蔡 爍，王 威，王 新，李 驥，朱詩源

(1.長沙理工大學計算機與通信工程學院，湖南 長沙 410114；2.長沙理工大學設計藝術學院)

成果導向的信息類專業(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.長沙理工大學計算機與通信工程學院，湖南 長沙 410114；2.長沙理工大學設計藝術學院)

專業(yè)建設作為教育改革發(fā)展最核心、最緊迫的任務，其實質(zhì)是一組課程的建設。為促進專業(yè)課程或課程群的建設與發(fā)展，文章以學生的學習成果為導向，關注培養(yǎng)目標與學習成果的關系，對課程體系、教學過程和教學評價標準進行梳理，對信息類專業(yè)電路系列課程的教學實施多項改革。為推進學院的工程教育認證工作提供了新的思路與方法。

專業(yè)建設；成果導向；課程改革；工程教育認證

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工程組織正式簽署了關于相互承認已認證工程專業(yè)點的華盛頓協(xié)議（Washington Accord）。該協(xié)議是國際教育工程認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)認證專家委員會；2009年國際工程教育大會在北京召開，大會的重要議題即工程教育專業(yè)認證；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可，也意味著我國的工程類學生將持有具國際互認質(zhì)量標準的“通行證”，同時標志著我國工程教育的國際化邁出了重要一步，將促進我國工程制造業(yè)走出國門、走向世界[2]。2016年的6月2日，則是一個載入我國高等教育史冊的日子。在吉隆坡召開的國際工程聯(lián)盟大會上，中國成為華盛頓協(xié)議的正式會員，這是我國高等教育發(fā)展的一個里程碑，意味我們的角色開始從國際高等教育發(fā)展趨勢的跟隨者向領跑者轉(zhuǎn)變。

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

1 成果導向教育

專業(yè)認證標準的核心內(nèi)涵是建構(gòu)“成果導向”的人才培養(yǎng)體系，并對之持續(xù)改進。成果導向教育（Outcome Based Education,OBE）是1981年由Spady率先提出，被認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]。成果導向教育中的“成果”指的是學生的學習成果，是學生在順利完成某階段學習過程后應該認識、理解和掌握的知識與技能，而課程的建設與教學改革是其中的關鍵。

國內(nèi)相關研究的代表性觀點有李志義等人的成果導向教育應用于工程專業(yè)認證的思想[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)量領域進行梳理和探索。

圖1描述了成果導向理念的教學設計框架，整個框架由三個閉環(huán)構(gòu)成。該閉環(huán)遵循Spady倡導的向下設計原則。先從整體上確定出校、院、系（專業(yè)）三級人才培養(yǎng)目標，再剖析完成校、院、系（專業(yè)）對應的畢業(yè)能力體系，經(jīng)過經(jīng)驗與科學雙重解析下的能力指標構(gòu)建后，進入基于成果導向的教學設計環(huán)節(jié)。作為描述學生在某個學習階段后能被檢驗的學業(yè)成績，學習成果是具體的、可檢測的，可用于描述任何有效的學習形式。而學習成果的具體性是指學習成果最終的表現(xiàn)形態(tài)，可以是知識、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 成果導向理念教學設計閉環(huán)圖

成果導向教育和傳統(tǒng)教育相比，其優(yōu)勢是多方面的。首先，在學習導向?qū)用嫔?，傳統(tǒng)教育通過進程導向進行推動，強調(diào)學生根據(jù)教學計劃設定的進度和程序完成學業(yè)；而成果導向主旨是以學校、學院或?qū)I(yè)系部確定出的“成果”為目標，在課程設置、教學過程、教學評價及畢業(yè)要求等教學活動中，都要以成果為導向。其次，在教學策略方面，傳統(tǒng)教育偏重分科，單打獨斗，教師授課邊界清晰，相互之間的溝通與合作不足；成果導向教育強調(diào)的是整合，協(xié)同合作，強化溝通，鼓勵團隊協(xié)作，形成學習共同體。此外，在評價理念上，傳統(tǒng)教育突出選擇與分等，學業(yè)成績較差的學生因缺乏相應的學習機會而越來越落后；成果導向教育強調(diào)包容性成功，通過創(chuàng)造成功機會逐步引導每一位學生都能達到畢業(yè)要求。最后，關于評價方法，傳統(tǒng)教育以知識為導向，常常采用單一考試的形式；成果導向教育將評價與學習成果相結(jié)合，突出能力導向，實施多元評價。

