基于OBE的电气类专业课程教学改革研究——以“数字电子技术”课程为例.pdf

:./.基于 的电气类专业课程教学改革研究 以“数字电子技术”课程为例王丽娟 叶 华湖南文理学院计算机与电气工程学院 湖南常德 摘 要:()教育理念以学习产出为目标通过教学质量评价持续改进各教学环节 因此构建合理的教学目标达成度评价方法是 教育理念的关键 文章以“数字电子技术”课程为例探讨基于 理念的教学改革在电气类专业基础课程教学中的应用结合专业工程认证分解课程目标明确毕业要求通过分析两者间的支撑关系优化了基于 的课程考核及成绩评定方法细化了课程质量评价方法与教学持续改进方案提出了教学目标达成度的可行评估方法关键词:教学评价课程目标优化数字电子技术 目前基于()的教学理念成为教学改革研究的热点领域众多专家学者提出了许多该领域行之有效的教改方案并在基础教育改革中得到应用 作为一种先进的教学理念目前已被众多高校广泛接受在工程认证领域对 教学理念也十分重视 我国作为华盛顿协议的成员国工程教育与国际一流标准接轨因此 的教学理念在我国高校的课程教学改革中也极为重要 通常认为 教育理念主要包括三个方面:第一教学不再以教师的“教”为主而是以学生的“学”为中心第二不再以期末考试成绩为目标而是以学习成果为导向第三“教学评价改进”各环节形成一个闭环不断持续改进 三大理念逐渐深入人心并落实到日常教学活动中 教育理念以学生的学习产出作为教学的目标强调学习成果以此为驱动对教学活动和评价标准进行反向设计 因此构建科学合理的课程教学评价体系对学习成果进行规范化评估是 教育理念需要解决的关键环节 本文以“数字电子技术”课程为例探讨基于 理念的教学改革在电气类专业基础课程教学中的应用 课程现状及 教学改革“数字电子技术”是电气工程类各专业必修的专业基础课主要教学内容包括数字电路基本知识、逻辑代数的基本理论、常用芯片的工作原理重点探讨数字电路分析与设计的方法“数字电子技术”课程教学方法上主要采用教师的理论讲解与实验相结合的模式通过该门课程的学习学生将数字电路的相关基础知识以及元器件的工作原理能运用数字电路原理和计算机专业知识针对电气类及应用领域的一般硬件问题能理解并掌握其逻辑含义能熟练运用基本知识和理论对各类数字电路进行分析并进行准确的评价和合理的优化利用数字电路的基本原理对电气类及其应用领域的一般硬件问题进行表达能根据客户提出的功能与使用要求用合适的集成电路芯片完成各种逻辑部件的设计针对特定需求进行简单电路设计和电路模块设计并能在设计中体现出一定创新意识 除此之外该门课程的学习还要为学习“单片机原理”“自动控制原理”“计算机组成与系统结构”“微机原理”等后续课程奠定必要基础 在课程教学过程中发现大部分学生识记类知识掌握得较好能够掌握数字电路的基本概念和常用元器件的工作原理但这种知识的掌握具有割裂性并不系统在面对具体的电路问题时往往无法解决体现了目前的课程学习方式难以让学生将所学电路的理论知识转换为解决电路问题的能力 综合分析近几年该门课程的学情“数字电子技术”课程教学活动与考核评价方面均存在一定的不足主要体现在以下三个方面:()在传统教学活动中通常以教师的“教”为中心教学以教师讲授为主导致学生学习的主观能动性较低重视教学目标忽视学习成果强调教师是否严格按大纲要求完成了课程的讲授而不关心学生到底学到了什么忽略了学生应用所学知识解决问题能力的培养而对于“数字电子技术”这样的工程实践性很强的课程只满足于教师课堂讲授的理论知识学生不能积极主动地发现电路问题并尝试着手解决问题是很不够的这也就导致学生对该门课程的学习浅尝辄止不能够理论联系实践解决简单的电路问题在很大程度上打消学生的学习积极性学生很难从该门课程的学习中获得成就感更不能挑战更复杂的电路分析与设计对学生的应用能力和创新能力的培养都会有一定的影响导致该门课程的产出极少达不到目前阶段的学习效果创新教学科技风 年 月()课程考核评价方式较为单一通常是以期末考试为主以出勤率等为辅的平时成绩的方式进行期末总评然而仅凭一张试卷难免失之偏颇缺少对学生学习成果进行综合考核评价很难反映出学生该门课程的真实学习情况 