廖繼海，李麗秀， 張存芳，符玉荷，楊日福

(1.華南理工大學 物理與光電學院，廣東 廣州 510641；2.東莞理工學院 化學與環(huán)境工程學院，廣東 東莞 523808)

OBE導向下電子工藝課程的研究性教學改革

廖繼海1，李麗秀1， 張存芳2，符玉荷1，楊日福1

(1.華南理工大學 物理與光電學院，廣東 廣州 510641；2.東莞理工學院 化學與環(huán)境工程學院，廣東 東莞 523808)

為了對傳統(tǒng)教育模式進行革新，優(yōu)化教學內容、更新教學手段、合理設置評價體系，該文基于OBE模式“學生中心” “成果導向”和 “持續(xù)改進”的3大核心理念，從學習目標、教學方法、結果評估3個方面探討了學校電子工藝實驗課程發(fā)展的有效途徑。引入探索性項目為本的教學模式，突出學生在教學中的主體地位，確定學生實驗的預期目標成果，并采取多元化考核標準進行課程評估。實踐表明，改革取得了良好成效，學生的自主學習、實踐創(chuàng)新能力及初步科學研究能力均得到增強，為高校相關實驗課程進行教學改革提供良好的借鑒價值。

電子工藝；OBE；成果導向；學生中心；研究性教學

基于學習產(chǎn)出的教育模式(OBE)最早是在美國和澳大利亞的基礎教育改革中出現(xiàn)的。美國學者斯派帝撰寫的《基于產(chǎn)出的教育模式:爭議與答案》一書中把OBE定義為:“清晰地聚焦和組織教育系統(tǒng)，使之圍繞確保學生獲得在未來生活中獲得實質性成功的經(jīng)驗?！盵1]其觀點是在OBE教育模式中，相比如何學習和學習的具體時間，學生學到了什么并最終能夠取得成功更為重要。西澳大利亞教育部門把OBE定義為：“基于實現(xiàn)學生特定學習產(chǎn)出的教育過程。教育結構和課程被視為手段而非目的。如果它們無法為培養(yǎng)學生特定能力做出貢獻，它們就要被重建。”[2]OBE教育模式以學生的最終學習成果為主旨來確定成果評定標準，根據(jù)評定標準，教師需要不斷完善和優(yōu)化教學內容和方法，以提高教學質量。

如表1所示，給出了傳統(tǒng)與OBE教育模式的情況比較[3]。由表1可以看出，在傳統(tǒng)教學模式中，固化的教學內容、方法及評估標準占據(jù)主要地位。而在新的教育模式中，重點在于讓學生獲得高質量、高標準的學習成果，使學生成為教學活動的真正主體。OBE教育模式盡管在實施過程中由于學科和專業(yè)特色存在差異，但其教學模式可概括為學習目標、教學方法、結果評估工作3大要素[4]。本文以電子工藝實驗課程為例，在課程改革和發(fā)展建設中引入OBE教育理念，從學習目標、教學方法、結果評估3個方面探討提高電子工藝實驗課程建設改革的新的有效途徑。

表1 傳統(tǒng)和OBE教育模式比較

1 電子工藝實驗課程現(xiàn)狀及改革意義

OBE教育模式在高等院校的教學中，主要應用于工程教育領域，電子工藝實驗課程正是我校的一門核心實驗課程和重要的工程能力培養(yǎng)課程。相對于理論學科，電子工藝課程是一門實踐性的課程。實踐指的是學生獲得解決實際問題的經(jīng)驗和能力，包括諸如設計、生產(chǎn)制造、科學研究等活動。盡管經(jīng)歷二十幾年的發(fā)展，華南理工大學電子工藝實驗課程仍然有不少環(huán)節(jié)存在著一定的問題[5]:1)學生實習實踐過程中簡單操作性及驗證性內容占較大比重，缺乏綜合性及創(chuàng)新性設計的內容；2)教學模式和方法相對固化，學生基本都被要求在相同時間內完成相同的作品，實習方法也基本相同，忽視了學生的基礎和興趣的差異性；3)實習成績的評定機制具有一定的局限性；4)教學資源的輻射共享率不高；5)學生的動手能力、實踐創(chuàng)新能力和科研探索能力沒有得到更好地培養(yǎng)等。