2 課程教學現(xiàn)狀

在具體教學實施過程中，非成果導向的教學模式還存在諸多問題，難以適應工程教育專業(yè)認證的要求。問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面。①課堂教學以講授方式為主，“照本宣科”現(xiàn)象非常明顯，缺乏啟發(fā)式、討論式、參與式和項目化教學模式等多元實施手段?，F(xiàn)有教學方式存在一個比較常見的問題：學生對老師有一種依賴的想法。在剛開始學習一門課程的時候，可能大部分學生都能認真聽課，隨著課程內(nèi)容的深入，慢慢的認真聽課的學生越來越少，其原因是學生聽不懂了，不理解了，也就跟不上老師的進度了。電路系列課程側(cè)重分析，學習難度較大，這個現(xiàn)象尤其嚴重。②學生在課外缺乏學習的主動性、自覺性以及與老師交流的手段?，F(xiàn)階段部分大學生不能合理利用課外時間自主學習，完成對課堂知識的理解與消化，有的學生反而投機取巧地抄襲作業(yè)；即使有些學生愿意把時間花在學習上，可當他們遇到問題需要和老師溝通的時候，往往缺乏有效的溝通手段和溝通工具，而時間和空間等因素也不能使教師滿足廣大學生的即時答疑需求。③課程的理論教學與實踐教學脫節(jié)，使得學生的動手能力和創(chuàng)新意識不強，難以具備解決復雜工程問題的能力。學生對于目前所設置的實踐環(huán)節(jié)興趣偏低，實驗課堂出現(xiàn)應付交差的學習態(tài)度比較明顯，實驗只限于簡單地獲得實驗結(jié)果，達到實驗基本要求，而不能通過思考探索實驗過程與實驗結(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)基礎課或?qū)I(yè)課，其理論性強，在實踐中應用廣泛。該類課程一般包括“電路分析基礎”、“模擬電子技術基礎”和“數(shù)字電路與邏輯設計”等。在此基礎上，再結(jié)合各個專業(yè)的發(fā)展特點，進一步開展方向?qū)I(yè)課程的教學。通信工程專業(yè)的后續(xù)課程一般為“單片機原理與應用”、“高頻電子電路”等；計算機科學與技術專業(yè)的后續(xù)課程則是“計算機組成原理”、“接口技術”和“嵌入式系統(tǒng)”等。

目前，長沙理工大學計算機與通信工程學院統(tǒng)一修訂了2017年本科生培養(yǎng)方案，計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程和軟件工程專業(yè)將在大學第二學年秋季學期開設“計算機電路基礎”課程，在第二學年春季學期開設“數(shù)字電路與邏輯設計”課程。通信工程專業(yè)還將“計算機電路基礎”課拆分為“電路分析基礎”和“模擬電子電路”兩門課程，以適應專業(yè)特色和需求。這些課程再結(jié)合電路實驗、通信專業(yè)實習和硬件課群實習等實踐環(huán)節(jié)，構(gòu)成了信息類專業(yè)電路系列課程的理論與實踐體系。然而，如上所述，現(xiàn)階段的電路系列課程教學模式和教學手段還存在一些問題，不能完全適應工程教育認證的需求。這促使我們以工程教育專業(yè)認證為目標，以成果導向為核心，加緊建設步伐，加快信息類專業(yè)電路系列課程的改革與實踐。

3 改革目標及措施

專業(yè)認證的基本性質(zhì)是通過社會第三方的力量對專業(yè)辦學情況進行評價，通過衡量辦學單位相應專業(yè)畢業(yè)生滿足社會需求的程度，來評價其辦學情況。認證實際上是對某個學校某一個專業(yè)進行的“合格性”認證，而不是對整個學校進行認證，也不是評優(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。

長沙理工大學計通學院在人才培養(yǎng)與專業(yè)建設方面摸索了多年，積累了豐富的經(jīng)驗。學院依托中央財政支持地方高校實驗室建設專項，于2014年建成基于H3C的云計算和大數(shù)據(jù)服務平臺，在此基礎上開發(fā)了“互聯(lián)網(wǎng)+”云教學平臺——“計通云-學寶”，并于2015年投入使用?！坝嬐ㄔ?學寶”由可虛擬化的云服務平臺“計通云”和用戶端的軟件“學寶”構(gòu)成。通過“學寶”登錄，每一位教師和學生可享用一臺虛擬機，以達到學生學習的自主性和開放性。教師可在“學寶”上建設課程資源和布置作業(yè)；學生通過“學寶”查看和下載教學課件、輔導材料，通過虛擬機提交作業(yè)；平臺交互性強，教師可在線指導學生，和學生交流討論，還可進入學生虛擬機進行遠程協(xié)助?！坝嬐ㄔ?學寶”可對教學過程進行系統(tǒng)的追蹤和記錄，實現(xiàn)教學過程的有效管理。由于“計通云-學寶”可以讓課程改革真正落地實施，因此，本學院相關專業(yè)電路系列課程將使用“計通云-學寶”平臺實施一系列改革措施，契合工程教育專業(yè)認證要求和成果導向理念，達到提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，加強專業(yè)與學科建設的目的。

