［摘 要］ 電子信息類綜合課程設(shè)計(jì)是電子信息類專業(yè)課程教學(xué)體系中承上啟下的一個重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，是學(xué)生知識綜合運(yùn)用、動手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要手段。以新工科對人才培養(yǎng)的需求為出發(fā)點(diǎn)，旨在探討如何培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題和創(chuàng)新能力。通過對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式的深入剖析，提出了以成果導(dǎo)向教育（OBE）理念為指導(dǎo)的電子信息專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一系列改革措施，以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，激發(fā)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識。

［關(guān)鍵詞］ 工程教育認(rèn)證；綜合課程設(shè)計(jì)；OBE；教學(xué)改革

［基金項(xiàng)目］ 2021年度教育部產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐條件與實(shí)踐基地建設(shè)教改項(xiàng)目“專業(yè)實(shí)驗(yàn)II中光傳感模塊實(shí)驗(yàn)室建設(shè)”（202102153034）；2021年度教育部產(chǎn)學(xué)研師資培訓(xùn)項(xiàng)目“電子信息基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)”（202102504004）

［作者簡介］ 饒 嵐（1979—），女，江西撫州人，博士，北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院講師，主要從事光電子材料、器件與集成技術(shù)研究；魏翼飛（1983—），男，寧夏吳忠人，博士，北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院教授，主要從事無線網(wǎng)絡(luò)資源智能優(yōu)化技術(shù)研究；何曉穎（1981—），女，湖北荊州人，博士，北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院副研究員，主要從事低維半導(dǎo)體光電子器件與集成技術(shù)研究。

［中文分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）23-0001-04 ［收稿日期］ 2023-11-23

工程教育認(rèn)證是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)，自2012年發(fā)布《工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》以來，已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了“形似”到“神似”的轉(zhuǎn)變，形成了以成果為向?qū)В∣BE）的教育理念［1］。為應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐國家發(fā)展戰(zhàn)略的人才培養(yǎng)需求，工程教育改革需持續(xù)深化。全面落實(shí)以學(xué)生為中心、以成果為向?qū)?、持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)理念，成為各大高校在教學(xué)體系、教學(xué)模式、教學(xué)方法和評價體系等方面的研究重點(diǎn)和探索方向［2-5］?！案咝＝虒W(xué)改到深處是課程”，課程才是人才培養(yǎng)的核心要素，電子信息類綜合設(shè)計(jì)課程是電子信息類專業(yè)課程教學(xué)體系中的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，旨在培養(yǎng)學(xué)生知識綜合運(yùn)用、問題解決能力和創(chuàng)新能力。為了適應(yīng)產(chǎn)業(yè)對人才培養(yǎng)的新需求，電子信息類綜合課程設(shè)計(jì)的改革勢在必行。

本文以新工科對人才培養(yǎng)的需求為出發(fā)點(diǎn)，通過對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式的深入剖析，設(shè)計(jì)了基于OBE的教學(xué)理念半開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目和“教師/學(xué)生共同體”教學(xué)方法及全流程多維度考核方法。通過對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核標(biāo)準(zhǔn)的改革，有助于強(qiáng)化知識綜合運(yùn)用的能力，重構(gòu)學(xué)生自身知識的關(guān)聯(lián)，提升學(xué)生復(fù)雜問題發(fā)現(xiàn)和解決能力以及創(chuàng)新能力。

一、目前電子信息綜合課程設(shè)計(jì)存在的問題

本校電子信息類綜合課程設(shè)計(jì)設(shè)置在大三學(xué)期末，此時專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的理論部分已基本完成。該課程目標(biāo)在于強(qiáng)化學(xué)生對課程理論和專業(yè)知識的理解與掌握。通過實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，使學(xué)生深入理解理論與實(shí)踐相結(jié)合的過程，充分認(rèn)識到理論與實(shí)踐的相輔相成、互相促進(jìn)的關(guān)系，從而提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)電子專業(yè)知識解決復(fù)雜工程問題能力和創(chuàng)新能力。然而，在過去的實(shí)驗(yàn)課程中，仍存在一些問題。

