廖連瑩，孟浩東，孫文，廖旭暉，王樹磊，戴旭東

(常州工學(xué)院汽車工程學(xué)院，江蘇 常州 213032)

0 引言

學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式(Outcome-based Education，簡稱OBE)理念伴隨著新工業(yè)革命背景，逐步成為工程教育改革的重要指導(dǎo)思想[1]。OBE理念不同于基于學(xué)習(xí)投入的教育模式，它不僅注重教育過程，更關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)成果。在這種教育理念下，需要適時對學(xué)習(xí)成果進行評估，并進行明確的量化，然后把量化的學(xué)習(xí)成果及時反饋給包括教師和學(xué)生等所有相關(guān)人員。教師針對反饋對課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教育策略及課時分配等進行改進，以達到課程所需取得的學(xué)習(xí)效果，從而形成一個閉環(huán)的、可持續(xù)優(yōu)化的教學(xué)模式[2]?！捌囯娍丶夹g(shù)”作為應(yīng)用型本科高校汽車類專業(yè)的核心課程，在應(yīng)用型汽車人才培養(yǎng)中具有代表性?；贠BE理念，依托長三角產(chǎn)業(yè)特點及行業(yè)優(yōu)勢，課題組成員對“汽車電控技術(shù)”課程的建設(shè)與實踐進行了研究，以期進一步提高專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，為推動汽車類專業(yè)教學(xué)改革、加強應(yīng)用型“金課”建設(shè)提供借鑒。

1 基于成果導(dǎo)向修訂教學(xué)大綱

在OBE理念下，成果導(dǎo)向是工程教育的核心思想之一，一切的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段都是圍繞學(xué)習(xí)成果動態(tài)調(diào)整并實施的[3]。按照反向設(shè)計教學(xué)過程的要求，根據(jù)學(xué)生應(yīng)具備的解決復(fù)雜工程問題的能力需要，通過不斷研討、不斷修訂符合工程教育認證的培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱，并明確所采用的教學(xué)設(shè)計與實施，提出可觀測及量化的評價方法。

以常州工學(xué)院車輛工程專業(yè)為例，其培養(yǎng)目標對專業(yè)素養(yǎng)的要求是立足蘇南、面向長三角區(qū)域經(jīng)濟，培養(yǎng)既掌握與汽車相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識，又掌握與汽車相關(guān)的專業(yè)知識，同時擁有較強的動手能力和創(chuàng)新能力，能夠在車輛工程及相關(guān)行業(yè)，特別是汽車工程行業(yè)從事汽車理論研究、汽車及零部件設(shè)計、汽車及零部件制造、汽車性能檢測等工作的復(fù)合型應(yīng)用型工程技術(shù)人才[4]。

根據(jù)上述培養(yǎng)目標，作為車輛工程專業(yè)的核心課程的“汽車電控技術(shù)”課程目標主要包含五方面：一是能夠了解汽車電控技術(shù)的發(fā)展歷史，掌握汽車電控技術(shù)的類型及控制內(nèi)容，掌握汽車電控技術(shù)的應(yīng)用范圍；二是能夠掌握發(fā)動機電控系統(tǒng)構(gòu)造和工作原理；三是能夠掌握底盤電控系統(tǒng)構(gòu)造和工作原理；四是能夠掌握車身電控系統(tǒng)構(gòu)造和工作原理；五是能夠綜合應(yīng)用“汽車電控技術(shù)”課程多學(xué)科理論知識與相關(guān)課程知識，分析、推理和解決車輛工程領(lǐng)域產(chǎn)品的設(shè)計與優(yōu)化等復(fù)雜工程問題。

