◆岳宏衛(wèi) 劉慶華 徐衛(wèi)林 鄧艷容 施娟 晉良念

0 前言

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)工程教育國(guó)際互認(rèn)以及工程師資格國(guó)際互認(rèn)的有效途徑[1]?；诔晒a(chǎn)出的教育（Outcomes-based Education，OBE）理念是工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心，作為一種先進(jìn)的教育理念，在歐美等一些國(guó)家已形成一套比較完整的理論體系和實(shí)施模式，而且已經(jīng)被證明是高等工程教育改革的正確方向[2]。自從2016年我國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》第18個(gè)正式成員國(guó)以來，工程教育專業(yè)認(rèn)證已經(jīng)成為我國(guó)本科工程院校提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的主要手段，是我國(guó)高等工程教育教學(xué)改革的一個(gè)重要的發(fā)展方向。

OBE理念強(qiáng)調(diào)畢業(yè)要求的達(dá)成和課程體系的建設(shè)，課程考核評(píng)估是課程體系建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本文通過桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院電路分析基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革實(shí)踐，提出一種基于OBE理念的課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)的量化分析方法，通過定量評(píng)價(jià)及質(zhì)量監(jiān)控，促進(jìn)課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)，為工程教育專業(yè)認(rèn)證中畢業(yè)要求達(dá)成評(píng)價(jià)提供依據(jù)和質(zhì)量保證。

1 課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)的量化分析

課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)是衡量課堂教學(xué)效果的重要手段。桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院電路分析基礎(chǔ)課程目標(biāo)表述如下。

課程目標(biāo)1：能夠運(yùn)用物理、數(shù)學(xué)的基本原理，通過理論分析推演基爾霍夫定律和歐姆定律，從而推理得到支路法、網(wǎng)孔法、節(jié)點(diǎn)法、回路法等基本分析方法和疊加定理、戴維南定理、諾頓定理等網(wǎng)絡(luò)定理，對(duì)直流電阻電路、動(dòng)態(tài)電路和正弦交流電路進(jìn)行分析和計(jì)算，以能準(zhǔn)確表述電路的工作原理和響應(yīng)特點(diǎn)。

課程目標(biāo)2：能夠運(yùn)用工程科學(xué)方法，通過理論分析和推理，對(duì)正弦交流電路功率及有效傳輸進(jìn)行識(shí)別和求解，以得出有效結(jié)論。

課程考核方式由平時(shí)測(cè)試、大作業(yè)、期中考試（開卷）、期末考試（閉卷）構(gòu)成，成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)測(cè)試占20%，大作業(yè)占10%，期中考試占10%，期末考核占60%。平時(shí)測(cè)試成績(jī)?yōu)槿坞A段測(cè)試和一次總測(cè)試的平均值。

課程目標(biāo)達(dá)成值TK的計(jì)算公式為：

其中，Ai為支撐第K個(gè)指標(biāo)點(diǎn)第i項(xiàng)的學(xué)生平均成績(jī)，Bi為對(duì)應(yīng)項(xiàng)的滿分值。以桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院2016級(jí)學(xué)生電路分析基礎(chǔ)課程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為例，286名學(xué)生課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2的達(dá)成度分別為0.68和0.67，達(dá)成情況不是很理想。

圖1和圖2分別給出的是期末考試、平時(shí)測(cè)試及期中考試的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，由圖可以看出：相對(duì)于最大值，平均值較高的有期末考試第一大題（選擇題）、2.1題、2.2題和階段性測(cè)試，說明學(xué)生對(duì)電路分析的基本理論、疊加定理、最大功率傳輸?shù)戎R(shí)點(diǎn)掌握較好；期末考試2.3題、2.4題、2.5題的考核結(jié)果相對(duì)較差，說明大部分學(xué)生對(duì)一階電路、正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率傳輸以及理想變壓器的應(yīng)用分析還不夠熟練掌握和深刻理解。另外，從方差的結(jié)果來看，離散度比較大的有期末考試的第一大題、2.4題、2.5題和期中考試，說明學(xué)生在基本知識(shí)點(diǎn)掌握，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析、解決復(fù)雜工程問題的能力，以及對(duì)階段性測(cè)試的重視程度等方面，存在較大的個(gè)體差異。