首先，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的層次化和個性化程度不足。在過去的綜合課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師往往給出具有明確設(shè)計(jì)指標(biāo)的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以提高學(xué)生綜合運(yùn)用電子專業(yè)多學(xué)科知識解決實(shí)際問題的能力。但是由于題目固定，實(shí)驗(yàn)層次化、差異化不明顯，學(xué)生自由度不夠，難以實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)。

其次，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法方面，仍然以教師占主導(dǎo)地位。教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)講義，給學(xué)生全面講解實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目功能和技術(shù)指標(biāo)、基本原理及儀器使用等等。學(xué)生查找典型電路圖，并根據(jù)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建和測試。這種教學(xué)方式將導(dǎo)致學(xué)生長期處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，對于培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新能力是不利的。

最后，在實(shí)驗(yàn)考核方面，評估主要依據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、技術(shù)指標(biāo)達(dá)成情況。平時成績主要考慮出勤情況，形成性評價不足，無法全面反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和創(chuàng)新能力。

為此，為滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證和用人單位對高校人才培養(yǎng)的需求，本文將圍繞OBE教學(xué)模式，結(jié)合本校教學(xué)及實(shí)驗(yàn)條件，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核指標(biāo)進(jìn)行初步探索研究。

二、綜合課程設(shè)計(jì)的改革與實(shí)踐

綜合課程設(shè)計(jì)是一門涵蓋多個學(xué)科的實(shí)驗(yàn)課程，其改革始終秉持“以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)”的原則，致力于培養(yǎng)學(xué)生的解決復(fù)雜工程問題的能力和創(chuàng)新意識。本文將圍繞課程主要目標(biāo)和社會人才需求，對綜合課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考核方式進(jìn)行改革創(chuàng)新。

（一）設(shè)計(jì)半開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目

在過去的教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)指定項(xiàng)目雖然有助于鞏固知識，但是許多學(xué)生是被動地參與項(xiàng)目，這種方式在激發(fā)創(chuàng)新思維方面稍顯不足?？紤]到學(xué)生已掌握了基本專業(yè)理論和課程知識，本文提出了一種半開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，如圖1所示，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為三個層次：基本綜合、提高綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)，以滿足多層次、個性化培養(yǎng)。在項(xiàng)目構(gòu)建過程中，教師僅提供最基本的功能和核心指標(biāo)要求，學(xué)生可根據(jù)興趣自由發(fā)揮，提升技術(shù)指標(biāo)或擴(kuò)展項(xiàng)目功能。項(xiàng)目需求分析由教師和學(xué)生共同完成，并確定每組同學(xué)實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目的具體功能和相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)要求，從而提升學(xué)生的參與度，激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新意識。

相較于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，半開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目強(qiáng)化了學(xué)生在項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期的參與度，從而可有效激發(fā)學(xué)生的興趣和探索精神。與此同時，半開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目相較于完全開放項(xiàng)目，其在內(nèi)容方面又有所限制，但為學(xué)生提供了一定選擇。在選擇范圍內(nèi)，學(xué)生可以自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、組織實(shí)驗(yàn)實(shí)施計(jì)劃，具有一定的靈活性，同時教師也能較好地把握教學(xué)內(nèi)容和掌控教學(xué)節(jié)奏。

（二）“教師/學(xué)生共同體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

教學(xué)實(shí)施中，以實(shí)際的工程類項(xiàng)目流程為引導(dǎo)，涵蓋包括項(xiàng)目需求分析、方案論證項(xiàng)目等全部工程項(xiàng)目環(huán)節(jié)，在各個階段通過“教師/學(xué)生共同體”來突出“以學(xué)生為中心”的設(shè)計(jì)理念，加強(qiáng)學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的互動，激發(fā)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

