仉毅 孫慧芝

摘 要：針對測控技術(shù)與儀器專業(yè)實驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題，探討了基于成果導(dǎo)向（Outcome Based Education，OBE）教學(xué)模式下對測控專業(yè)實驗實踐環(huán)節(jié)教學(xué)的改革構(gòu)想。提出以加強學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)為主線，以學(xué)生為中心，設(shè)置多層次多模塊實驗實踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生自主解決問題的創(chuàng)新實踐能力的改革構(gòu)想。

關(guān)鍵詞：成果導(dǎo)向；實驗教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2018）09-0010-02

21世紀以來，世界從工業(yè)2.0進入3.0時代，據(jù)英國工程技術(shù)學(xué)會行業(yè)年度調(diào)查報告顯示，工程技術(shù)人員缺口較大，主要是對工程實踐經(jīng)驗的缺乏[1]?！?012—

2013年度全球競爭力報告》提到美國的工程畢業(yè)生中能夠在畢業(yè)后很快處理其工作的占81%，而中國的畢業(yè)生只有10%[2]。張大良提出工程人才的培養(yǎng)最終要回歸到高等教育，高等工程教育改革的戰(zhàn)略重點是更加重視學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實踐能力的培養(yǎng)[3]。2013年6月19日，我國成為《華盛頓協(xié)議》簽約成員，標志著我國高等工程教育專業(yè)認證體系得到國際認可[4-5]，對提高中國工程教育質(zhì)量具有重要意義[6]。

一、傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式存在的問題

（一）實驗教學(xué)目標與實驗教材的選定

實驗教學(xué)目標包括課程培養(yǎng)目標和具體實驗教學(xué)目標。課程培養(yǎng)目標指通過該實驗課程，學(xué)生應(yīng)該獲得什么知識和技能。目前的實驗教學(xué)目標沒有以學(xué)生為中心，缺乏對學(xué)生“三觀”的培養(yǎng)。實驗教學(xué)內(nèi)容來源于實驗教材，一種是學(xué)校教師自編的實驗講義，靈活，但通用性差；一種是正式出版的實驗教材，實驗內(nèi)容全面，通用性強，但靈活性差，前沿性差。

（二）實驗教學(xué)方法與教學(xué)效果評價

目前多數(shù)高校采用的實驗教學(xué)方法是填鴨式五步教學(xué)法，即學(xué)生預(yù)習(xí)實驗—教師講解—學(xué)生按照實驗步驟實驗—實驗數(shù)據(jù)記錄—實驗報告撰寫，學(xué)生主動性差。實驗教學(xué)效果評價依據(jù)是“實驗操作+出勤率+實驗報告”的方式，缺乏對實驗過程的評價以及學(xué)生實驗結(jié)果認知性的考察。

（三）教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進體系

目前學(xué)校采用的教學(xué)評價體系是“教師評議+學(xué)生評議”的評價體系，持續(xù)改進體系不完整，沒有根據(jù)評價反饋及時修訂專業(yè)培養(yǎng)目標，從而影響到課程培養(yǎng)目標和實驗教學(xué)目標的調(diào)整。

二、基于OBE工程教育理念的實驗實踐環(huán)節(jié)教學(xué)方法改革的構(gòu)想

（一）OBE工程教育理念

OBE（outcome-based education）理念是由Spady提出的[7-8]，其教育的最終目標是學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，我國高等院校也在探索具有中國特色的OBE教育模式。目前比較成功的是汕頭大學(xué)的結(jié)果導(dǎo)向一體化工程教育模式，該培養(yǎng)模式是在借鑒CDIO理念和OBE教育模式的基礎(chǔ)上探索出來的。

（二）實驗實踐環(huán)節(jié)教學(xué)方法改革的構(gòu)想

測控專業(yè)實驗實踐環(huán)節(jié)在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、觀察能力、分析能力、解決問題能力、創(chuàng)新能力方面具有重要意義。因此，研究工程認證背景下測控專業(yè)實驗教學(xué)改革，構(gòu)建一套完善的測控專業(yè)實驗實踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革方案具有重要意義。

1.學(xué)生為中心。以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式采用的方法是教師處于主導(dǎo)地位，學(xué)生處于被動地位，學(xué)生主動性不夠，缺乏主動思考?；贠BE理念以學(xué)生為中心，教學(xué)各個環(huán)節(jié)的安排和設(shè)置皆要以學(xué)生為主體，充分尊重學(xué)生的主體性，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。首先以社會需求為前提，尊重社會的需求以及學(xué)生的需求和培養(yǎng)，對學(xué)生的創(chuàng)造力進行培養(yǎng)；其次教學(xué)過程中，教師注重“授之以漁”的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決、處理問題等能力；建立多種教學(xué)評價體系，真正了解學(xué)生實際情況。

2.成果導(dǎo)向。工程教育專業(yè)認證以學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向。結(jié)合儀器科學(xué)技術(shù)發(fā)展特點，測控類工程應(yīng)用型人才應(yīng)具備以下基本特征：測控行業(yè)工程性強，要按照工程規(guī)律完成項目的研發(fā)，測控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)生必須具備系統(tǒng)的工程意識、良好的職業(yè)素養(yǎng)、團隊協(xié)作精神，以及與人溝通的能力；測控技術(shù)與儀器專業(yè)與別的學(xué)科交叉性比較多，需要綜合的工程知識結(jié)構(gòu)；具備自主獲取知識的能力，具備一定的工程實踐能力與創(chuàng)新能力。

