成果導(dǎo)向的信息類專業(yè)電路系列課程改革研究＊

蔡 爍，王 威，王 新，李 驥，朱詩源

(1.長沙理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院，湖南 長沙 410114；2.長沙理工大學(xué)設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院)

成果導(dǎo)向的信息類專業(yè)電路系列課程改革研究＊

蔡 爍1，王 威1，王 新1，李 驥1，朱詩源2

(1.長沙理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院，湖南 長沙 410114；2.長沙理工大學(xué)設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院)

專業(yè)建設(shè)作為教育改革發(fā)展最核心、最緊迫的任務(wù)，其實(shí)質(zhì)是一組課程的建設(shè)。為促進(jìn)專業(yè)課程或課程群的建設(shè)與發(fā)展，文章以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，關(guān)注培養(yǎng)目標(biāo)與學(xué)習(xí)成果的關(guān)系，對(duì)課程體系、教學(xué)過程和教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理，對(duì)信息類專業(yè)電路系列課程的教學(xué)實(shí)施多項(xiàng)改革。為推進(jìn)學(xué)院的工程教育認(rèn)證工作提供了新的思路與方法。

專業(yè)建設(shè)；成果導(dǎo)向；課程改革；工程教育認(rèn)證

0 引言

1989年，由美國、英國、加拿大、澳大利亞、愛爾蘭和新西蘭等國的多個(gè)工程組織正式簽署了關(guān)于相互承認(rèn)已認(rèn)證工程專業(yè)點(diǎn)的華盛頓協(xié)議（Washington Accord）。該協(xié)議是國際教育工程認(rèn)證中最重要和最廣泛的協(xié)議[1]。我國教育部于2006年3月正式成立了工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會(huì)；2009年國際工程教育大會(huì)在北京召開，大會(huì)的重要議題即工程教育專業(yè)認(rèn)證；2013年6月，我國加入了《華盛頓協(xié)議》，表明我國工程教育質(zhì)量得到了國際工程教育界的認(rèn)可，也意味著我國的工程類學(xué)生將持有具國際互認(rèn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的“通行證”，同時(shí)標(biāo)志著我國工程教育的國際化邁出了重要一步，將促進(jìn)我國工程制造業(yè)走出國門、走向世界[2]。2016年的6月2日，則是一個(gè)載入我國高等教育史冊(cè)的日子。在吉隆坡召開的國際工程聯(lián)盟大會(huì)上，中國成為華盛頓協(xié)議的正式會(huì)員，這是我國高等教育發(fā)展的一個(gè)里程碑，意味我們的角色開始從國際高等教育發(fā)展趨勢(shì)的跟隨者向領(lǐng)跑者轉(zhuǎn)變。

在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，開展工程教育認(rèn)證，推動(dòng)教育國際化，保證工科學(xué)生的高素質(zhì)，從而確保未來工程師的職業(yè)能力水平，對(duì)高等教育有著全局性的意義。

1 成果導(dǎo)向教育

專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)涵是建構(gòu)“成果導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)體系，并對(duì)之持續(xù)改進(jìn)。成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education,OBE）是1981年由Spady率先提出，被認(rèn)為是追求卓越教育的正確方向。華盛頓協(xié)議全面接受了OBE理念[3]。成果導(dǎo)向教育中的“成果”指的是學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，是學(xué)生在順利完成某階段學(xué)習(xí)過程后應(yīng)該認(rèn)識(shí)、理解和掌握的知識(shí)與技能，而課程的建設(shè)與教學(xué)改革是其中的關(guān)鍵。

國內(nèi)相關(guān)研究的代表性觀點(diǎn)有李志義等人的成果導(dǎo)向教育應(yīng)用于工程專業(yè)認(rèn)證的思想[4]；國外研究人員則注重從中觀層面的人才培養(yǎng)以及宏觀層面的教育質(zhì)量領(lǐng)域進(jìn)行梳理和探索。