從具體實(shí)施角度來看，在項(xiàng)目需求、論證階段，教師給出基本綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的指標(biāo)和功能，學(xué)生根據(jù)自身特點(diǎn)提出實(shí)驗(yàn)拓展想法，通過教師與學(xué)生的充分溝通和交流，共同確定最終實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。然后學(xué)生根據(jù)最終實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，結(jié)合自身的興趣、特點(diǎn)完成自由組合后進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，并和老師探討方案的可行性。此舉有助于學(xué)生快速進(jìn)入項(xiàng)目角色，提高參與度，同時激發(fā)創(chuàng)新熱情。確定設(shè)計(jì)方案后，學(xué)生根據(jù)選題完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)、搭建和優(yōu)化。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，教師和學(xué)生共同探討學(xué)生電路設(shè)計(jì)的合理性；在系統(tǒng)搭建中，組員分工協(xié)作共同搭建系統(tǒng)，在教師的引導(dǎo)下完成問題排查；在系統(tǒng)優(yōu)化階段，教師僅給出共性問題的解決方案，各小組需根據(jù)自身具體問題，提出與之相對應(yīng)的解決方案，并與教師進(jìn)行相互交流以期實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化。在這個過程中“以學(xué)生為中心”，學(xué)生為主教師為輔，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在最終系統(tǒng)測試答辯階段，教師不僅需要對最終系統(tǒng)的功能和指標(biāo)進(jìn)行測試，還需要和學(xué)生交流了解學(xué)生解決問題的最終方案，并在后續(xù)的答辯中，教師引導(dǎo)學(xué)生對其他同學(xué)的完成情況進(jìn)行評價，答辯成績由教師和同學(xué)共同決定，以培養(yǎng)學(xué)生的交流能力、獨(dú)立思考能力和評價能力。

總體而言，整個實(shí)驗(yàn)過程以學(xué)生為中心，教師主要發(fā)揮引導(dǎo)、啟發(fā)和評價的作用，實(shí)現(xiàn)教學(xué)主體的轉(zhuǎn)變。這種教學(xué)方法將傳統(tǒng)的“教—學(xué)”灌輸式方法逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檠杏懯浇虒W(xué)，增強(qiáng)了學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的互動，活躍了課堂氣氛，調(diào)動了學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)了學(xué)生的探索精神，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

（三）采用全流程多維度考核方法，考核內(nèi)容知識、能力、素質(zhì)并重

為能更好地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，判斷教學(xué)改革是否達(dá)到課程的培養(yǎng)目標(biāo)，需要建立一套合理的考核標(biāo)準(zhǔn)。本文以新工科對人才培養(yǎng)的知識、能力和素養(yǎng)需求為依據(jù)，結(jié)合課程內(nèi)容改革，從學(xué)生能力培養(yǎng)出發(fā)，將形成性考核與終結(jié)考核結(jié)合，將小組評價與個人評價結(jié)合，將教師評價與學(xué)生評價結(jié)合，設(shè)計(jì)了全流程多維度的考核標(biāo)準(zhǔn)，如圖2所示。

在整個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過程中，教師的考查側(cè)重有所不同。授課教師分析學(xué)情，評判綜合課程中學(xué)生的選題，通過選題評判后進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯、問題排查及系統(tǒng)優(yōu)化。結(jié)合學(xué)生對實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果的總結(jié)分析與思考，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成績評定；并結(jié)合基于考勤和課堂表現(xiàn)的平時分，對學(xué)生的綜合能力進(jìn)行評價。選題評價反映了學(xué)生對專業(yè)相關(guān)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的掌握程度及理解深度，同時體現(xiàn)了創(chuàng)新能力；任務(wù)書評價則反映學(xué)生的邏輯能力、問題分析能力及對知識的熟悉程度；實(shí)驗(yàn)答辯則分析學(xué)生的臨場應(yīng)變能力、實(shí)驗(yàn)掌握程度，判斷學(xué)生是否獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力，同時反映學(xué)生的道德素質(zhì)和品格；實(shí)驗(yàn)報(bào)告則展示了學(xué)生的總結(jié)歸納能力以及對問題的分析和思考能力；平時分則反映學(xué)生的個人德育素質(zhì)。整個考核方法全方位、立體地評價學(xué)生的知識、能力和素養(yǎng)，能更客觀地反映學(xué)生的綜合素質(zhì)，同時確保評價的公正性。