基于本實驗課程中以上所述的相對薄弱環(huán)節(jié)，開展OBE“學生中心”“成果導向”和“持續(xù)改進”的核心理念導向下的電子工藝課程的研究性教學改革,具有非常重大的意義。改變傳統(tǒng)灌輸式教學，實現(xiàn)研究性教學，使學生在獨立的實踐、思考、探索的研究學習過程中，吸收和應用知識，解決實際問題，在教與學的互動實踐過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神[6]。在實驗課程中更多地采取設計性、探索性、綜合性實驗來代替部分驗證性實驗。其主要方法是引入包括“設計競賽項目” “工程創(chuàng)新合作項目” “現(xiàn)代企業(yè)的實踐”和“面向企業(yè)的設計項目”等方式，實現(xiàn)以學生實習成果為目標的新的教學模式；引入“課堂討論” “效果反饋”“問題反饋”和“課堂和網(wǎng)絡互補”等教學活動；引入課程的多元化指標成績評定體系。教學過程由以學生自主學習為中心代替以教師教為主導的方式，培養(yǎng)學生學習的主動性和探索創(chuàng)新性。

2 OBE導向下的電子工藝實驗課程的教學改革

2.1 貫徹“成果導向”的核心理念， 確定預期學習成果

“成果導向”是OBE教育模式的3大核心理念之一，確定學生預期學習成果是OBE教育模式中重要的一環(huán)。預期學習成果即學生在學習完成后將掌握的知識、具備的各種能力及作為一個職業(yè)人所持有的職業(yè)素質[7]。學生預期學習成果按內容可劃分為知識性、技術性和能力成果。知識性成果指學生必須掌握相關的基礎理論知識；技術性成果指在掌握了理論知識之后，學生能夠熟練地進行實際技術的操作；能力成果指學生最終具備的對基礎理論知識和實際操作技術掌握程度的合集。在傳統(tǒng)教學模式下，學生掌握基礎理論知識的能力較強，而綜合和創(chuàng)新能力卻相對薄弱。因此，在OBE教育模式導向下，提出合理的學習成果目標極其重要。

電子工藝實驗課程結合其實踐性特點，在開始實驗前為學生確定知識目標、技能目標、能力目標。如圖1所示，為電子工藝實驗課程學生預期學習成果分布圖。知識目標指在實際操作過程中需要用到的基礎理論和專業(yè)知識，主要包括電子元器件的內部結構和原理、電路原理和各種相關工藝技術的原理等。技術性目標體現(xiàn)在掌握相關的實際操作技術，主要包括焊接工藝、熱轉印技術、數(shù)控鉆孔、絲網(wǎng)漏印、表面安裝技術、線路板腐蝕、電路調試、整機安裝，以及運用軟件進行原理圖、布板圖設計和電路模擬仿真等，并掌握所有相關儀器和設備的操作使用。能力目標作為知識性和技術性成果的合集，除了掌握基礎理論、專業(yè)知識和各項實際操作技術之外，還必須具備相應的設計能力、分析解決問題能力、團隊合作能力、批判性思考、推理和反思能力，以及自主創(chuàng)新思維綜合能力等。

圖1 學生預期學習成果分布圖

2.2 體現(xiàn)“學生中心”的核心理念

傳統(tǒng)的電子工藝課程固定模式的實習項目和時間都被固定[8]，并進行全天考勤，不利于學生自主性的發(fā)揮，基礎好的學生只能被動求同，無法體現(xiàn)OBE教育模式中“學生中心”的教育理念。對于基礎較好的學生，可以采取探索性“項目為本”的開放教學模式。以本學期我校參加電子工藝課程的院系和專業(yè)為例，對創(chuàng)新班的學生先行采取該教學模式。如圖2所示，為本實驗中心針對不同起點專業(yè)的學生采取不同實習模式示意圖。

