常玉梅 劉艷 付麗麗

【摘 要】本文以工程教育專業(yè)認證為背景，將成果導(dǎo)向理念應(yīng)用到實驗教學(xué)當(dāng)中，探索以學(xué)生為中心，將教學(xué)實施進程的過程化管理和對學(xué)生采用過程化考核的方式，結(jié)合有限時間的課堂教學(xué)和大量的課余開放實驗，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，發(fā)展其解決實際問題并在跨領(lǐng)域開展研究的能力。

【關(guān)鍵詞】成果導(dǎo)向教育；工程教育專業(yè)認證；電工電子實驗教學(xué)；過程化管理和考核；分層化

中圖分類號： G642.423 文獻標(biāo)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(dǎo)向教育（Outcome Based Education，簡稱 OBE，亦稱作能力導(dǎo)向教育、目標(biāo)導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)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(diào)，教師進行教學(xué)設(shè)計和實施教學(xué)的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果（Learning outcomes），其關(guān)鍵在于樹立以學(xué)生為中心的教育理念，并將其落實在專業(yè)培養(yǎng)方案的制定和實施、人才培養(yǎng)模式改革以及教育教學(xué)資源建設(shè)的全過程之中[1]。我國自2006年開始開展工程教育專業(yè)認證的試點工作以來，一貫秉承OBE理念為專業(yè)認證工作的核心理念。

電工電子技術(shù)實驗課程是高等院校理工類專業(yè)學(xué)生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是大學(xué)教育階段的主要工程性實踐環(huán)節(jié)，其教學(xué)目的是給學(xué)生提供一個理論知識和工程實際相結(jié)合的平臺，使學(xué)生能夠更好地將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生一定的工程技能，從而能迎合工程教育專業(yè)認證的需求。然而，學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)過程中，理論知識與實踐結(jié)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(jié)論的層面上；對于簡單的單元電路設(shè)計，學(xué)生基本能掌握，但是一旦設(shè)計到中等復(fù)雜難度的設(shè)計類題目，尤其是數(shù)模結(jié)合類的，則往往不能得到完整且準確的設(shè)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(yīng)試的一種升級形式，即學(xué)生在整個課程學(xué)習(xí)過程中，極少部分學(xué)生會刻意訓(xùn)練自己的工程意識。因此，在傳統(tǒng)的電工電子實驗教學(xué)的模式下培養(yǎng)的學(xué)生，在完成該門或該系列的課程后，學(xué)生并不能達到課程設(shè)置的教學(xué)目的。本文以工程教育專業(yè)認證為背景，將成果導(dǎo)向理念應(yīng)用到實驗教學(xué)當(dāng)中，探索以學(xué)生為中心，將教學(xué)實施進程的過程化管理和對學(xué)生采用過程化考核的方式，結(jié)合有限時間的課堂教學(xué)和大量的課余開放實驗，將工程意識貫穿整個課程的教學(xué)過程，從而使學(xué)生在掌握本學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)學(xué)到的基礎(chǔ)知識，同時發(fā)展解決實際問題并在跨領(lǐng)域開展研究的能力。

1 工程意識培養(yǎng)的重要性

專業(yè)認證指標(biāo)特別強調(diào)專業(yè)應(yīng)具有滿足工程需要的、必備的實踐教學(xué)體系[2]，重視培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力與創(chuàng)新意識。因此，基于能力培養(yǎng)的實踐教學(xué)理念必須貫穿于人才培養(yǎng)計劃的全過程。而在實踐教學(xué)的具體實施過程中，要明確培養(yǎng)學(xué)生的哪些能力，以及如何潛移默化地建立學(xué)生的工程意識，需要專業(yè)任課教師及其教研組進行大量的企業(yè)調(diào)研和進行高校之間的教學(xué)交流活動，進而針對性地設(shè)置相關(guān)專業(yè)的系統(tǒng)性教學(xué)內(nèi)容。

我國高等學(xué)校工科四年制本科教育的培養(yǎng)目標(biāo)規(guī)定：“工科本科教育培養(yǎng)適應(yīng)社會主義建設(shè)需要的、德智體全面發(fā)展的、獲得工程師基本訓(xùn)練的高級工程技術(shù)人才。學(xué)生畢業(yè)后主要去工業(yè)生產(chǎn)部門，從事設(shè)計、制造、運行、施工、研究開發(fā)和管理等工作，也可以去科學(xué)研究部門、教育部門工作”。而工程意識是工程技術(shù)人員最重要、最基本的素質(zhì)之一，是人對工程設(shè)計過程的特點及意義所形成的思維結(jié)論?，F(xiàn)代工程往往涉及眾多領(lǐng)域，工程技術(shù)人員在實施項目之初，要嚴格從工程的角度出發(fā)，對整個方案進行周密的思考，并具有一定的創(chuàng)新意識。此外，在項目實施過程中，工程技術(shù)人員要有遵章守紀的安全意識、嚴格把關(guān)的質(zhì)量意識、“節(jié)能降耗，降低成本”的經(jīng)濟意識以及合力攻關(guān)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(shù)人員，不能稱其具備工程意識[3]。

