柳 成，劉慧宣，陳 艷

（江西科技師范大學(xué)信息與機(jī)電工程學(xué)院，江西 南昌 330013）

1 前言

在黨和國(guó)家提出的“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”引領(lǐng)下[1]，新材料、新能源以及物聯(lián)網(wǎng)、量子通信和人工智能等新技術(shù)的快速迭代對(duì)工程技術(shù)人才的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)提出了更高的要求，也使得高等工程教育的深化改革勢(shì)在必行。成果導(dǎo)向（Outcomes-Based Education，OBE）的教學(xué)理念為高等工程教育的改革提供了借鑒[2]。如何以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)評(píng)價(jià)成為了當(dāng)前熱點(diǎn)問題[3-5]。

實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程是工程教育的重中之重，對(duì)于創(chuàng)新思維的訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要的作用?！赌M電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)》作為電子信息類專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)踐課程之一，其教學(xué)成效將直接影響到學(xué)生創(chuàng)新能力的養(yǎng)成。然而，傳統(tǒng)的教師主導(dǎo)型教學(xué)模式過分強(qiáng)調(diào)了教師的“教”，而忽略了學(xué)生的“學(xué)”。這種“教師講實(shí)驗(yàn)、學(xué)生做實(shí)驗(yàn)”的方式在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)方式以及考核評(píng)價(jià)方法等方面都存在諸多弊端，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，與OBE 教學(xué)理念背道而馳。針對(duì)該教學(xué)現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)各高校教學(xué)工作者提出了學(xué)科競(jìng)賽與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合、以考促賽、項(xiàng)目教學(xué)、分階評(píng)價(jià)、多元考核等改革措施[6-9]，取得了較好的教學(xué)成效。然而，現(xiàn)有這些舉措主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特定環(huán)節(jié)提出的，其推廣與應(yīng)用受到硬件平臺(tái)、培養(yǎng)定位以及生源質(zhì)量等因素制約。本文將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及評(píng)價(jià)反饋等三個(gè)教學(xué)要素進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，提出了利用理實(shí)結(jié)合、線上線下結(jié)合、課內(nèi)與課外結(jié)合的“三結(jié)合”方法實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新思路（圖1），建立了“課程設(shè)計(jì)—課程評(píng)價(jià)—持續(xù)改進(jìn)”的閉環(huán)教學(xué)模式。

圖1 本文所提出的課程改革整體設(shè)計(jì)與實(shí)施思路

2 產(chǎn)出導(dǎo)向的“三結(jié)合”任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)改革探索

2.1 重構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

《模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)》課程具有實(shí)踐性、工程性特征。傳統(tǒng)教學(xué)模式以認(rèn)知目標(biāo)為基礎(chǔ)，且教學(xué)內(nèi)容中以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目居多，相互聯(lián)系不緊密、沒有層次性，很難適應(yīng)“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的OBE教學(xué)模式。因此，教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)是本文所述教學(xué)改革模式的首要問題。依據(jù)本校電子信息、工程專業(yè)畢業(yè)生能力要求，本模式確定了課程的教學(xué)目標(biāo)：（1）具備利用常用電子儀器、儀表測(cè)試模擬電子系統(tǒng)的能力；（2）能夠根據(jù)特定需求設(shè)計(jì)基本的單元電路，并具備分析和性能評(píng)估的能力。然后，以該課程目標(biāo)為邏輯起點(diǎn)，借鑒美國(guó)心理學(xué)家布魯姆提出的學(xué)習(xí)活動(dòng)的六種能力模型[10]，將能力目標(biāo)細(xì)化為認(rèn)識(shí)理解、綜合應(yīng)用和研究創(chuàng)新等三個(gè)層次，并相應(yīng)設(shè)置基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新型等三個(gè)模塊和六個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（表1），進(jìn)一步分解得到各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體任務(wù)與目標(biāo)。這種遞進(jìn)式、分層化的教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)方式體現(xiàn)了學(xué)習(xí)活動(dòng)由低階向高階發(fā)展的認(rèn)知規(guī)律，能夠有效的支撐課程目標(biāo)的達(dá)成。

表1 模塊化、層次化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目重構(gòu)

2.2 轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂常規(guī)的組織形式是教師對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容與步驟進(jìn)行講解，然后學(xué)生按照步驟連接電路和測(cè)試數(shù)據(jù)。由于受到課時(shí)、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的約束，學(xué)生往往沒有參與實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)過程，且沒有足夠的時(shí)間觀察、分析和排除實(shí)驗(yàn)中的電路故障，導(dǎo)致了學(xué)生的厭學(xué)、畏難等情緒。這對(duì)于他們實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)極為不利。本模式將實(shí)驗(yàn)課堂以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的形式適當(dāng)前置，并與理論教學(xué)有效融合，能打破課堂教學(xué)時(shí)間、空間的局限，克服傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端。具體是利用“任務(wù)主導(dǎo)、教師引導(dǎo)、學(xué)生主體”的設(shè)計(jì)原則，將教學(xué)過程分為課前、課中和課后三段（圖2），以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線，通過理論與實(shí)驗(yàn)、課內(nèi)與課外、線上與線下結(jié)合的“三結(jié)合”方法有效銜接課前和課中教學(xué)過程，而課后主要用于完成評(píng)價(jià)反饋過程。具體如下：