学生对“数字电子技术”课程的学习目标会定位为只要期末考试及格即可这样的学习目标显然会使学生忽视学习的过程失去对学习过程的监控教师很难准确把握学生的学情也就不能够即时调整授课策略做到精准施教让教师的教学效果和学生的学习效果均会变得很不理想()缺少课程质量评价体系和持续改进策略 目前教育界有一个共识教学过程应该是个持续改进的过程通过监控教学过程用科学合理的课程质量评价体系对该门课程的教学进行评价形成各阶段的过程文档指导课程下一个阶段的教学活动 目前很多专家和学者对教改依然在探讨行之有效的质量评价体系但是我们不能期望一套体系能够应用到所有的课程教学中不同的课程教学质量评价体系要能够充分体现该门课程的教学特点 例如“数字电子技术”这门课程重点在于学生分析电路和设计电路能力的培养只有通过评价找到“数字电子技术”课程教学中需要改进的地方不断积累经验才能让教师的教与学生的学均得到持续改进以此形成一个正反馈的闭环实现教学相长基于 理念的教学模式与传统教学模式有明显的区别 理念在“数字电子技术”课程教学改革中要求教师以学生获得学习成果为目标()开展教学 首先需要确定课程产出 学生了解当前数字电子技术的最新前沿技术系统掌握数字电路分析和设计的基本方法 通过“数字电子技术”课程的学习学生能具备数字电路理论基础能对简单电路进行分析和设计并为以后复杂电路的分析和设计奠定基础 其次学习目标的达成 教学始终是课程学习中最重要的环节因此在教学设计中尤其要关注学生通过该课程的学习能学到什么针对教学产出要求中的每一个知识点实时调整灵活的制定教学策略 基于 的课程目标对毕业要求指标点的支撑按照电气类专业人才培养要求参照各专业培养方案中课程体系与培养要求的对应关系矩阵通过“数字电子技术”课程的学习和实训学生在知识、能力和素质培养等方面应该达到下列要求(如表):课程目标:能够掌握逻辑代数的内涵和运算规则掌握门电路、触发器等常用逻辑功能部件的工作原理及特性能够在电路分析和设计中针对具体的处理对象正确使用逻辑代数工具和常见逻辑功能部件(支撑指标点.运用数字电路原理和计算机专业知识针对计算机及应用领域的一般硬件问题能理解并掌握其逻辑含义)课程目标:能运用组合逻辑电路分析和设计的方法和步骤、时序逻辑电路的分析和设计的方法与步骤对功能电路进行分析和设计分析系统的影响因素能选用适当的数字电路模型对系统中的特定问题进行表示并分析其正确性(支撑指标点.能利用数字电路的基本原理对计算机及其应用领域的一般硬件问题进行表达)课程目标:针对特定需求设计实验对系统功能和模块功能进行验证通过数据的采集、比对、分析加深对已学知识的认识综合应用已学知识(支撑指标点.能针对特定需求进行简单电路设计和电路模块设计并能在设计中体现出一定创新意识)课程目标与毕业要求指标点的对应关系如表 所示:表 课程目标与毕业要求指标点对应关系毕业要求毕业要求指标点课程目标 工程知识.运用数字电路原理和计算机专业知识针对电气类及应用领域的一般硬件问题能理解并掌握其逻辑含义 问题分析.能利用数字电路的基本原理对电气类及其应用领域的一般硬件问题进行表达 设计/开发解决方案.能针对特定需求进行简单电路设计和电路模块设计并能在设计中体现出一定创新意识 注:分别用“、”对应表示“高、中、低”支撑 基于 的课程考核及成绩评定“数字电子技术”课程传统的考核方式较为单一通常是以期末考试为主平时成绩占比较小而且成绩构成很难体现过程控制的特点仅凭期末考试试卷的成绩很难客观准确评价学生该课程的真实学习情况缺乏过程性文档不能做到多角度综合考核对学生学习结果的评价会有失偏颇 所以我们对“数字电子技术”的考核和成绩评定做出了一定的改革让平时成绩在总成绩的占比加大考核方式也多样化严格规范课程的过程考核.