“汽車電控技術(shù)”課程教學(xué)大綱從以下兩方面進行了修改。一是針對“設(shè)計/開發(fā)解決方案”畢業(yè)要求，更新了教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)汽車技術(shù)日新月異的發(fā)展。比如，發(fā)動機電控技術(shù)模塊，增加了缸內(nèi)直噴技術(shù)內(nèi)容和發(fā)動機稀薄燃燒技術(shù)內(nèi)容；自動變速器模塊，增加了雙離合自動變速器等內(nèi)容；增加了智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)和新能源汽車電控技術(shù)等最新汽車電控技術(shù)。通過這些教學(xué)內(nèi)容的改進，保障學(xué)生學(xué)習(xí)課程后能設(shè)計與開發(fā)汽車電控系統(tǒng)，滿足相應(yīng)的畢業(yè)要求。二是設(shè)計了8個學(xué)時課內(nèi)和8個學(xué)時課外實驗，通過課內(nèi)設(shè)計性和綜合性實驗訓(xùn)練及課外開放實驗項目補充的方式，使學(xué)生實踐動手能力的訓(xùn)練在時間上獲得了延伸，在內(nèi)容上得到了擴充。同時，增加與課程內(nèi)容相關(guān)的科研訓(xùn)練項目，鍛煉了學(xué)生處理較為復(fù)雜的汽車電控技術(shù)問題的能力。

2 以學(xué)生為中心開展教學(xué)設(shè)計

基于OBE理念，教學(xué)設(shè)計堅持以學(xué)生為中心，在教學(xué)過程中適時量化學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，采取多種手段不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計從而達到預(yù)期目標。以“汽車電控技術(shù)”課程為例，主要從以下三方面開展教學(xué)設(shè)計。

一是堅持以學(xué)生為中心，深入分析學(xué)生學(xué)情，改進教學(xué)方法。當(dāng)代大學(xué)生是伴隨著數(shù)字化新技術(shù)成長起來的一代，數(shù)字化生活深刻改變了他們的思維方式。研究表明，當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)思考和處理信息的能力已發(fā)生了深刻變化，他們以視覺、圖形思維優(yōu)先，信息接收頻度較快，擅長互動式、網(wǎng)絡(luò)探究式的學(xué)習(xí)方式，偏愛各種數(shù)字化工具的使用?！捌囯娍丶夹g(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容豐富，包括了汽車發(fā)動機、汽車底盤、汽車車身電子控制技術(shù)和汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。這些內(nèi)容如果僅采用傳統(tǒng)的封閉式、灌輸式教學(xué)方法，課堂教學(xué)會較為抽象、乏味，不利于學(xué)生的理解與接受，遠遠不能滿足當(dāng)代學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，難免會出現(xiàn)課堂“低頭族”，教學(xué)效果低下等情況。因此，開展學(xué)情分析，通過問卷調(diào)查等形式，充分了解學(xué)生的知識水平和接受能力，堅持以學(xué)生為中心，通過啟發(fā)教學(xué)、討論教學(xué)和現(xiàn)場教學(xué)等教學(xué)方法，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式、組織和方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二是緊扣產(chǎn)教融合主題，堅持以項目教學(xué)為主體，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。與廣汽豐田汽車有限公司、中汽研(常州)汽車工程研究院有限公司和張家港長城汽車研發(fā)有限公司等一批知名企業(yè)進行了充分研討后，以企業(yè)的實際生產(chǎn)案例為背景，結(jié)合“汽車電控技術(shù)”課程內(nèi)容，設(shè)計多個教學(xué)項目，以團隊合作方式完成相應(yīng)項目，訓(xùn)練學(xué)生綜合素質(zhì)能力。以“汽車發(fā)動機傳感器、執(zhí)行器實驗臺的設(shè)計與制作”項目為例，教師將項目拆分成發(fā)動機傳感器實驗臺設(shè)計、發(fā)動機執(zhí)行器實驗臺設(shè)計等，5～8名學(xué)生組成1個小組，分別承擔(dān)相應(yīng)的學(xué)習(xí)、探究任務(wù)。通過實施項目教學(xué)，改變傳統(tǒng)的接受式學(xué)習(xí)方法，促使學(xué)生將理論知識與實際技能有機結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和團結(jié)協(xié)作等能力。教師由主導(dǎo)教學(xué)的組織領(lǐng)導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動的引導(dǎo)者，突出學(xué)生的中心地位，開展創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，從而極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，提高了教學(xué)的質(zhì)量與效率。