圖2 平時(shí)測(cè)試及期中考試成績(jī)統(tǒng)計(jì)

圖3和圖4分別給出的是全院286名學(xué)生課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2達(dá)成情況分布。由圖可知：課程目標(biāo)1的個(gè)體達(dá)成度低于0.4的學(xué)生有第25、57、66、90、104、146、147、167、183、194、255號(hào)學(xué)生；課程目標(biāo)2個(gè)體達(dá)成度的離散度較大，有更多學(xué)生的達(dá)成度低于0.4，說明學(xué)生對(duì)電路分析基礎(chǔ)知識(shí)的掌握、理解、分析與應(yīng)用等方面存在較大的個(gè)體差異。

圖3 課程目標(biāo)1學(xué)生達(dá)成情況分布

圖4 課程目標(biāo)2學(xué)生達(dá)成情況分布

根據(jù)以上量化分析，得到以下考核結(jié)果。

1）對(duì)任課教師來說，由于大部分學(xué)生對(duì)一階電路、正弦穩(wěn)態(tài)電路及理想變壓器等知識(shí)點(diǎn)的平均得分較低，且方差也較大，說明這些知識(shí)點(diǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，是課程教學(xué)的短板，在對(duì)下一屆學(xué)生的教學(xué)過程中需要加強(qiáng)對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的講授。

2）對(duì)學(xué)生個(gè)體而言，課程考核評(píng)價(jià)結(jié)果顯示學(xué)生存在較大的個(gè)體差異，特別是第25、57、66、90、104、146、147、167、183、194、255號(hào)學(xué)生對(duì)課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2的達(dá)成度均較低，說明這部分學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度或?qū)W習(xí)方法出現(xiàn)問題，需要做好思想工作和輔導(dǎo)工作，給予學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)和人文關(guān)懷，是后續(xù)課程教學(xué)過程中需要重點(diǎn)跟蹤和關(guān)注的對(duì)象。

2 質(zhì)量監(jiān)控和持續(xù)改進(jìn)措施

為了有效地提高課堂教學(xué)質(zhì)量，課程組按照OBE理念的要求對(duì)電路分析基礎(chǔ)課程的質(zhì)量監(jiān)控和持續(xù)改進(jìn)方法進(jìn)行深入實(shí)踐與探索。

注重學(xué)習(xí)過程的質(zhì)量監(jiān)控 針對(duì)以前教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控手段比較單一的問題，課程組在多年教學(xué)改革與實(shí)踐的基礎(chǔ)上逐步建立起“監(jiān)控—評(píng)價(jià)—反饋—改進(jìn)”的閉環(huán)課程質(zhì)量監(jiān)控體系，教學(xué)過程中的多環(huán)教學(xué)監(jiān)控及反饋情況如圖5所示[3]。整個(gè)課程教學(xué)過程分成開課前準(zhǔn)備、課堂授課過程和結(jié)課后總結(jié)三個(gè)部分，各部分教學(xué)活動(dòng)的質(zhì)量監(jiān)控方法如下。

圖5 教學(xué)過程中的多環(huán)教學(xué)監(jiān)控及反饋

開課前，學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)或督導(dǎo)隨時(shí)抽查任課教師的開課準(zhǔn)備情況，要求任課教師除了要準(zhǔn)備好教材、授課計(jì)劃、教案、教學(xué)大綱和教學(xué)過程登記表等材料外，還要認(rèn)真?zhèn)浜玫谝惶谜n。學(xué)院要求各任課教師認(rèn)真上好第一堂課，要讓學(xué)生一開始就知道所授課程在整個(gè)課程體系中的地位和作用，讓學(xué)生產(chǎn)生求知欲，激發(fā)起學(xué)習(xí)興趣和積極性。

在課堂授課階段，通過實(shí)施中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)線上討論區(qū)、QQ群在線輔導(dǎo)答疑、建立微信群、檢查作業(yè)完成情況以及每周一次的輔導(dǎo)答疑等教輔手段，能夠得到最及時(shí)的情況反饋，隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)；每?jī)烧陆Y(jié)束后，安排上一次習(xí)題課，通過典型習(xí)題以及易錯(cuò)習(xí)題的詳細(xì)講解，提高學(xué)生分析、解決復(fù)雜電路問題的能力，養(yǎng)成良好的工程思維習(xí)慣；通過期中考試，可實(shí)現(xiàn)階段性的考核與教學(xué)反饋；再通過課程初期、中期和末期組織召開的師生座談會(huì)，可以了解學(xué)生在不同階段的學(xué)習(xí)掌握情況。

