孫宏圖 孫德林 梁桂航 郭艷利

（魯東大學(xué)蔚山船舶與海洋學(xué)院 山東·煙臺 264025）

成果導(dǎo)向教育（Outcome based education，OBE）是一種新型教育理念，1981年由Spady等提出，[1]首先在美國的中小學(xué)教育中實施，隨后在美國、澳大利亞、英國、新加坡等國的高等工程教育與醫(yī)學(xué)教育中得到廣泛的實踐。近年來，我國高等工程教育專業(yè)認證得到快速發(fā)展，特別是2016年我國成為《華盛頓協(xié)議》的正式會員，標志著我國高等工程教育與國際對等的工程教育專業(yè)認證相接軌。OBE理念是專業(yè)認證所提倡的主要理念，勢必將在我國高等工程教育的實踐中得到創(chuàng)新式發(fā)展。[2]OBE理念注重以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向而制定專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和實施方案，配合學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)要求，將畢業(yè)生核心能力與畢業(yè)要求納入專業(yè)教育有效性的評價體系，并將評價結(jié)果反饋到原有課程的教學(xué)中。因此，將OBE理念應(yīng)用到課程的教學(xué)設(shè)計與實施中對與工程教育教學(xué)的改革具有重要的現(xiàn)實意義。本文基于OBE理念，開展“汽車電器與電子控制技術(shù)”課程的教學(xué)設(shè)計與實踐。

1 基于OBE理念的教學(xué)設(shè)計

根據(jù)學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的辦學(xué)定位，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是使學(xué)生應(yīng)具備較強的學(xué)習(xí)發(fā)展、工程實踐、溝通協(xié)作、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和國際競爭力，能夠適應(yīng)專業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢和地方經(jīng)濟社會發(fā)展需求，在相關(guān)領(lǐng)域從事設(shè)計制造、技術(shù)開發(fā)、工程應(yīng)用、生產(chǎn)管理和技術(shù)服務(wù)的高級工程技術(shù)人才。

“汽車電器與電子控制技術(shù)”課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)開設(shè)的重要專業(yè)方向課程，通過該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠構(gòu)建并扎實掌握汽車電子基礎(chǔ)理論知識體系，深入了解基礎(chǔ)理論在汽車電器與電子控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)理論解決汽車電器與電子控制系統(tǒng)工程實際問題的能力。在學(xué)習(xí)過程中了解汽車電器與電子控制技術(shù)發(fā)展的科技前沿，利用基礎(chǔ)理論與方法開展汽車電器與電子控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識，以及基礎(chǔ)的科學(xué)探究能力。[3]

基于“汽車電器與電子控制技術(shù)”的課程目標，采用OBE理念對教學(xué)內(nèi)容進行創(chuàng)新設(shè)計，教學(xué)從單純的課堂講授，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鸩疥P(guān)注學(xué)生能力的培養(yǎng)，以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向，進行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。教學(xué)內(nèi)容分為理論教學(xué)、實驗教學(xué)和項目教學(xué)三個方面，教學(xué)方法注重線上與線下、理論與實踐、設(shè)計與仿真相結(jié)合，重點培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新和解決問題的能力?！捌囯娖髋c電子控制技術(shù)”課程的教學(xué)設(shè)計過程，如圖1所示。

圖1 “汽車電器與電子控制技術(shù)”課程教學(xué)設(shè)計

1.1 教學(xué)內(nèi)容

“汽車電器與電子控制技術(shù)”課程中，學(xué)生在完成基礎(chǔ)理論知識學(xué)習(xí)的同時，要進行汽車電器設(shè)備的結(jié)構(gòu)分析、電路圖繪制、電子元器件測試等實驗環(huán)節(jié)，并完成汽車電器與電子系統(tǒng)的設(shè)計實例。因此，“汽車電器與電子控制技術(shù)”的教學(xué)內(nèi)容分為三個過程。

理論教學(xué)。充分利用線上教學(xué)的優(yōu)勢，以教學(xué)團隊多年打造的多媒體教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，依托線上慕課資源和豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，創(chuàng)建翻轉(zhuǎn)課堂?；贠BE理念，緊緊圍繞課程教學(xué)目標，細化每個章節(jié)的學(xué)習(xí)成果，優(yōu)化和更新課程內(nèi)容，使學(xué)生學(xué)習(xí)目標明確，教學(xué)內(nèi)容易于理解和應(yīng)用。

實驗教學(xué)。為增強學(xué)生對汽車電器設(shè)備結(jié)構(gòu)的感性認識，對汽車電子控制原理有更加深刻的理解，提高學(xué)生的實踐能力，結(jié)合對汽車電器設(shè)備總成及零部件實物的講解開展實驗教學(xué)，使學(xué)生通過總成的拆裝、元器件的性能測試，系統(tǒng)掌握汽車電器與電子系統(tǒng)的節(jié)本結(jié)構(gòu)和控制原理。

項目教學(xué)。為培養(yǎng)學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)理論知識來分析、解決工程實際問題的能力，針對每個章節(jié)的內(nèi)容進行實例設(shè)計。學(xué)生以小組的形式共同完成汽車電器總成的結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過自主查閱資料、結(jié)構(gòu)仿真和課堂展示等過程，全面了解汽車電器與電子控制技術(shù)的工程實際應(yīng)用。

1.2 教學(xué)方法

教學(xué)方法是教學(xué)過程具體實施的載體，是提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段。在“汽車電器與電子控制技術(shù)”課程的教學(xué)過程中，教學(xué)方法突出線上與線下結(jié)合、理論與實踐結(jié)合、設(shè)計與仿真結(jié)合的特點，注重學(xué)生能力培養(yǎng)，提高課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。