圖2 電子工藝實驗教學示范中心實習模式體系

固定教學模式主要包括基礎訓練階段和綜合運用階段?；A訓練階段的實習內容主要包括了解用電安全、正確操作流程等知識，掌握不同電子元器件的型號參數(shù)、誤差判斷標準、元器件的檢測方法和檢測工具；掌握電子產(chǎn)品的手工焊接、裝配技術；學習并掌握采用計算機輔助設計進行原理圖和PCB布板設計；熟悉并掌握熱轉印技術、數(shù)控鉆孔技術、表面安裝技術、絲網(wǎng)漏印技術等基本技術。綜合運用階段，結合掌握的基礎理論和各項工藝技術，完成作品及項目的包含從設計、焊接、制作、調試、整機安裝等內容，通過固定實習模式，使學生掌握基礎理論知識和培養(yǎng)其實踐能力和綜合能力。

開放教學模式主張“項目為本”，可包含小團隊項目、工程創(chuàng)新合作項目、設計競賽項目和面向企業(yè)的設計項目等。針對創(chuàng)新班學生及部分電類基礎好并對電路知識非常感興趣的學生，采取該教學模式，可以采取內容開放、時間開放、考核方式開放等多種組合方式。小團隊項目仿照全國電子設計大賽的形式，讓若干名學生形成一個項目小組，自由結合，自行擬定項目名稱，學生在老師的指導下自主完成從電路構思、原理圖和布板圖設計、購買電子元器件、制作加工、電路調試與改進、項目總結及答辯等環(huán)節(jié)。本模式相對固定實習模式，在時間和內容上均較為自由，學生可以根據(jù)自身基礎和興趣，自主選擇、設計并完成不同的研究項目，引導學生以項目研究的形式完成實習，初步理解和掌握科學研究的流程和方法。

2.3 堅持持續(xù)改進，促進課程可持續(xù)發(fā)展

2.3.1 實施混合式教學方法

基于課堂的大學教育對知識傳授的速度越來越滯后于知識增長的速度，無法適應網(wǎng)絡化知識的產(chǎn)生、傳播和應用。高等教育從單純面授模式轉向在線模式或混合模式已成為今后發(fā)展的趨勢[9]。傳統(tǒng)電子工藝的教學方法均是千篇一律的老師講解后學生悶頭操作，學生被動地修完整門課程，很多理論內容和操作過程都得不到很好地理解和解決。華南理工大學電子工藝實驗課程在傳統(tǒng)教育模式的基礎上，為使課程跟上時代步伐，實行了混合式教育，引入在線教育和同步教學等輔助教學方法。

在線教育輔助教學要求加強建設并使用網(wǎng)絡教學平臺。電子工藝課程已經(jīng)建設了電子工藝實驗課程的精品課程網(wǎng)站，借助在建設精品課程和廣東省優(yōu)質實驗課程的契機，完善了網(wǎng)絡平臺的各項功能，使基礎理論教學、實踐實驗教學和網(wǎng)上課下輔導能夠同步進行。在線教育輔助教學實行課前推選、課上互動、課后反饋3個環(huán)節(jié)，把對應的理論知識和實驗內容的PPT通過視頻、錄音和習題的方式放到網(wǎng)上在課前提供給學生，并在課程教學中進行互動教學，了解學生的疑難點及興趣點，并以此激發(fā)學生的學習熱情，課后問題可在網(wǎng)上問題反饋模塊進行反饋，讓老師能指導學生的進一步學習。近期清華大學在線教育辦公室與學堂在線公司共同推出了一款新型旨在連接師生智能終端的教學工具“雨課堂”[10]，該軟件適用于混合式教學，非常方便地將課前、課上、課后3個教學環(huán)節(jié)都有效地結合起來，我們也計劃將“雨課堂”引入到電子工藝混合式教學課程。

同步教學指課程理論與實驗一體化同步教學[11]。同步教學系統(tǒng)將各個教室、工藝室和實驗室的音響投影等實驗設備通過校園網(wǎng)連接在一起，任何一個教室或者實驗室的老師都可以進行理論或者實驗教學，使教學過程變得形象直觀、通俗易懂，可形成良好的教與學的互動。目前，我校電子工藝實驗中心的多媒體實時同步教學系統(tǒng)已投入使用，取得了非常好的效果。學生不僅直接接受他所在實驗室教師的指導，更可間接得到其他工藝室通過同步教學系統(tǒng)傳送的課件、講解和指導，使知識得到進一步的補充提高，大大提升教師工作效率。