課程初期的師生座談會(huì)一般安排在開課后兩周內(nèi)召開，主要了解學(xué)生的基礎(chǔ)、興趣及困惑等內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生反映的問題，教師提出相應(yīng)的意見和建議以幫助學(xué)生盡快融入新課學(xué)習(xí)。中期師生座談會(huì)安排在課程授課進(jìn)度完成一半之后進(jìn)行，此時(shí)學(xué)生對(duì)課程已經(jīng)有了比較深入的了解，學(xué)習(xí)中也碰到一些問題，在座談會(huì)上能夠提出比較有針對(duì)性的問題和建議，有利于剩余課程內(nèi)容教學(xué)的改進(jìn)。課程末期師生座談會(huì)安排在結(jié)課之后、考試之前進(jìn)行，這時(shí)學(xué)生已經(jīng)學(xué)完全部的內(nèi)容，對(duì)教師的教學(xué)方法也有了全面的了解，知道學(xué)習(xí)中還沒有理解和掌握的知識(shí)點(diǎn)，可以針對(duì)課程的教與學(xué)提出比較客觀、中肯的意見和建議，便于教師改進(jìn)教學(xué)方法，并在考試之前為學(xué)生掃清學(xué)習(xí)障礙，提升教學(xué)質(zhì)量。

期末考試結(jié)束后的結(jié)課總結(jié)階段，通過對(duì)考試質(zhì)量分析報(bào)告、課程達(dá)成度分析報(bào)告、教師評(píng)學(xué)、學(xué)生評(píng)教和調(diào)查問卷等多方面評(píng)估對(duì)比，形成課程的總結(jié)報(bào)告，并在下一年度的課程教學(xué)中進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

通過以上課程教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系的建立與實(shí)施，任課教師能夠及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)課程教與學(xué)的實(shí)時(shí)調(diào)控。

多種方式改進(jìn)教學(xué)方法 根據(jù)以上課程考核評(píng)估及質(zhì)量監(jiān)控結(jié)果，提出以下持續(xù)改進(jìn)的措施。

1）推動(dòng)教學(xué)方案改革，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。電路分析基礎(chǔ)作為典型的工程基礎(chǔ)課程，在教學(xué)中要著重培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力、良好的工程素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式中學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的狀況。為此，課程組對(duì)大綱進(jìn)行修訂，選擇合適的教材，從工程師培養(yǎng)的角度深度凝練物理、數(shù)學(xué)的基本原理及抽象思維方法與電路分析的關(guān)系，并積極推動(dòng)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相互促進(jìn)和補(bǔ)充。在課程教學(xué)方案改革中，為培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，增加大作業(yè)的考核環(huán)節(jié)，給學(xué)生創(chuàng)造理論與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)，使他們得到更全面的鍛煉。

大作業(yè)要求學(xué)生組隊(duì)完成一個(gè)特定功能電路的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，通過實(shí)際訓(xùn)練來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力，既鞏固了所學(xué)的理論知識(shí)，又能切實(shí)鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，形成良好的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)正反饋互動(dòng)。同時(shí)，在資料查閱、電路架構(gòu)選型、元器件選擇、電路仿真驗(yàn)證、面包板電路制作、測(cè)試驗(yàn)證和大作業(yè)論文撰寫過程中，培養(yǎng)學(xué)生的分工合作、團(tuán)隊(duì)溝通能力和科學(xué)文獻(xiàn)查詢及撰寫能力，提升學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析、解決問題的能力。大作業(yè)的考核能夠?qū)⒒驹砼c工程實(shí)踐問題有機(jī)結(jié)合起來，讓學(xué)生探討工程應(yīng)用的方法，并體驗(yàn)到工程應(yīng)用的樂趣。