電工電子實驗教學(xué)是高等學(xué)校工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，該課程的開設(shè)在工科專業(yè)的人才培養(yǎng)中具有十分重要的作用。通過學(xué)習(xí)這門課程，學(xué)生能夠?qū)υS多理論概念獲得更清晰、 更深入的了解，有利于激發(fā)其主動學(xué)習(xí)的興趣，加強工程素質(zhì)的培養(yǎng)，提高實踐技能，并能夠有所創(chuàng)新?，F(xiàn)代管理重視過程管理，認為控制了過程就能控制結(jié)果。構(gòu)建過程管理考評模式應(yīng)從專業(yè)培養(yǎng)方案出發(fā)，綜合考核課程全過程，綜合評判學(xué)生各種能力，包括自學(xué)能力、資料收集整理能力、方案設(shè)計能力、儀器儀表使用能力、電路搭建調(diào)試能力、故障排查能力、優(yōu)化能力、報告撰寫能力、表達及協(xié)作能力等。除此之外，為配合專業(yè)認證需求，培養(yǎng)具有工程意識的本科生，還應(yīng)在上述能力的培養(yǎng)和評判之外，注重引入創(chuàng)新意識、團隊協(xié)作意識、安全意識和質(zhì)量意識的培養(yǎng)。譬如在教學(xué)過程中，加強用電安全、儀器儀表的規(guī)范操作等來培養(yǎng)學(xué)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(jié)合，增加故障排查的實踐內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量意識；小型設(shè)計類實驗鼓勵學(xué)生采用多種設(shè)計方法，大型設(shè)計類實驗則采用小組的形式完成，來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和團隊合作意識?？傊麄€教學(xué)過程始終以學(xué)生最終應(yīng)具備什么樣的工程素質(zhì)和工程意識為導(dǎo)向，來設(shè)計和組織教學(xué)安排。

2 過程化管理培養(yǎng)學(xué)生的工程意識

電工電子實驗課程的通常是配套理論教學(xué)的進度來安排教學(xué)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(xué)生在有限的課堂學(xué)習(xí)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(nèi)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(xué)生提供了這樣一種平臺，能夠使學(xué)生結(jié)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(xué)生對知識點的理解和掌握程度。然而，對于一些設(shè)計類的實驗，通常需要學(xué)生綜合利用自己所學(xué)的知識來完成，這就需要學(xué)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(lián)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(gòu)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(chǔ)實驗課程的教學(xué)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(xué)生的管理，而是以學(xué)生為中心，教師只是作為引導(dǎo)者，促使學(xué)生通過逐個知識點的學(xué)習(xí)和對應(yīng)實驗的完成，管理自己的知識和技能的積累過程，構(gòu)建起自身的知識架構(gòu)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(xué)計劃和教學(xué)方法：（1）教師介紹課程的重要性、教學(xué)目的和知識架構(gòu)，對學(xué)生在修完這門課程后應(yīng)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(shè)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(xué)生了解需要提前掌握哪些知識點和技能，目的是讓學(xué)生在整個課程學(xué)習(xí)過程中，思考自身是否準備好去完成該項目；（3）在教學(xué)實施中，教師引導(dǎo)學(xué)生如何通過驗證類實驗和設(shè)計類實驗里掌握某一類知識點，并督促學(xué)生進行自我總結(jié)和歸納；此外，還應(yīng)鼓勵學(xué)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(dǎo)者，每位學(xué)生都應(yīng)建立起自己的知識架構(gòu)樹，并非千篇一律；（5）整個教學(xué)過程中，要始終強調(diào)安全意識、質(zhì)量意識和行業(yè)標(biāo)準化意識的培養(yǎng)。

3 過程化/分層化考核激勵學(xué)生的創(chuàng)新意識

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

另一方面，鑒于學(xué)生的理解和掌握知識的速度不盡相同，為最大發(fā)揮學(xué)生的潛力，從學(xué)校層面上，可針對不同專業(yè)開設(shè)難度不同的電工電子實驗，譬如我校針對計算機類專業(yè)開設(shè)的是《電工電子基礎(chǔ)實驗B》，對自動化專業(yè)開設(shè)的為《電工電子基礎(chǔ)實驗A》，而對電子技術(shù)類和通信類專業(yè)則開設(shè)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(jù)專業(yè)對學(xué)生的能力要求而設(shè)定的。此外，學(xué)校還鼓勵學(xué)生參與科研活動和創(chuàng)新實驗活動。在開放實驗創(chuàng)新項目中，遵循“注重過程、興趣驅(qū)動、自主實踐、鼓勵創(chuàng)新”的原則，重點引入教師科研與技術(shù)開發(fā)課題中的子項目，開放實驗室中的綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗項目，以及工程實習(xí)基地中的創(chuàng)新性子項目。

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

4 結(jié)語

電工電子技術(shù)課程是高等院校工科專業(yè)的一門必修課，直接為后續(xù)專業(yè)課程服務(wù)；加上現(xiàn)在專業(yè)滲透較深較廣，使得電工電子技術(shù)在各專業(yè)中顯得越來越重要。為適應(yīng)工程教育專業(yè)認證的要求，采用其倡導(dǎo)的核心理念—成果導(dǎo)向教育理念，設(shè)計和安排電工電子實驗課程，使學(xué)生在過程化的學(xué)習(xí)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(shè)計、實驗技術(shù)的全面訓(xùn)練，完成工程實踐的鍛煉，進一步培養(yǎng)其工程思維和創(chuàng)新意識，從而培養(yǎng)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(yè)認證協(xié)會.工程教育認證標(biāo)準（2015版）[S].2015.

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

[3]劉萬鋒.高等工程教育學(xué)生創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)途徑與措施[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2005（2）：22.

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