圖1描述了成果導(dǎo)向理念的教學(xué)設(shè)計(jì)框架，整個(gè)框架由三個(gè)閉環(huán)構(gòu)成。該閉環(huán)遵循Spady倡導(dǎo)的向下設(shè)計(jì)原則。先從整體上確定出校、院、系（專業(yè)）三級(jí)人才培養(yǎng)目標(biāo)，再剖析完成校、院、系（專業(yè)）對(duì)應(yīng)的畢業(yè)能力體系，經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)雙重解析下的能力指標(biāo)構(gòu)建后，進(jìn)入基于成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。作為描述學(xué)生在某個(gè)學(xué)習(xí)階段后能被檢驗(yàn)的學(xué)業(yè)成績，學(xué)習(xí)成果是具體的、可檢測(cè)的，可用于描述任何有效的學(xué)習(xí)形式。而學(xué)習(xí)成果的具體性是指學(xué)習(xí)成果最終的表現(xiàn)形態(tài)，可以是知識(shí)、技能、素質(zhì)等某一方面的具體形態(tài)或其一系列組合[5]。

圖1 成果導(dǎo)向理念教學(xué)設(shè)計(jì)閉環(huán)圖

成果導(dǎo)向教育和傳統(tǒng)教育相比，其優(yōu)勢(shì)是多方面的。首先，在學(xué)習(xí)導(dǎo)向?qū)用嫔?，傳統(tǒng)教育通過進(jìn)程導(dǎo)向進(jìn)行推動(dòng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生根據(jù)教學(xué)計(jì)劃設(shè)定的進(jìn)度和程序完成學(xué)業(yè)；而成果導(dǎo)向主旨是以學(xué)校、學(xué)院或?qū)I(yè)系部確定出的“成果”為目標(biāo)，在課程設(shè)置、教學(xué)過程、教學(xué)評(píng)價(jià)及畢業(yè)要求等教學(xué)活動(dòng)中，都要以成果為導(dǎo)向。其次，在教學(xué)策略方面，傳統(tǒng)教育偏重分科，單打獨(dú)斗，教師授課邊界清晰，相互之間的溝通與合作不足；成果導(dǎo)向教育強(qiáng)調(diào)的是整合，協(xié)同合作，強(qiáng)化溝通，鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，形成學(xué)習(xí)共同體。此外，在評(píng)價(jià)理念上，傳統(tǒng)教育突出選擇與分等，學(xué)業(yè)成績較差的學(xué)生因缺乏相應(yīng)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)而越來越落后；成果導(dǎo)向教育強(qiáng)調(diào)包容性成功，通過創(chuàng)造成功機(jī)會(huì)逐步引導(dǎo)每一位學(xué)生都能達(dá)到畢業(yè)要求。最后，關(guān)于評(píng)價(jià)方法，傳統(tǒng)教育以知識(shí)為導(dǎo)向，常常采用單一考試的形式；成果導(dǎo)向教育將評(píng)價(jià)與學(xué)習(xí)成果相結(jié)合，突出能力導(dǎo)向，實(shí)施多元評(píng)價(jià)。