三、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成效分析

本次教學(xué)改革，根據(jù)學(xué)生的興趣和發(fā)展需求，設(shè)計(jì)了具有一定挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的半開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生主動探索和解決問題，從而有效地解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，綜合課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以綜合實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)層次不夠豐富的問題。探索了“教師/學(xué)生共同體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，從傳統(tǒng)的“教授和指導(dǎo)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤把杏懞鸵龑?dǎo)”。在項(xiàng)目任務(wù)的驅(qū)動下，通過教師和學(xué)生的研討不斷推進(jìn)項(xiàng)目的進(jìn)行，在不斷地嘗試和探索中，加強(qiáng)學(xué)生對知識的理解和關(guān)聯(lián)；同時鼓勵學(xué)生之間互相交流，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)相長”，從而有效地解決了原來實(shí)驗(yàn)中學(xué)生主觀能動性不足的問題。構(gòu)建了與項(xiàng)目內(nèi)容相適應(yīng)的全過程、多維度的課程考核體系，這種考核方法能全方位、立體地對學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)進(jìn)行考核評價，更客觀地反映學(xué)生的綜合素質(zhì)，同時也能確保評價的公正性，從而有效地解決了傳統(tǒng)的、以達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)為最終實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膯我豢己藰?biāo)準(zhǔn)問題。

結(jié)語

本文從工程教育認(rèn)證出發(fā)，以培養(yǎng)新工科人才所需綜合素質(zhì)為目標(biāo)，結(jié)合本校課程特色，針對當(dāng)前綜合課程設(shè)計(jì)存在的問題，根據(jù)學(xué)生的興趣和發(fā)展需求，提出了基于OBE的電子信息專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式改革，包括設(shè)計(jì)了具有一定挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的半開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、探索了“教師/學(xué)生共同體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、構(gòu)建了與項(xiàng)目內(nèi)容相適應(yīng)的全過程多維度的課程考核體系，以提升學(xué)生復(fù)雜問題發(fā)現(xiàn)和解決能力以及創(chuàng)新能力。同時還兼顧工程素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)。本次改革根據(jù)學(xué)生個體差異，探索了多層次、差異化的人才培養(yǎng)的教學(xué)方法，可為我國培養(yǎng)更多具備綜合素質(zhì)的工程人才提供參考。

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Teaching Reform of Electronic Information Experiment under the Background of Engineering Education Accreditation： A Case Study of Comprehensive Course Design

RAO Lan， WEI Yi-fei， HE Xiao-ying

（School of Electronic Engineering， Beijing University of Posts and Telecommunications， Beijing 100876， China）

Abstract： The comprehensive design course of electronic information plays a pivotal role in the teaching system of electronic information professional courses. It serves as an essential means to foster students’ comprehensive knowledge application， practical skills， and innovative capabilities. In light of the talent cultivation needs in the emerging engineering education， this article aims to investigate how to enhance students’ abilities to tackle complex engineering and foster their innovative skills. By in-depth analysing the existing experimental course content， teaching methods， and assessment strategies， a set of reform measures for the comprehensive design experiment teaching of electronic information major under the guidance of outcome-based education （OBE） concept is proposed. These measures aim to cultivate students’ complex engineering problem-solving skills， team collaboration abilities， and inspire their spirit of exploration and innovation.

Key words： Engineering Education Accreditation; Comprehensive Course Design; OBE; teaching reform