線上與線下結(jié)合。線上教學(xué)具有較強的實時性和交互性，可以充分發(fā)揮移動終端的優(yōu)勢，構(gòu)建全方位的課程內(nèi)容體系，突破教學(xué)時間和空間的限制。[4]學(xué)生可以自由安排線上學(xué)習(xí)的事件，充分利用移動終端方便快捷地訪問網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，觀看線上教學(xué)視頻，完成線上習(xí)題作業(yè)，進行線上交流互動。搭建線上教學(xué)交流平臺，定期線上發(fā)布項目設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，安排教師線上互動答疑，學(xué)生在線提交項目設(shè)計方案。利用知網(wǎng)的電子數(shù)據(jù)庫資源，為學(xué)生提供豐富的課外閱讀文獻，拓展科技前沿知識，開闊學(xué)生專業(yè)視野，彌補線下教學(xué)內(nèi)容的不足，提高課程的高階性。

理論與實踐結(jié)合。在項目教學(xué)過程中，學(xué)生通過完成每個章節(jié)的設(shè)計實例，能夠在實踐過程中發(fā)現(xiàn)存在的工程問題，并通過加深、擴展課程中所學(xué)到的理論知識來分析問題產(chǎn)生的原因，最后提出工程解決方案，有助于提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。在實例設(shè)計的指導(dǎo)中，教師通過啟發(fā)的方式，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，活躍學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的主觀能動性。以分組的形式完成實例設(shè)計，教師參與小組的交流討論，不僅可以從交流中掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，而且以師生互動的方式將課程的重點、難點貫穿到設(shè)計的指導(dǎo)中，輕松愉悅的交流氛圍有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神。教師對于一些新技術(shù)在經(jīng)過簡單引導(dǎo)后，讓學(xué)生自主查閱文獻和分組討論，確定創(chuàng)新設(shè)計方案，并現(xiàn)場匯報設(shè)計結(jié)果，使學(xué)生了解新技術(shù)的工程應(yīng)用，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

設(shè)計與仿真相結(jié)合。虛擬仿真技術(shù)作為一種新型的教學(xué)手段，使學(xué)生可以在虛擬三維場景中了解實物真實的物理特征，并可以進行系統(tǒng)仿真。在實例設(shè)計過程中，學(xué)生常常難以對所設(shè)計結(jié)構(gòu)的合理性做出直觀判斷，無法對系統(tǒng)的性能進行準確評價。因此，課程項目的教學(xué)中采用虛擬仿真技術(shù)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后通過對設(shè)計結(jié)果的建模和仿真，讓學(xué)生直觀了解所設(shè)計結(jié)構(gòu)的基本性能是否符合成果的目標要求。通過設(shè)計與仿真的結(jié)合，使學(xué)生對難以用語言描述的機電結(jié)構(gòu)及其特性有了更加直觀的認識，通過與所設(shè)計結(jié)構(gòu)的“真實”接觸，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果，并有利于教師對學(xué)習(xí)成果的達成度進行準確評價。同時，學(xué)生要充分利用所學(xué)過的制圖、力學(xué)、電子等基礎(chǔ)知識和軟件工具進行設(shè)計和仿真，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決工程問題的能力，提高課程的挑戰(zhàn)度。

2 基于OBE理念的課程質(zhì)量評價和反饋體系

課程質(zhì)量評價和反饋是反映學(xué)生畢業(yè)要求是否達成的關(guān)鍵，是實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、放學(xué)方法持續(xù)改進的依據(jù)?！捌囯娖髋c電子控制技術(shù)”課程以學(xué)生是否達成學(xué)習(xí)成果為考核目標，檢查學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用水平，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程和能力培養(yǎng)的評價，重點考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實踐創(chuàng)新能力和解決工程問題的能力。

構(gòu)建課程質(zhì)量評價體系，強化過程管理，結(jié)合多種考核方式，覆蓋全部教學(xué)過程，包括交流互動、作業(yè)測試、實驗操作、課堂發(fā)表、項目設(shè)計和期末考試等教學(xué)環(huán)節(jié)。建立評價量規(guī)指標，針對每個環(huán)節(jié)確定透明、具體、可操作的評分標準，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行準確評價。構(gòu)建課程評價反饋體系，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行數(shù)據(jù)分析，并綜合學(xué)生線上互動反饋，線下討論反饋和學(xué)習(xí)成果反饋，系統(tǒng)評價課程目標的達成度。根據(jù)評價反饋結(jié)果，對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進行動態(tài)調(diào)整和實時更新，形成課程持續(xù)改進的閉環(huán)控制。本門課程共有48學(xué)時，教學(xué)內(nèi)容和質(zhì)量評價體系如表1所示。

表1 課程質(zhì)量評價體系

3 結(jié)論

“汽車電器與電子控制技術(shù)”課程的教學(xué)設(shè)計，踐行以學(xué)生為中心的理念，以學(xué)習(xí)成果為目標引導(dǎo)，通過理論教學(xué)、實驗教學(xué)和項目教學(xué)的內(nèi)容，利用線上與線下、理論與實踐、設(shè)計與仿真相結(jié)合的教學(xué)方法和手段，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新和解決問題的能力。通過構(gòu)建課程質(zhì)量評價和反饋體系，對學(xué)生學(xué)習(xí)成果客觀進行評價，對課程進行持續(xù)改進?；贠BE理念的教學(xué)設(shè)計，促進了課程目標的達成，對畢業(yè)要求和人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)提供強力支撐。