2 課程教學(xué)現(xiàn)狀

在具體教學(xué)實(shí)施過程中，非成果導(dǎo)向的教學(xué)模式還存在諸多問題，難以適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求。問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。①課堂教學(xué)以講授方式為主，“照本宣科”現(xiàn)象非常明顯，缺乏啟發(fā)式、討論式、參與式和項(xiàng)目化教學(xué)模式等多元實(shí)施手段?，F(xiàn)有教學(xué)方式存在一個(gè)比較常見的問題：學(xué)生對(duì)老師有一種依賴的想法。在剛開始學(xué)習(xí)一門課程的時(shí)候，可能大部分學(xué)生都能認(rèn)真聽課，隨著課程內(nèi)容的深入，慢慢的認(rèn)真聽課的學(xué)生越來越少，其原因是學(xué)生聽不懂了，不理解了，也就跟不上老師的進(jìn)度了。電路系列課程側(cè)重分析，學(xué)習(xí)難度較大，這個(gè)現(xiàn)象尤其嚴(yán)重。②學(xué)生在課外缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自覺性以及與老師交流的手段?，F(xiàn)階段部分大學(xué)生不能合理利用課外時(shí)間自主學(xué)習(xí)，完成對(duì)課堂知識(shí)的理解與消化，有的學(xué)生反而投機(jī)取巧地抄襲作業(yè)；即使有些學(xué)生愿意把時(shí)間花在學(xué)習(xí)上，可當(dāng)他們遇到問題需要和老師溝通的時(shí)候，往往缺乏有效的溝通手段和溝通工具，而時(shí)間和空間等因素也不能使教師滿足廣大學(xué)生的即時(shí)答疑需求。③課程的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)，使得學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，難以具備解決復(fù)雜工程問題的能力。學(xué)生對(duì)于目前所設(shè)置的實(shí)踐環(huán)節(jié)興趣偏低，實(shí)驗(yàn)課堂出現(xiàn)應(yīng)付交差的學(xué)習(xí)態(tài)度比較明顯，實(shí)驗(yàn)只限于簡單地獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，達(dá)到實(shí)驗(yàn)基本要求，而不能通過思考探索實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果深層次的內(nèi)涵。

高校信息類專業(yè)的電路系列課程是非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課，其理論性強(qiáng)，在實(shí)踐中應(yīng)用廣泛。該類課程一般包括“電路分析基礎(chǔ)”、“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”等。在此基礎(chǔ)上，再結(jié)合各個(gè)專業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)，進(jìn)一步開展方向?qū)I(yè)課程的教學(xué)。通信工程專業(yè)的后續(xù)課程一般為“單片機(jī)原理與應(yīng)用”、“高頻電子電路”等；計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的后續(xù)課程則是“計(jì)算機(jī)組成原理”、“接口技術(shù)”和“嵌入式系統(tǒng)”等。

目前，長沙理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院統(tǒng)一修訂了2017年本科生培養(yǎng)方案，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程和軟件工程專業(yè)將在大學(xué)第二學(xué)年秋季學(xué)期開設(shè)“計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)”課程，在第二學(xué)年春季學(xué)期開設(shè)“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”課程。通信工程專業(yè)還將“計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)”課拆分為“電路分析基礎(chǔ)”和“模擬電子電路”兩門課程，以適應(yīng)專業(yè)特色和需求。這些課程再結(jié)合電路實(shí)驗(yàn)、通信專業(yè)實(shí)習(xí)和硬件課群實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，構(gòu)成了信息類專業(yè)電路系列課程的理論與實(shí)踐體系。然而，如上所述，現(xiàn)階段的電路系列課程教學(xué)模式和教學(xué)手段還存在一些問題，不能完全適應(yīng)工程教育認(rèn)證的需求。這促使我們以工程教育專業(yè)認(rèn)證為目標(biāo)，以成果導(dǎo)向?yàn)楹诵?，加緊建設(shè)步伐，加快信息類專業(yè)電路系列課程的改革與實(shí)踐。

3 改革目標(biāo)及措施

專業(yè)認(rèn)證的基本性質(zhì)是通過社會(huì)第三方的力量對(duì)專業(yè)辦學(xué)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過衡量辦學(xué)單位相應(yīng)專業(yè)畢業(yè)生滿足社會(huì)需求的程度，來評(píng)價(jià)其辦學(xué)情況。認(rèn)證實(shí)際上是對(duì)某個(gè)學(xué)校某一個(gè)專業(yè)進(jìn)行的“合格性”認(rèn)證，而不是對(duì)整個(gè)學(xué)校進(jìn)行認(rèn)證，也不是評(píng)優(yōu)。因此，如何加長加固“木桶的短板”是我們需要考慮的問題和努力的方向。