三是堅持線上線下教學(xué)相融合，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。OBE理念強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和技能，在有限的課堂教學(xué)之外，需要引導(dǎo)學(xué)生進行大量的課外學(xué)習(xí)投入。在“汽車電控技術(shù)”課程中，教師充分運用“愛課程”在線開發(fā)課程和“畢博”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，制作微課、慕課，上傳了電子教材、課程PPT、圖片和視頻等大量教學(xué)資料，供學(xué)生下載學(xué)習(xí)。利用“交流”板塊，在線布置作業(yè)，提交答案并進行評閱，將課堂向課外和網(wǎng)絡(luò)延伸，有效監(jiān)測學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況。根據(jù)當(dāng)代學(xué)生學(xué)習(xí)特點[5]，制作開發(fā)了“常工汽車電控”微信公眾號。利用該公眾號為學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)學(xué)習(xí)框，豐富課程資源、項目訓(xùn)練和習(xí)題庫，實現(xiàn)課程學(xué)習(xí)的便捷性、即時性、互動性和廣泛性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效能。此外，充分挖掘?qū)嶒炇业奶摂M教學(xué)系統(tǒng)，開發(fā)了電控發(fā)動機虛擬拆裝實驗、自動變速器虛擬拆裝實驗、自動變速器性能虛擬檢測實驗、防抱死制動系統(tǒng)性能虛擬檢測實驗等開放實驗項目。充分運用虛實結(jié)合的實踐教學(xué)，在課堂教學(xué)之外，引導(dǎo)學(xué)生自主安排時間，走進實驗室，自主提高實踐能力。

3 建立健全學(xué)習(xí)過程監(jiān)測和學(xué)習(xí)成果評價體系

學(xué)習(xí)過程是教學(xué)目標和教學(xué)設(shè)計的具體實施過程[6]?；贠BE理念，監(jiān)控教學(xué)過程，其實質(zhì)是監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。堅持成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心，教學(xué)過程中的教師與學(xué)生的角色均發(fā)生了根本性變化，學(xué)生由被動轉(zhuǎn)換為主動，教師由灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者，這必然導(dǎo)致教學(xué)監(jiān)控體系的變化。學(xué)習(xí)成果評價主要是針對學(xué)生通過項目設(shè)計所能獲得的知識、技能和行為，評價學(xué)生的知識應(yīng)用能力、項目分析和方案設(shè)計能力、設(shè)計系統(tǒng)和部件能力、團隊協(xié)作和交流能力，并使學(xué)生認識到終身學(xué)習(xí)能力的重要性[7]。學(xué)習(xí)成果評價主要根據(jù)畢業(yè)要求的達成度來體現(xiàn)，具體到每一門課程，在達成度計算中，達成度越高則表明學(xué)生在該門課程支撐的畢業(yè)要求所對應(yīng)的能力方面越優(yōu)秀。OBE視野下的課程改革，需要建立全員、全程及全方位評價和閉環(huán)考核機制。

在“汽車電控技術(shù)”課程教學(xué)中，應(yīng)始終堅持成果導(dǎo)向，注重過程監(jiān)測，改變以往只有期末考試單一考核的方式，構(gòu)建了“N+1”全過程多維度的綜合評價體系，如圖1所示，即課程對學(xué)生的考核除了1次期末考試外，還包含N種過程考核。這種考核方式不僅更加全面地對學(xué)生學(xué)習(xí)成果進行考核，而且通過考核結(jié)果的反饋來促進教師對教學(xué)進行改進，從而提升教學(xué)效果。

圖1 “N+1”課程考核體系

從圖1可以看出，“汽車電控技術(shù)”課程過程性考核N由網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、課內(nèi)實驗、教學(xué)項目和平時作業(yè)組成，其中平時作業(yè)包含習(xí)題作業(yè)、單元測驗、課程論文。過程性考核的“N”種形式貫穿課前、課中和課后。通過自評、互評、師評對學(xué)生學(xué)業(yè)成果進行綜合評定，構(gòu)建以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向的全方位立體交叉評價體系?！癗+1”課程考核評價體系的使用，進一步淡化了期末考試，強化了過程考核，體現(xiàn)了評估主體和評估內(nèi)容的多元化、評估手段的多樣化，有利于促進師生、學(xué)生之間的交流與合作，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

4 形成持續(xù)改進的良性循環(huán)

