)“電子技術(shù)”課學(xué)習(xí)結(jié)果細(xì)化,創(chuàng)新教學(xué)方法和學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)估方式,可以達(dá)到較好的教學(xué)效果?;贠BE理念的“電子技術(shù)”初步教學(xué)實(shí)踐表明,OBE模式可以引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生解決工程問(wèn)題的能力。
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