2.3.2 實施多元化考核評估體系

結果評估工作作為該OBE模型3大要素之一[4]，可見實習結果評估在課程改革中占極其重要的地位。通過分析實習結果，挑選出適用于實驗教學的多元化評估要素，進而提出多元化指標評價體系。合理的指標評價體系,應該充分體現(xiàn)學生完成課程學習后是否能達到預期學習目標。對于電子工藝實驗，固定和開放式實習模式應該形成不同的有助于學生持續(xù)發(fā)展的多元化評價體系。如圖3所示，為電子工藝課程兩種模式下對應不同的多元化考核評估體系。

(a)固定模式多元化考核體系

(b)開放模式多元化考核體系圖3 電子工藝實驗課程多元化考核評估體系

2.3.3 實現(xiàn)理論考試在線化

隨著網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展,利用聯(lián)網(wǎng)的計算機進行在線考試的考試形式受到各行各業(yè)的青睞[12]。在線考試系統(tǒng)由專業(yè)老師構建一個題庫，可從題庫中隨機挑選題目進行智能組卷,考試時間、地點靈活，學生在完成考試后，點擊提交即可得到考試成績，充分降低教師閱卷的工作量。在線考試一般來講包括統(tǒng)一考試和非統(tǒng)一考試。統(tǒng)一考試時,考生必須在規(guī)定的時間登錄考試系統(tǒng)，確認學號、學院班級專業(yè)姓名等信息后，在規(guī)定時間內完成答題，并提交答案；非統(tǒng)一考試指考生在規(guī)定的某個時間段內完成答題。目前，我校電子工藝教學實驗中心的在線考試系統(tǒng)已經(jīng)建設好，題庫已經(jīng)錄入，均采取統(tǒng)一考試方式，考試時間為90分鐘，題型均為客觀題，在學生考試完成點擊提交之后，即可得到理論考試成績。

3 結束語

OBE教育模式是對傳統(tǒng)教育模式的革新，其在優(yōu)化教學內容、更新教學手段、合理設置評價體系上具有重要的指導意義。論文在OBE“學生中心”“成果導向”“持續(xù)改進”的核心理念的導向下，提出了我校電子工藝實驗課程的建設與改革方向。確定學生電子工藝試驗課程的知識性、技術性及能力成果目標；引入“項目為本”的開放式教學模式；把“在線教育”“同步教育”等輔助教學方法落實到實處；實施多元化考核標準；實行公平高效的在線考試。教學過程由教師主導轉至學生中心，有利于培養(yǎng)學生的自主學習、實踐創(chuàng)新及初步科學研究能力。

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Research-teachingReformoftheElectronicProcessCourseBasedonOBE

LIAO Jihai1，LI Lixiu1，ZHANG Cunfang2，F(xiàn)U Yuhe1，YANG Rifu1

(1.School of Physics,South China University of Technology，Guangzhou 510641，China；2.College of Chemistry and Environmental Engineering，Dongguan University of Technology，Dongguan 523808，China)

Outcomes-Based Education(OBE)is an innovation of the traditional education models，it has an important guiding significance in optimizing the teaching content，updating the teaching methods and setting up the reasonable evaluation system.From the learning objectives，teaching methods and results assessment system three aspects in this paper，it explores the effective ways in developing the electronic process course which based on the core concept of "students-centered"，"results-oriented"，"continuous improvement" of OBE education mode.Introduced the exploratory "project-based" teaching model,the expected students learning objectives and diversified assessment system are adopted.The teaching process is students-centered instead of teacher-centered.The practice has shown that the reform has achieved good results，students' autonomous learning，practical innovation ability and preliminary scientific research ability have been strengthened，which provides favorable reference value in reform the related experiment courses for colleges and universities.

electronic process；OBE；outcomes-based；students-centered；research-teaching

2016-12-26；修改日期:2017-02-20

教育部“本科深改工程”建設項目(j2jw-Y9160070)；廣東省高等學校實驗教學示范中心質量工程項目(X2lx-N9140850)；華南理工大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練基地建設項目(j2jw-D2152140)；華南理工大學校級重點教學教改項目(j2jw-Y9160780)；華南理工大學第三批探索性實驗項目(x2wl-Y1160420);廣東省實驗室研究會基金項目(GDJ2016019)。

廖繼海(1979-)，男，博士，講師，主要從事電子工藝實驗課程的教學與研究。

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.04.021