工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下電工與電子技術(shù)教學(xué)改革探討

王磊 張磊 宋彬

摘? 要 基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念，以徐州工程學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)的電工與電子技術(shù)課程為例，分析課程教學(xué)中存在的問(wèn)題以及與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的差距，從課程大綱、教學(xué)方法與手段、持續(xù)改進(jìn)三個(gè)方面進(jìn)行探討，提出一系列改進(jìn)措施，以提高課程教學(xué)水平，豐富學(xué)習(xí)成果，達(dá)到工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)。

中圖分類號(hào)：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2021）06-0085-03

Discussion on Teaching Reform of Electrician and Electronic?Technology under Background of Engineering Education Certification//WANG Lei， ZHANG Lei， SONG Bin

Abstract Based on the concept of engineering education certifica-tion， Electrician and Electronic Technology course of Material For-ming and Control Engineering major in our school has been taken as?an example to analyze the problems existing in the teaching and the?gap with certification standards. Three aspects are discussed in this?paper， from the curriculum， teaching methods and continuous im-provement. A series of improvement measures are put forward， in?order to improve the level of teaching and learning results and achieve?the engineering education accreditation standards.

Key words engineering education certification; electrician and elec-tronic technology; teaching reform; outcome based education

0 前言

近年來(lái)，工程教育專業(yè)認(rèn)證在我國(guó)高校中越來(lái)越受到重視。我國(guó)在2016年正式加入《華盛頓協(xié)議》，通過(guò)專業(yè)認(rèn)證標(biāo)志著這個(gè)專業(yè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了國(guó)際實(shí)質(zhì)等效，畢業(yè)生的學(xué)位及學(xué)術(shù)資格將得到該協(xié)議成員互認(rèn)[1]。工程教育認(rèn)證不同于教育部的本科教學(xué)評(píng)估，其核心理念概括起來(lái)為“以學(xué)生為中心”“成果導(dǎo)向”“持續(xù)改進(jìn)”三個(gè)方面，參照《工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)解讀及使用指南（2020版，試行）》的具體內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn)，很多高校所制定的培養(yǎng)方案、課程大綱、課程教學(xué)過(guò)程、評(píng)價(jià)體系等都與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差距。

以電工與電子技術(shù)課程為例，該課程內(nèi)容涵蓋交直流電路、磁路與電動(dòng)機(jī)、模擬與數(shù)字電路等多個(gè)方面，是機(jī)械、材料、化工等很多非電類專業(yè)的一門專業(yè)必修課，具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，在工程技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的直接應(yīng)用，在課程體系中具有承上啟下的作用，同時(shí)對(duì)參與認(rèn)證專業(yè)畢業(yè)要求的達(dá)成起到重要的支撐作用。如何在工程教育認(rèn)證理念下對(duì)電工與電子技術(shù)課程進(jìn)行改革，以適應(yīng)認(rèn)證要求，是徐州工程學(xué)院當(dāng)前一個(gè)階段課程教學(xué)研究的主要內(nèi)容。本文結(jié)合徐州工程學(xué)院已于2020年6月通過(guò)教育部工程教育專業(yè)認(rèn)證的材料成型及控制工程專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)電工與電子技術(shù)課程教學(xué)改革進(jìn)行探討。

1 電工與電子技術(shù)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

大綱內(nèi)容與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)不適應(yīng)? 在準(zhǔn)備認(rèn)證之前，由于電工與電子技術(shù)作為一門基礎(chǔ)課在很多非電類專業(yè)都有開(kāi)設(shè)，課程大綱在制定過(guò)程中不同專業(yè)間差異不大，所采用的教材、教案及授課內(nèi)容基本一致，缺乏專業(yè)特殊性。

教學(xué)內(nèi)容、課程目標(biāo)、畢業(yè)要求三者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系不合理? 教師往往更注重于既往所教的課程內(nèi)容，而對(duì)學(xué)生學(xué)了什么、課程需要支撐培養(yǎng)方案中哪幾項(xiàng)畢業(yè)生要求等，關(guān)注度不夠充分，不能很好地聚焦專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，導(dǎo)致在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中缺乏成果導(dǎo)向意識(shí)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果定位模糊[1]。

考核及評(píng)價(jià)手段簡(jiǎn)單? 以材料成型及控制工程專業(yè)為例，電工與電子技術(shù)開(kāi)設(shè)64學(xué)時(shí)理論課程，實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課，認(rèn)證前平時(shí)成績(jī)占30%，主要從出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)等方面評(píng)價(jià);期末成績(jī)占70%，采用閉卷考試形式。由于在平時(shí)成績(jī)的考核上沒(méi)有設(shè)計(jì)固定的考核內(nèi)容和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，使得平時(shí)成績(jī)的給定不規(guī)范、不科學(xué)，沒(méi)有辦法量化計(jì)算達(dá)成度，過(guò)程考核缺乏實(shí)質(zhì)意義，導(dǎo)致考核方式和考試內(nèi)容不能用于有效證明課程目標(biāo)的達(dá)成[2]。