以工程教育專業(yè)認證標準為依據(jù)，建立學習成果導向的課程改革新思路，結(jié)合學院的人才培養(yǎng)目標和專業(yè)的畢業(yè)要求，充分利用“計通云-學寶”網(wǎng)絡教學平臺對電路系列課程實施改革。具體措施如下：

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

明確課程的教學內(nèi)容與培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求之間的關系，熟悉課程對畢業(yè)要求的支撐情況。對各門課程的內(nèi)容進行整理與更新是為了更好地適應當前實際工程現(xiàn)狀與趨勢。課程改革中，著重考慮電路系列課程體系如何支撐學習成果，電路課程的教學如何實現(xiàn)學習成果，課程考核評價機制如何證明學習成果，以及評價結(jié)果如何推進課程的持續(xù)改進。圖2描述了學習成果導向的電路系列課程改革思路框架。

⑵ 課堂教學以啟發(fā)式、引導式教學模式為主，提高學生學習的自主性和積極性。

圖2 成果導向理念教學設計閉環(huán)圖

課程教學是實現(xiàn)學生學習成果的重要環(huán)節(jié)，而課堂教學又是其中的核心。為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，充分利用學院建設的“計通云-學寶”平臺推行教學模式改革，更新教學觀念，改進教學方法，顛覆傳統(tǒng)課堂。

⑶ 重視實踐教學，加強理論課與實驗課的聯(lián)系，注重對學生動手能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

結(jié)合計算機科學與技術和通信工程等專業(yè)的認證標準以及相關專業(yè)特點，發(fā)展實踐教學環(huán)節(jié)，強調(diào)對學生動手能力的培養(yǎng)。實驗課后在實驗硬件資源使用受限的情況下，在學寶上推廣使用電路仿真軟件和虛擬實驗平臺，使學生能夠在平時逐步積累實踐創(chuàng)新技能，直至能夠具備解決復雜工程問題的能力。

⑷ 采取多樣的考核方式，積極引導學生將學習熱情和學習行動貫穿整個大學階段；形成基于OBE的課程目標達成度評價，確保成果的達成，跟蹤持續(xù)改進的軌跡。

改革考核方式，改變現(xiàn)階段單一的考核方式，改變試題“概念化、常規(guī)化、科普化”的現(xiàn)狀，推廣機考系統(tǒng)和教考分離機制。對電路系列課程的教學團隊而言，則需要制定明確的質(zhì)量標準（教學大綱、評分標準），依托合理的評價依據(jù)（教案、試卷、課程報告等），凝練科學的評價方法（定性、定量評價方法），給出完整的評價記錄（評價人、結(jié)果、改進措施）。圖3是課程目標達成度評價示意圖。

圖3 課程目標達成度評價示意圖

4 結(jié)束語

一個專業(yè)的建設可以分解為一組課程的建設，如果專業(yè)涉及到的每一門課程都能嚴格按照工程教育認證的標準實施與改進，如果授課教師能將認證要求滲透到課程教學的每一個環(huán)節(jié)，那么，專業(yè)的發(fā)展必將能更好地適應社會的需求。本文提出基于成果導向的電路系列課程改革措施與方法，契合工程教育認證的持續(xù)改進思想。課程的改革研究將用于幫助解決現(xiàn)階段專業(yè)建設與課程教學實施的不足；課程改革的方法能用于指導信息類專業(yè)其他課程系列的建設與發(fā)展；改革的成果也將大力推動學院相關專業(yè)的工程教育認證工作。

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

[2]教育部高等教育教學評估中心.中國工程教育質(zhì)量報告[M].教育科學出版社,2016

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

[4]李志義.成果導向的教學設計[J]:中國大學教學,2015.3:32

[5]申天恩.論成果導向教育理念的大教學戰(zhàn)略構(gòu)想[J].吉林師范大學學報（人文社會科學版）,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2016年教研教改項目（JG1661、CNJG1683）；湖南省教育廳2016年教研教改項目（JG1628）

蔡爍（1982-），男，湖南南縣人，博士，講師，主要研究方向：容錯計算等。

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