2）積極制作網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，采用線上預(yù)習(xí)線下講解討論式教學(xué)。OBE理念要求按照支持解決復(fù)雜工程問題畢業(yè)要求達(dá)成的需要，開展理論教學(xué)活動(dòng)[4]。為此，課程組積極建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，基于中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)推動(dòng)采用線上預(yù)習(xí)線下講解討論式教學(xué)改革。表1給出的是線上預(yù)習(xí)線下講解討論式教學(xué)方案，要求學(xué)生在課前對(duì)教師制作或指定的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行基本教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，釋放課堂教學(xué)的時(shí)間和容量，教師在課上可針對(duì)復(fù)雜和較難的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入講解。在此基礎(chǔ)上結(jié)合基于問題學(xué)習(xí)的教學(xué)法，通過布置綜合性、應(yīng)用性較強(qiáng)的問題，并由教師在課堂上組織問題討論、匯報(bào)點(diǎn)評(píng)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的深入理解及內(nèi)化，改善學(xué)習(xí)效果。課后進(jìn)行隨時(shí)的線上答疑、作業(yè)批改及典型習(xí)題的講解，能夠及時(shí)解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。通過課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的融會(huì)貫通，最終使學(xué)生能夠掌握電路分析的基本定律，理解其精髓，掌握其思想和方法，切實(shí)提高學(xué)生分析、解決復(fù)雜電路問題的能力。

表1 采用線上預(yù)習(xí)線下講解討論式教學(xué)

因材施教，分類指導(dǎo)和跟蹤 OBE理念要求把培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力作為本科工程教育的基本定位，對(duì)學(xué)生開展分類指導(dǎo)與跟蹤。針對(duì)課程目標(biāo)考核評(píng)價(jià)及質(zhì)量監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)的問題和不足之處，在后續(xù)的課程教學(xué)中需要分門別類地進(jìn)行跟蹤與改進(jìn)。

1）對(duì)于反映出的學(xué)生個(gè)體差異和學(xué)風(fēng)問題，聯(lián)合輔導(dǎo)員、班主任、任課教師及學(xué)生家長(zhǎng)進(jìn)行多管齊下的教育與指導(dǎo)，讓各方力量形成合力，以達(dá)到最佳的教育效果。

2）實(shí)施幫扶措施，對(duì)于反映出的不同學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握差異，除加強(qiáng)重難點(diǎn)教學(xué)，進(jìn)行授課方式、課外輔導(dǎo)方式和考核方式等改革外，要落實(shí)幫扶措施，實(shí)施分類指導(dǎo)。對(duì)成績(jī)好且有考研意向的學(xué)生進(jìn)行特別指導(dǎo)，幫助這部分學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)；對(duì)后進(jìn)學(xué)生需要進(jìn)行重點(diǎn)跟蹤和心理輔導(dǎo)，耐心做好思想工作，端正其學(xué)習(xí)態(tài)度，使其認(rèn)識(shí)到學(xué)好專業(yè)課程的重要性，樹立信心，迎頭趕上，最終也具備分析、研究及解決復(fù)雜工程問題的能力。

表2給出的是最近幾年桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院電路分析基礎(chǔ)課程目標(biāo)達(dá)成情況。由表可知：通過不斷地深化課程教學(xué)改革和持續(xù)改進(jìn)，課程目標(biāo)1達(dá)成情況呈穩(wěn)步上升的趨勢(shì)，課程目標(biāo)2的達(dá)成情況稍差一些，說明課程目標(biāo)2是教學(xué)中的真正難點(diǎn)。

表2 最近幾年桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院電路分析基礎(chǔ)課程目標(biāo)達(dá)成情況

3 結(jié)語

本文結(jié)合桂林電子科技大學(xué)微電子科學(xué)與工程專業(yè)工程教育專業(yè)認(rèn)證工作，對(duì)OBE理念下電路分析基礎(chǔ)課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系和教學(xué)方法持續(xù)改進(jìn)進(jìn)行探索，根據(jù)對(duì)學(xué)生課程考核結(jié)果、課程目標(biāo)總體達(dá)成情況和個(gè)體達(dá)成情況所做的量化評(píng)價(jià)結(jié)果，采用行之有效的學(xué)習(xí)過程質(zhì)量監(jiān)控體系，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)短板和學(xué)生個(gè)體的差異，為課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)以及學(xué)生的跟蹤指導(dǎo)提供依據(jù)，對(duì)提高課程教學(xué)質(zhì)量和高校人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)意義。