針對應(yīng)用型人才應(yīng)該具備的特征，測控專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)以加強實踐創(chuàng)新能力和主動思維為主線，通過實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生自主運用知識，發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生工程認知、設(shè)計及實施的能力。另外，學(xué)?？梢葬槍Ξ敶萌藛挝坏男枨髞碓O(shè)置實驗課課程的內(nèi)容，建立用人單位對實驗課的反饋機制，積極吸收用人單位參與實驗課內(nèi)容的設(shè)計，這將有利于畢業(yè)生在就業(yè)過程中更好地與市場接軌。所以，將基礎(chǔ)驗證性、綜合實踐性與創(chuàng)新開放性結(jié)合起來構(gòu)建多維實踐實驗平臺，建設(shè)具有地區(qū)行業(yè)特色和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)兩重特色的測控技術(shù)與儀器專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，是確保工程認證可行性的重要條件。

（1）針對測控專業(yè)的學(xué)科特點，注重基礎(chǔ)性實驗實踐教育，建立具有厚基礎(chǔ)，實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)性強，適應(yīng)藍色經(jīng)濟區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，具有地方特色的課程體系。為了給學(xué)生打下厚重的專業(yè)基礎(chǔ)，開設(shè)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)英語等相關(guān)基礎(chǔ)課程，同時開展相關(guān)專業(yè)實踐模塊，例如測控系統(tǒng)設(shè)計模塊、傳感器技術(shù)模塊、計算機控制技術(shù)等模塊，根據(jù)地區(qū)行業(yè)特色設(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專業(yè)實踐模塊。

（2）加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)雙創(chuàng)實踐實驗環(huán)節(jié)的建設(shè)，建立多維實驗實踐平臺。以國家級教育示范中心“電工電子實驗中心”為基礎(chǔ)，以“機電學(xué)院實驗教學(xué)中心”中各模塊“測控技術(shù)實驗室”“傳感技術(shù)實驗室”“微機原理實驗室”“創(chuàng)新實驗室”為專業(yè)實踐部分，以“加拿大TELEDYNE DALSA公司——上海波創(chuàng)電氣有限公司機器視覺聯(lián)合實驗室”和“山東明佳包裝監(jiān)測科技有限公司機器視覺聯(lián)合實驗室”等企業(yè)聯(lián)合共建的“機器視覺聯(lián)合實驗室”等特色區(qū)域雙創(chuàng)模塊構(gòu)成多維實驗實踐平臺。同時，在校內(nèi)外建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地，建立產(chǎn)學(xué)研一體化基地。建立校內(nèi)外實踐基地，與國內(nèi)知名儀器儀表類大企業(yè)建立產(chǎn)學(xué)研一體化基地，組建專業(yè)實驗室，成立學(xué)生專業(yè)實習(xí)基地。

（3）完善雙創(chuàng)實踐實驗教學(xué)體系，以項目驅(qū)動法教學(xué)模式實現(xiàn)實驗實踐教學(xué)內(nèi)容及方法的改革。減少基礎(chǔ)性實驗，增加實訓(xùn)創(chuàng)新性實驗。將綜合設(shè)計性的實驗項目以課題項目的方式融合到每一門課程中。例如，“電路基礎(chǔ)”實驗中的直流穩(wěn)壓電源、“模擬電子技術(shù)”中的函數(shù)發(fā)生器、“數(shù)字電子電路”中的加減法數(shù)字運算電路、“單片機原理與接口技術(shù)”接口電路實驗、“虛擬儀器設(shè)計”實驗中數(shù)據(jù)采集卡的使用實驗等，每個基礎(chǔ)性實驗都是后面創(chuàng)新科研項目的一部分。將企業(yè)課題運用到課堂教學(xué)中，例如將企業(yè)項目“音頻功率放大器”“紅外線數(shù)字轉(zhuǎn)速表設(shè)計”“聲光控電子開關(guān)”等課題納入到“測控電路課程設(shè)計”教學(xué)中的實踐環(huán)節(jié)，然后按照一定的評價標準給出成績。

（4）全面開放實驗室，設(shè)置創(chuàng)新學(xué)分制度，充分調(diào)動學(xué)生對科技創(chuàng)新活動參與的積極性。實驗室開放的形式可以采用自主結(jié)合、學(xué)生為主教師為輔的開放方式，實驗室可分為基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型三類，學(xué)生在基礎(chǔ)性實驗室中完成實驗教材上要求的驗證性實驗，通過此類實驗的完成，學(xué)生能夠掌握各種儀器的使用方法，同時對實驗中出現(xiàn)的問題自主思考解決；學(xué)生在綜合性實驗室中可以根據(jù)自己的思路，從方案制定、系統(tǒng)設(shè)計、軟硬件設(shè)計到系統(tǒng)實施測試，獨立設(shè)計并實現(xiàn)小系統(tǒng)的論證工作；在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室中參加各種科技創(chuàng)新活動，例如全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽、機器人大賽、挑戰(zhàn)杯、智能汽車大賽等，學(xué)生通過一系列創(chuàng)新活動獲得創(chuàng)新學(xué)分，提高學(xué)生實踐和就業(yè)競爭力。

（三）教育質(zhì)量持續(xù)改進

根據(jù)社會對人才需求的變化和評價體系的反饋，及時修訂培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求以及各課程的教學(xué)環(huán)節(jié)，完成教育質(zhì)量的持續(xù)改進，培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、教學(xué)活動是工程教育持續(xù)改進的三個要素，與教學(xué)評價體系共同構(gòu)成一個體系。

實驗實踐環(huán)節(jié)是理論教學(xué)的檢驗過程和支撐，是理論聯(lián)系實際的實踐環(huán)節(jié)，針對測控專業(yè)學(xué)科特點，依據(jù)工程認證標準化及工程人才培養(yǎng)要求對該專業(yè)實驗實踐課程教學(xué)進行改革，完成了OBE工程教育理念下的實驗實踐教學(xué)改革的探討，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的提高及創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)具有很好的效果。

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