教學(xué)方法單一，效果不理想? 電工與電子技術(shù)授課內(nèi)容較多，知識(shí)點(diǎn)相互銜接，限于學(xué)時(shí)因素，課程的教學(xué)幾乎全程都是教師講授、學(xué)生被動(dòng)接受的填鴨式方式[3]。鑒于課程內(nèi)容多、難度大的特點(diǎn)，加之非電類專業(yè)的學(xué)生認(rèn)為該課程并非自己的專業(yè)范圍，因此對(duì)課程的參與度普遍不高，對(duì)課程內(nèi)容的理解不夠深入，更難做到靈活運(yùn)用，學(xué)習(xí)成果不理想。

2 工程教育背景下的改革措施

基于OBE理念設(shè)計(jì)教學(xué)大綱和教案? 現(xiàn)有教學(xué)文件應(yīng)按照成果導(dǎo)向教育（OBE，outcome based education）的理念重新設(shè)計(jì)。電工與電子技術(shù)課程在不同專業(yè)的畢業(yè)要求支撐矩陣中所起的作用也不一樣，因此有必要在考慮理論的整體性和系統(tǒng)性的前提下，按各專業(yè)的要求適當(dāng)取舍教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，該課程與工程實(shí)踐結(jié)合十分緊密，教案的設(shè)計(jì)還應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的特色與工程實(shí)際案例密切結(jié)合，以提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行問(wèn)題分析、設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)、研究等與畢業(yè)要求相關(guān)的能力。

1）基于具體課程所支撐的畢業(yè)要求二級(jí)指標(biāo)點(diǎn)，對(duì)課程所對(duì)應(yīng)的所有知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)分，并歸類成不同的課程目標(biāo)，建立知識(shí)點(diǎn)—課程目標(biāo)—畢業(yè)要求三者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。同時(shí)，還應(yīng)注意課程的支撐強(qiáng)度.如電工與電子技術(shù)課對(duì)材料成型及控制工程專業(yè)畢業(yè)要求1.2“能夠?qū)⒐こ袒A(chǔ)、專業(yè)知識(shí)運(yùn)用于材料加工工程問(wèn)題，建立數(shù)學(xué)模型并求解”為強(qiáng)支撐，由于其主要內(nèi)容涉及專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、求解基本數(shù)學(xué)問(wèn)題，因此，其所對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1（假設(shè)只有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)）中的知識(shí)點(diǎn)所占比重應(yīng)較大。根據(jù)以上原則，可以對(duì)課程目標(biāo)1進(jìn)行歸納：

課程目標(biāo)1：熟知交直流電路的基本概念、電路的基本分析方法，掌握常用電路的數(shù)學(xué)模型建立方法;理解常用的模擬、數(shù)字電路，掌握電子電路的分析方法、計(jì)算方法，掌握其他材料成型及控制工程所需要的基本電學(xué)理論。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.2）

這樣才能知曉學(xué)生需要學(xué)什么，想讓學(xué)生取得什么樣的成果。

2）優(yōu)化課程考核體系，增加平時(shí)成績(jī)構(gòu)成要素和分值，如將原來(lái)主要從考勤、平時(shí)作業(yè)給定，改成章節(jié)測(cè)驗(yàn)、小組討論、作業(yè)等可以量化計(jì)算的方式。期末考試命題時(shí)，試卷考查的知識(shí)點(diǎn)要和課程目標(biāo)相一致，合理安排試題內(nèi)容和分值，避免出一些簡(jiǎn)單的記憶性試題，這樣能將真正掌握本課程知識(shí)和實(shí)踐能力的學(xué)生區(qū)分出來(lái)，充分體現(xiàn)學(xué)生對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，也使得課程的考核評(píng)價(jià)體系更加科學(xué)。

以學(xué)生為中心豐富教學(xué)方法和手段? 為了保障學(xué)生取得期望的學(xué)習(xí)成果，在教案制作和教學(xué)方法上應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為中心豐富教學(xué)方法和手段。在教學(xué)中更應(yīng)關(guān)注學(xué)生的“學(xué)”而不是“教”，拋棄填鴨式教育模式，充分發(fā)揮課堂教學(xué)在內(nèi)容、時(shí)間和空間上的延伸性，講不完的內(nèi)容可以鼓勵(lì)學(xué)生利用各種網(wǎng)絡(luò)資源自學(xué)完成，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立主動(dòng)學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)觀念。在課堂引入方面，教師可以從生活或工程應(yīng)用實(shí)例出發(fā)，啟發(fā)學(xué)生思考。如在講解磁路與變壓器時(shí)，利用多媒體給出材料成型及控制工程專業(yè)用到的電焊機(jī)和電磁無(wú)損檢測(cè)的工程應(yīng)用實(shí)例，讓學(xué)生討論工作原理，此時(shí)學(xué)生一般興趣濃厚;然后介紹概念，引導(dǎo)學(xué)生思考，逐步解釋電磁無(wú)損檢測(cè)的原理、變壓器的工作原理，這樣學(xué)生對(duì)于磁路渦流、漏磁、電焊變壓器的外特性等抽象概念和相關(guān)原理會(huì)理解深刻;對(duì)于章節(jié)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系緊密，貼近實(shí)際的設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)部分，適合采用項(xiàng)目教學(xué)法，由易到難，由需求到產(chǎn)品，逐漸培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