考核方法本课程考核采用平时成绩实验成绩期末考试的综合考核方式即:总成绩平时成绩 实验成绩 期末考试成绩平时成绩分为 部分:课后作业()、课堂测试()、平时表现(包括讨论和发言等占)各考核环节及权重如表 所示 这些环节和权重并非一成不变它会根据学生各阶段学习成果进行重新定义 科技风 年 月创新教学表 考核环节及权重表课程目标支撑毕业要求评价方式及成绩比例()课堂测试课后作业平时表现实验考试成绩比例()课程目标 指标点.课程目标 指标点.课程目标 指标点.合计.考核内容及评价标准()实验成绩:占总成绩的 分为 次实验每次评分施行百分制评分内容包括到课、课堂表现、实际操作和实验报告()期末考试:占总成绩 闭卷考试考试时间 分钟成绩采用百分制卷面成绩总分 分考试范围包括所有课程目标()课堂测试:占总成绩的 每次课程结束后通过雨课堂进行线上小测试()平时表现:结合随机点名考勤和互动(课堂提问和讨论发言)每名学生不少于 次()课后作业:占总成绩的 本门课程每章均布置作业布置次数不低于 次()按照工程教育认证标准和学校人才培养要求考核以学生能力是否有效达成为基准()考核周期为一个学年 评价结果同步反馈使课程教学环节中的不足得以及时修正促进教学效果的持续改进课程考核成绩评价每学年进行 次 课程质量评价和持续改进课程的质量评价是教学过程中非常重要的环节可以找出课程教学过程中的不足帮助教师对课程教学进行持续改进 质量评价是一种手段持续改进才是目的可以让该门课程教与学的效果均得到不断改善 由专家、同行、学生对该课程教学效果作出定性和定量评价并形成相关的文档便于对该门课程进行持续跟踪 课程负责人要认真对待反馈意见针对评价结果中的具体问题思考解决方案 教师对学生的学习成果进行评价和分析对教学过程中存在的薄弱环节进行深入分析并提出可行的持续改进建议 我们在“数字电子技术”的教学中尝试了一种简明有效的课程目标评价方法具体如下:将某学期学习数字电子技术的所有学生样本进行整体分析:平均达成度(参与课程学习学生评价值)/学生总数面向单个学生则有:目标达成度(考核各环节得分数权重)/总分值对课程目标未达成的学生通过沟通交流和进一步专题辅导分析问题帮助学生达成课程目标在解决问题的过程中进一步完善教学内容及方法结语 教育理念要求“以学生为中心、以成果为导向”根据学生的学习结果动态调节教学活动进行持续改进不断优化 因此如何准确做好学习结果的评估是 教育模式的关键 基于产出的教学理念尤其适合工科类课程的教学学习本文以电气类专业基础课程“数字电子技术”为例通过分解课程目标对毕业要求指标点的支撑优化了基于 的课程考核及成绩评定方法提出了课程质量评价和持续改进方案可有效评估课程 教学目标的达成度 通过在“数字电子技术”课程中引入 教学理念进一步明确规范了该门课程在学生专业知识、实践能力、综合素质等方面的教学要求以此教师的教学要求更加明确学生的学习目标也更加清晰 学生有明确的学习目标学习积极性有显著提高能够针对性地分析电路并对某些电路提出自己的改进意见能够结合自己所学的电路理论通过分析电路得出的经验来进行简单电路的设计部分学生对电路设计产生浓厚兴趣积极参加学校组织的电子设计大赛进行复杂电路的设计并取得了较好的成绩 当然本方法还存在一定的不足下一步优化的方向拟增加动态评价因子引进学生的学习成长因素等参考文献:杨毅刚孟斌王伟楠.基于 模式的技术创新能力培养.高等工程教育研究():.蔡烁王威王新等.成果导向的信息类专业电路系列课程改革研究.计算机代():.吴秋凤李洪侠沈杨.基于 视角的高等工程类专业教学改革研究.教育探索():.巩建闽马应心萧蓓蕾.基于成果的教育:学习成果设计探析.高等工程教育研究():.顾佩华胡文龙林鹏等.基于“学习产出”()的工程教育模式 汕头大学的实践与探索.高等工程教育研究():.基金项目:.年湖南省普通高等学校教学改革研究项目 多模态教学模式在电气工程类课程中的应用研究(项目编号:).年湖南省普通高等学校教学改革研究项目 “虚拟仿真”无人机飞行控制技术课程教学改革(项目编号:)作者简介:王丽娟()女河北邢台人硕士讲师主要研究方向:智能控制叶华()女湖南常德人博士副教授主要研究方向:智能控制创新教学科技风 年 月