持續(xù)改進是課程教學(xué)質(zhì)量管理的反饋環(huán)節(jié)[8]?！捌囯娍丶夹g(shù)”課程依據(jù)產(chǎn)業(yè)需求及崗位核心能力要求，對照培養(yǎng)目標中的畢業(yè)要求，根據(jù)對學(xué)習(xí)過程監(jiān)控和學(xué)習(xí)成果評價的分析，得出學(xué)生能力培養(yǎng)與畢業(yè)要求之間產(chǎn)生偏差的影響因素，針對原因制訂相應(yīng)改進措施，形成持續(xù)可發(fā)展的課程建設(shè)閉環(huán)運行機制，如圖2所示。

圖2 課程建設(shè)閉環(huán)運行機制

從圖2可以看出，首先對照專業(yè)培養(yǎng)計劃畢業(yè)要求指標點，研究“汽車電控技術(shù)”對“設(shè)計開發(fā)解決方案、工程研究、工程與社會”3個畢業(yè)要求的支撐關(guān)系。 然后依據(jù)“金課”高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度要求制定課程建設(shè)標準。通過督導(dǎo)評價和內(nèi)部自評，對課程建設(shè)達成度的分析過程、分析方法以及結(jié)果的應(yīng)用等進行研究。以此為基礎(chǔ)，開展課程建設(shè)綜合研討，分析總結(jié)教學(xué)過程中存在的問題和不足，并指導(dǎo)教師及時對教學(xué)中的不足之處進行改進，通過持續(xù)改進課程教學(xué)過程來實現(xiàn)課程達成度。同時定期召開專業(yè)認證持續(xù)改進會，共同學(xué)習(xí)《工程教育認證通用標準解讀及使用指南》， 進一步理解工程教育認證通用標準，明確課程教學(xué)目標以及教學(xué)工作持續(xù)改進的要求和方向。最后通過課程建設(shè)閉環(huán)運行，從而實現(xiàn)課程支撐畢業(yè)要求目標。

5 穩(wěn)步提升的課程建設(shè)成效

基于OBE理念的課程建設(shè)成效，一般通過對照畢業(yè)要求的達成度來體現(xiàn)，達成度越高表示課程建設(shè)成效越好。達成度的計算主要依據(jù)課程考核結(jié)果，“汽車電控技術(shù)”課程考核采取的是“N+1”考核模式。設(shè)計課程分目標達成度計算公式為

式中：D為課程目標達成度；n為課程目標數(shù)，本課程有3個課程目標，取n=3；m為課程考核方式種類數(shù)量，本課程m=5；Wij為每種考核方式所占權(quán)重，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、課內(nèi)實驗、教學(xué)項目、平時作業(yè)、期末考核5種考核方式的權(quán)重分別取0.1、0.2、0.1、0.2、0.4；Sij為每種考核方式實際分值與目標分值的比值。

根據(jù)達成度計算方法，對近三年課程目標達成度進行了計算，計算結(jié)果如表1所示。

表1 近三年課程目標達成度

從表1可以看出2019年度無論是課程分目標達成度還是整體課程目標達成度均較低，原因是在此之前課程尚未基于OBE理念進行建設(shè)，在課程考核方式中缺少網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和教學(xué)項目評分項。從2020年開始進行教學(xué)改革后，補全了課程考核方式，該年度課程目標達成度有了較大提升。2021年通過持續(xù)改進課程建設(shè)，整體課程目標達成度也較上一年度提升了0.058，達到0.880。這說明基于OBE理念的“汽車電控技術(shù)”課程建設(shè)已取得了初步成效。

6 結(jié)語

基于OBE理念，以“汽車電控技術(shù)”課程為代表，以工程教育認證為標準，從課程大綱修訂、教學(xué)設(shè)計、學(xué)習(xí)效果監(jiān)測和課程運行機制建設(shè)方面開展了汽車類核心課程建設(shè)與實踐。在課程建設(shè)中，尊重學(xué)生的主體作用，在培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和提高學(xué)習(xí)能力方面取得了積極成效。實踐證明，學(xué)生的理論知識與實踐技能、自主學(xué)習(xí)等有明顯提升，課程組教師教學(xué)水平、科研能力和“雙師型”素質(zhì)均進一步加強，極大增強了大家持續(xù)改進課程建設(shè)的信心和動力。