長沙理工大學(xué)計(jì)通學(xué)院在人才培養(yǎng)與專業(yè)建設(shè)方面摸索了多年，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。學(xué)院依托中央財(cái)政支持地方高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)專項(xiàng)，于2014年建成基于H3C的云計(jì)算和大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上開發(fā)了“互聯(lián)網(wǎng)+”云教學(xué)平臺(tái)——“計(jì)通云-學(xué)寶”，并于2015年投入使用?！坝?jì)通云-學(xué)寶”由可虛擬化的云服務(wù)平臺(tái)“計(jì)通云”和用戶端的軟件“學(xué)寶”構(gòu)成。通過“學(xué)寶”登錄，每一位教師和學(xué)生可享用一臺(tái)虛擬機(jī)，以達(dá)到學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和開放性。教師可在“學(xué)寶”上建設(shè)課程資源和布置作業(yè)；學(xué)生通過“學(xué)寶”查看和下載教學(xué)課件、輔導(dǎo)材料，通過虛擬機(jī)提交作業(yè)；平臺(tái)交互性強(qiáng)，教師可在線指導(dǎo)學(xué)生，和學(xué)生交流討論，還可進(jìn)入學(xué)生虛擬機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)助?！坝?jì)通云-學(xué)寶”可對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行系統(tǒng)的追蹤和記錄，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的有效管理。由于“計(jì)通云-學(xué)寶”可以讓課程改革真正落地實(shí)施，因此，本學(xué)院相關(guān)專業(yè)電路系列課程將使用“計(jì)通云-學(xué)寶”平臺(tái)實(shí)施一系列改革措施，契合工程教育專業(yè)認(rèn)證要求和成果導(dǎo)向理念，達(dá)到提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，加強(qiáng)專業(yè)與學(xué)科建設(shè)的目的。

以工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，建立學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向的課程改革新思路，結(jié)合學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)的畢業(yè)要求，充分利用“計(jì)通云-學(xué)寶”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)對(duì)電路系列課程實(shí)施改革。具體措施如下：

⑴ 根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求整理與更新電路系列各門課程的教學(xué)內(nèi)容以及梳理好與前后相關(guān)課程之間的聯(lián)系。

明確課程的教學(xué)內(nèi)容與培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求之間的關(guān)系，熟悉課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐情況。對(duì)各門課程的內(nèi)容進(jìn)行整理與更新是為了更好地適應(yīng)當(dāng)前實(shí)際工程現(xiàn)狀與趨勢(shì)。課程改革中，著重考慮電路系列課程體系如何支撐學(xué)習(xí)成果，電路課程的教學(xué)如何實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)成果，課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制如何證明學(xué)習(xí)成果，以及評(píng)價(jià)結(jié)果如何推進(jìn)課程的持續(xù)改進(jìn)。圖2描述了學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向的電路系列課程改革思路框架。

⑵ 課堂教學(xué)以啟發(fā)式、引導(dǎo)式教學(xué)模式為主，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性。

圖2 成果導(dǎo)向理念教學(xué)設(shè)計(jì)閉環(huán)圖

課程教學(xué)是實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的重要環(huán)節(jié)，而課堂教學(xué)又是其中的核心。為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，充分利用學(xué)院建設(shè)的“計(jì)通云-學(xué)寶”平臺(tái)推行教學(xué)模式改革，更新教學(xué)觀念，改進(jìn)教學(xué)方法，顛覆傳統(tǒng)課堂。

⑶ 重視實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)理論課與實(shí)驗(yàn)課的聯(lián)系，注重對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和通信工程等專業(yè)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)專業(yè)特點(diǎn)，發(fā)展實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)課后在實(shí)驗(yàn)硬件資源使用受限的情況下，在學(xué)寶上推廣使用電路仿真軟件和虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使學(xué)生能夠在平時(shí)逐步積累實(shí)踐創(chuàng)新技能，直至能夠具備解決復(fù)雜工程問題的能力。