電工與電子技術(shù)課是一門理論和實(shí)踐緊密聯(lián)系的課程，且有些內(nèi)容公式多，計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，如暫態(tài)分析、阻抗的串并聯(lián)電路、電動(dòng)機(jī)、放大電路等計(jì)算，學(xué)生掌握難度大。在教學(xué)手段上應(yīng)當(dāng)對(duì)教案、PPT等加以優(yōu)化，減少文字?jǐn)⑹觯嗍褂脠D片、動(dòng)畫和視頻來(lái)增加課件的親和力和直觀性[4];計(jì)算較多的內(nèi)容易采用板書形式，以便學(xué)生形成清晰的思路，掌握解題過(guò)程;充分借助電子仿真軟件輔助教學(xué)過(guò)程，使學(xué)生搞得清原理、看得見(jiàn)現(xiàn)象。多種教學(xué)方式的聯(lián)合運(yùn)用活躍了課堂的氣氛，使學(xué)生愿意聽(tīng)、聽(tīng)得懂，也調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)電工與電子技術(shù)的興趣和積極性[5]，真正取得滿意的學(xué)習(xí)成果。

建立健全多渠道持續(xù)改進(jìn)機(jī)制? 在進(jìn)行工程教育認(rèn)證前，電工與電子技術(shù)課包括其他很多課程，缺少科學(xué)規(guī)范的改進(jìn)機(jī)制，課上完了，教學(xué)過(guò)程就結(jié)束了，下次課程幾乎完全復(fù)制，對(duì)課程質(zhì)量如何、學(xué)生掌握如何關(guān)注程度不足。而工程教育專業(yè)認(rèn)證，需要建立一個(gè)“評(píng)價(jià)—反饋—改進(jìn)”的反復(fù)循環(huán)的持續(xù)改進(jìn)過(guò)程，這也是專業(yè)認(rèn)證的重要組成部分[6]。電工與電子技術(shù)課程按照專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)建立健全多渠道持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，具體可參考圖1構(gòu)建課程教學(xué)情況反饋體系。

1）教師需要對(duì)每次課程的教學(xué)情況進(jìn)行自我分析、自我反饋，在備課、授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在的不足，以此對(duì)教學(xué)的方法、手段、語(yǔ)言表達(dá)等進(jìn)行改進(jìn)。

2）通過(guò)學(xué)生、同行、教學(xué)督導(dǎo)等多種渠道改進(jìn)教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。加強(qiáng)與學(xué)生的溝通，可以及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)課程的掌握情況以及對(duì)教師的意見(jiàn)建議;通過(guò)同行評(píng)價(jià)和教學(xué)督導(dǎo)，可以從多個(gè)角度發(fā)現(xiàn)自己的問(wèn)題，學(xué)習(xí)其他教師的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

3）對(duì)平時(shí)測(cè)驗(yàn)/作業(yè)、期末試卷進(jìn)行達(dá)成度計(jì)算，可以最直接地發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，在此基礎(chǔ)上對(duì)于試卷內(nèi)容、教學(xué)方法及側(cè)重點(diǎn)等提出適當(dāng)改進(jìn)措施。

4）電工與電子技術(shù)課是與生產(chǎn)生活實(shí)際密切聯(lián)系的，借助畢業(yè)生用人單位的反饋可以及時(shí)了解學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)成果的掌握、運(yùn)用情況及當(dāng)前企業(yè)的需求方向，進(jìn)而調(diào)整教案內(nèi)容。此外，將枯燥的課程和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系在一起，也更能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

3 結(jié)語(yǔ)

在工程教育認(rèn)證背景下，結(jié)合徐州工程學(xué)院實(shí)際，剖析非電類電工與電子技術(shù)課程存在的問(wèn)題以及與工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)之間的差距，從教學(xué)材料、教學(xué)方法和改進(jìn)機(jī)制三個(gè)方面進(jìn)行探討。材料成型及控制工程專業(yè)認(rèn)證工作的實(shí)踐證明，這些改革能夠滿足專業(yè)認(rèn)證要求，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，豐富了學(xué)習(xí)成果。

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作者：王磊、張磊、宋彬，徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，研究方向?yàn)殡姽W(xué)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、圖像檢測(cè)與控制（221018）。