圖2 “三結(jié)合”任務(wù)驅(qū)動(dòng)式課堂教學(xué)形式

（1）課前任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)首先是在《模擬電子技術(shù)》 理論課程教學(xué)過程中預(yù)先布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，使學(xué)生帶著目的和任務(wù)完成理論學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)“理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合”。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生自行擬定實(shí)驗(yàn)方案、測(cè)試內(nèi)容和步驟，并完成仿真設(shè)計(jì)。其次，建立開放實(shí)驗(yàn)室制度，即學(xué)生可根據(jù)課前環(huán)節(jié)的需要自主預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，并安排高年級(jí)學(xué)生值班指導(dǎo)。從而學(xué)生能充分利用課外時(shí)間完成部分測(cè)試和分析任務(wù)，實(shí)現(xiàn)“課內(nèi)與課外結(jié)合”。

（2）學(xué)生帶著課前環(huán)節(jié)的問題進(jìn)入課堂，使得課中環(huán)節(jié)主要是通過“互動(dòng)導(dǎo)學(xué)”的方式檢查驗(yàn)收課前實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并引導(dǎo)學(xué)生解決課前遇到的問題，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力，提升其實(shí)踐和創(chuàng)新能力。在具體教學(xué)實(shí)施過程中，本模式采用SPOC（Small Private Online Course 小規(guī)模限制性在線課程）形式[11]，將電子儀器、儀表使用規(guī)范、典型案例等制作成微視頻，并通過“學(xué)習(xí)通”線上平臺(tái)、QQ 群等進(jìn)行發(fā)布，使得學(xué)生課前可根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)自主學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)“線上線下結(jié)合”。

（3）課后環(huán)節(jié)主要由學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析處理，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而教師對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，并將結(jié)果反饋給學(xué)生，最終實(shí)現(xiàn)從教師“教”到學(xué)生“學(xué)”的轉(zhuǎn)變，從而促成課程目標(biāo)的達(dá)成，切實(shí)落實(shí)OBE 教學(xué)理念。

2.3 實(shí)施過程化的考核與評(píng)價(jià)

針對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程，如何建立科學(xué)、合理的考核評(píng)價(jià)方法是教學(xué)改革面臨的另一個(gè)關(guān)鍵問題。目前，大多采用實(shí)驗(yàn)抽測(cè)的方式進(jìn)行考核，即教師以學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性與合理性為評(píng)價(jià)依據(jù)進(jìn)行能力評(píng)價(jià)。這種終結(jié)性考核方法過分強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，忽略了學(xué)生的能力養(yǎng)成過程，不能有效支撐課程目標(biāo)的達(dá)成。基于本文提出的“三結(jié)合”式課前、課中、課后三段教學(xué)法，設(shè)計(jì)了分段、分階的過程化考核評(píng)價(jià)方法，其特征與內(nèi)容如下：

（1）由終結(jié)性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)樾纬尚栽u(píng)價(jià)。改變以往從做過的實(shí)驗(yàn)中抽取一個(gè)實(shí)驗(yàn)，或者設(shè)計(jì)一個(gè)相關(guān)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目限時(shí)完成來考核的方式，將考核從期末的終結(jié)性考核轉(zhuǎn)移到平時(shí)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生每完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目就會(huì)獲得一個(gè)考核成績(jī)。這樣有利于動(dòng)態(tài)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并通過連續(xù)反饋和持續(xù)改進(jìn)提升教學(xué)質(zhì)量。

（2）分段評(píng)價(jià)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，即分為課前、課中、課后三段。其中課前評(píng)價(jià)點(diǎn)主要涉及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、軟件仿真能力，課中評(píng)價(jià)點(diǎn)涉及學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、儀器使用、電路故障排查等測(cè)試分析能力，課后評(píng)價(jià)點(diǎn)涉及數(shù)據(jù)整理分析以及表達(dá)溝通能力。

（3）分層評(píng)價(jià)基礎(chǔ)、綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。根據(jù)不同層次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)課程目標(biāo)能力的支撐關(guān)系，將成績(jī)構(gòu)成中的課前、課中和課后設(shè)置不同的權(quán)重。其中基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目重點(diǎn)突出課中驗(yàn)收環(huán)節(jié)，而對(duì)于綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，課前環(huán)節(jié)為考核重點(diǎn)。創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)該課前、課后“兩頭抓”，讓學(xué)生能發(fā)現(xiàn)問題，并找到解決問題的方法。

3 結(jié)論

《模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)》是電子信息類專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)該專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新思維的訓(xùn)練和實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有舉足輕重的作用。鑒于該課程傳統(tǒng)教學(xué)范式的諸多不足，本文基于OBE 理念進(jìn)行了積極的教學(xué)改革和實(shí)踐，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線，設(shè)計(jì)了“三結(jié)合”式課堂教學(xué)新模式，并建立了與之相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、考核評(píng)價(jià)體系。最終，通過充分利用課程理論教學(xué)、課外環(huán)節(jié)以及線上平臺(tái)等教學(xué)要素的協(xié)同作用，使學(xué)生充分參與到實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過程，實(shí)現(xiàn)了由“教”到“學(xué)”的轉(zhuǎn)變。該教學(xué)改革方案對(duì)學(xué)生提出了更高的要求，但卻不受課時(shí)、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地限制，因此未來有望推廣應(yīng)用于同類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程的教學(xué)中去。