⑷ 采取多樣的考核方式，積極引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)行動(dòng)貫穿整個(gè)大學(xué)階段；形成基于OBE的課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)，確保成果的達(dá)成，跟蹤持續(xù)改進(jìn)的軌跡。

改革考核方式，改變現(xiàn)階段單一的考核方式，改變?cè)囶}“概念化、常規(guī)化、科普化”的現(xiàn)狀，推廣機(jī)考系統(tǒng)和教考分離機(jī)制。對(duì)電路系列課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)而言，則需要制定明確的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（教學(xué)大綱、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)），依托合理的評(píng)價(jià)依據(jù)（教案、試卷、課程報(bào)告等），凝練科學(xué)的評(píng)價(jià)方法（定性、定量評(píng)價(jià)方法），給出完整的評(píng)價(jià)記錄（評(píng)價(jià)人、結(jié)果、改進(jìn)措施）。圖3是課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)示意圖。

圖3 課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)示意圖

4 結(jié)束語

一個(gè)專業(yè)的建設(shè)可以分解為一組課程的建設(shè)，如果專業(yè)涉及到的每一門課程都能嚴(yán)格按照工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施與改進(jìn)，如果授課教師能將認(rèn)證要求滲透到課程教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，那么，專業(yè)的發(fā)展必將能更好地適應(yīng)社會(huì)的需求。本文提出基于成果導(dǎo)向的電路系列課程改革措施與方法，契合工程教育認(rèn)證的持續(xù)改進(jìn)思想。課程的改革研究將用于幫助解決現(xiàn)階段專業(yè)建設(shè)與課程教學(xué)實(shí)施的不足；課程改革的方法能用于指導(dǎo)信息類專業(yè)其他課程系列的建設(shè)與發(fā)展；改革的成果也將大力推動(dòng)學(xué)院相關(guān)專業(yè)的工程教育認(rèn)證工作。

[1]畢家駒.走華盛頓協(xié)議之路[J].高教發(fā)展與評(píng)估,2005.6:38-42

[2]教育部高等教育教學(xué)評(píng)估中心.中國工程教育質(zhì)量報(bào)告[M].教育科學(xué)出版社,2016

[3]Spady,W.G.Outcome-based instructional management:A sociological perspective[M].Washington,DC:National Institute of Education,1981

[4]李志義.成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)[J]:中國大學(xué)教學(xué),2015.3:32

[5]申天恩.論成果導(dǎo)向教育理念的大教學(xué)戰(zhàn)略構(gòu)想[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)（人文社會(huì)科學(xué)版）,2016.3:83-88

Research on the outcome-oriented reform of circuit courses for information specialties

Cai Shuo1,Wang Wei1,Wang Xin1,Li Ji1,Zhu Shiyuan2
（1.Department of Computer&Communication Engineering,Changsha University of Science and Technology,Changsha,Hunan 410114,China;2.Department of Art&Design,Changsha University of Science and Technology）

As the core and the most urgent task of educational reform,specialty construction is the construction of a set of courses.In order to promote the construction and development of specialty courses or course group,this paper guided by students'learning outcomes,focusing on the relationship between the training objectivesand learning outcomes,straightensoutthe curriculum system,teaching process and teaching evaluation standard,and implements the teaching reforms on the circuit courses for information specialties,which provide new ideas and approach for the engineering education accreditation works.

specialty construction；outcome-oriented；course reform；engineering education accreditation

G642

A

1006-8228(2017)10-79-04

2017-08-15

長沙理工大學(xué)2016年教研教改項(xiàng)目（JG1661、CNJG1683）；湖南省教育廳2016年教研教改項(xiàng)目（JG1628）

蔡爍（1982-），男，湖南南縣人，博士，講師，主要研究方向：容錯(cuò)計(jì)算等。

10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2017.10.024