“新工科”与“OBE”融合的“测控电路”课程教学探析.pdf

文教艺术EDUCATION AND ART100 2023 年/9月刊 QIN ZHI“新工科”与“OBE”融合的“测控电路”课程教学探析 陈晓辉 王生怀（湖北汽车工业学院机械工程学院，湖北 十堰 442000）摘要“测控电路”课程是测控技术及仪器专业的专业核心课程，在电子技术与测量控制等专业课程体系中起到承上启下的关键作用。本文在“新工科”背景下，遵循“OBE”理念从课程设置、教学资源、教学模式、教学评价等四方面对“测控电路”课程教学进行探索与分析。基于“新工科”与“OBE”融合的课程教学，可以培养学生具有光、机、计算机紧密配合，实现测控的总体思想，围绕精、快、灵和测控任务的其它要求来选用电路和设计电路等复杂工程问题的分析、评价、方案设计能力。关键词测控电路；“新工科”；“OBE”；多学科交叉与融合中图分类号G642 文献标识码ADOI:10.20122/ki.2097-0536.2023.09.034引言自2017年国家教育部推进“新工科”建设以来，得到了各工程学科教育界的高度关注和积极响应，从最先达成的“复旦共识”以及“天大行动”到后来的“北京指南”，构成了“新工科”建设的“三部曲”，是工程学科教育改革的指路明灯1。“新工科”以“以立德树人”为宗旨，以培养具备高实践力、高创新力、高竞争力的复合型人才为目标。“新工科”建设是科技强国和教育强国战略的必要前提，为人才储备、科技创新和智能制造核心领域取得新突破、解决“卡脖子”难题等方面提供有力支撑2。不同于以往的人才标准，“新工科”人才强调培养学生的多学科交叉思维和提升解决工程实践问题的能力3。“测控电路”课程是测控技术及仪器专业的专业核心课程，在电子技术与测量控制等专业课程体系中起到承上启下的关键作用，具有多学科交叉与融合的特性。本文结合“测控电路”课程，在引入以成果为导向的教育(Outcome Based Education，OBE)理念4后，从课程设置、教学资源、教学模式、教学评价等四方面分析和探讨了人才培养如何适应当前的“新工科”建设发展，如何提升人才培养与市场实际需求的适配性等问题。一、基于“OBE”理念设置“测控电路”课程人才培养方案以成果为导向的教育（Outcome Based Education，OBE）理念的三个核心要素为：一是以学生为中心；二是以学习成果为导向；三是针对学习成果进行持续改进过程为重点。实施“OBE”教育模式主要针对“学习”与“产出”进行四个步骤的有机切分：定义、实现、评估、总结改进5。以“OBE”教育理念对照“测控电路”课程人才培养方案，从培养方案的不同角度发散细分教学模块；将教学模块与相关知识点重构，设计出匹配的教学案例；通过案例实践教学来提高学习积极性，有力地支撑学生解决工程问题能力的提升。基于“OBE”教育理念“测控电路”课程人才培养方案的制定，要明确以培养学生具有光、机、计算机紧密配合，实现测控的总体思想，围绕精、快、灵和测控任务的其它要求来选用电路和设计电路等复杂工程问题的分析、评价、方案设计能力为教育成果；以汽车制造行业中测控领域为依托，以校企共建的国家级、省部级实习实训基地为支撑，构建了校企联合制定人才培养目标、知识模块体系，共同参与人才培养与评价的协同教学模式；通过“测控电路”专业知识认知工程、案例教学结合工程、专业实践深入工程、毕业设计回归工程，将工程实践能力培养贯穿“测控电路”课程教学的全过程。“测控电路”课程教学培养方案制定目标如下：课程目标1：能够解释和辨析常见信号放大、调制、分离电路和转换电路的设计方法，用运算法分析简单的电路的动态过程，电子器件和使用常用的电子EDUCATION AND ART 文教艺术 秦智 2023年/9月刊 101仪器使用；课程目标2：能够求解或计算简单非线性电阻电路的图解法、分段线性化法和小信号法，逻辑与数字控制电路；课程目标3：能够辨析测控电路的功用与精、快、灵的要求，电路的频率响应概念，深入理解谐振现象；课程目标4：能够复述测控电路在精密仪器、汽车专用仪器仪表领域的应用发展趋势。素质目标：具有尊重软件知识产权的意识，以及务实创新、为民族工业振兴贡献力量的家国情怀。经过多年的“OBE”教育理念教学实践融合，“测控电路”课程逐步健全与完善，“测控电路”教学运行良好、卓有成效，主要体现在以下几个方面：一是学生对“测控电路”课程教学质量反馈的满意度整体提高；二是学生对“测控电路”课程的兴趣整体提高，经常“测控电路”所学知识点尝试主动分析一些工程实际问题；三是“测控电路”课程教学管理的规范性进一步提高，尤其推行“OBE”教学理念后，形成了教学监督、评价、反馈的持续改进机制。二、基于“OBE”理念“测控电路”课程教学资源的合理配置“测控电路”课程积极开展基于“OBE”理念的教学资源建设，将思政内核结合专业课内容全面融入教学环节，引导学生建立正确的世界观、人生观、价值观，实现社会主义合格接班人专业培养目标。通过“测控电路”课程教学资源升级建设、教学线上线下模式深度优化、课程思政内核有机融入等教学项目构筑“测控电路”课程教学资源体系；开展MOOC课程、雨课堂、翻转课堂教学方法多元化结合，在学生学习过程中形成评价机制；“测控电路”课程采用模块化教学单元与学科竞赛结合，以赛促教激发学生学习兴趣；基于“OBE”理念提升教师教育教学能力，更新教学理念。“测控电路”课程以新时代新工科建设为背景，以双一流为契机，积极推进落实“OBE”课程教学资源整合。教学资源新增了实践教学基地建设，积极与企业实习基地开展合作，充分发挥省级实习实训基地的示范作用；课程开展案例式教学资源整合，部分的案例引入、分析来自于企业的实际项目需求，学生的工程意识和实践能力得到了显著增强；鼓励学生积极参与到相关科研项目中，从而激发学生学习的积极性、主动性，并将部分成果作为教学案例纳入课程培养方案、工程训练等实践教学环节中。三、基于“OBE”理念“测控电路”课程教学模式深度优化在教学模式上，教研室定期会针对“测控电路”课程进行教学计划研讨和经验交流，根据学生知识点的掌握，学习兴趣等学习成效来调整优化教学计划，做到期初有准备、期中有检查、期末有总结。“测控电路”课程依据课程安排总表，提前做好下一学期人才培养方案的校核及调整准备工作。“测控电路”课程的教材选用根据学生认知基础、专业特色和培养要求，选用质量高、内容新、有权威性的（规划）教材，选用的教材必须符合本专业人才培养目标，严格按照人才培养方案的要求。“测控电路”课程要求学生在课前应掌握之前知识点的学习基础和已有知识结构，根据学生已有的知识结构、理解能力，对讲授内容的结构进行合理安排和设计。“测控电路”课程教案与教学大纲、教学计划进度表相对应；依据课堂教学管理，从“备课、授课、习题课、辅导答疑、课堂讨论和作业”等方面精心组织课堂教学；授课遵循理论和实践相结合的原则，并结合课程需求适时邀请企业专家以“专题课堂”方式进行教学，积极推进启发式、研究式、讨论式等教学方法研究，运用混合课堂、翻转课堂、智慧课堂等进行教学，提高学生的学习兴趣和主动性；严格执行教学进程管理，适时安排辅导答疑时间，除解答课堂教学中学生的疑问外，还随时了解学生对课程教学的意见和；做好课堂讨论的准备和组织工作，让学生在讨论课上充分阐明自己的观点，激发学生的学习兴趣。“测控电路”课程实训、实验方面要求不断推进实验室管理规范、安全制度完善，根据教研室设置的专门管理机构，有专任实验室主任，专任实验教师、专任（或兼任）安全管理员，确保实验教学的正常运行；制定完善的安全管理制度和操作流程，实验前对学生进行安全教育，实验中实时监控学生操作并强调安全操作规范，实验后对设备进行安全检查及维护；文教艺术EDUCATION AND ART102 2023 年/9月刊 QIN ZHI采用常规自查、定期检查、不定期抽查和专项检查相结合，根据检查结果提出改进措施，不断提高课程安全建设水平。四、基于“OBE”理念“测控电路”课程教学评价的逐步完善在教学评价方面，“测控电路”课程构建教师自评、互评，督导参评及学生评教多元化评价体系，采用调查问卷、座谈会及访谈等方式全方位获取反馈信息，以评促建，完善课程建设规划，进一步更新教学内容、改进教学方法，实现教学效果的持续改进，促进教学水平的提高。“测控电路”课程建立了多方面、多层次定性定量的教学评价体系，包括：课堂教学评价；实验（实训）评价；学生评教信息统计、分析与反馈评价；教学质量竞赛促进评价等。基于“OBE”理念，进行“测控电路”课程培养方案设计，围绕学生培养目标建立多级评价体系，根据培养目标明确课程要求指标点，并以外部评价反馈进行四年一周期的培养目标修订。根据课程目标与培养目标指标点的支撑关系，教学大纲确定教学内容、教学环节与考核评价方式，并定期进行课程目标、毕业要求达成评价，其评价结果用于培养目标的持续改进。基于“OBE”理念，“测控电路”课程因课制宜地设计以学生为中心、提高学生解决工程问题能力的考核内容和评价模式；注重引导学生提高主观学习的能力和培养学生持续学习的习惯，结合实际案例，引导学生先思考再学习方法，着重培养团队协作和解决工程问题的能力。“测控电路”课程重视学生的学习结果与成效，在基于“OBE”理念的混合教学模式设计中，教学评价环节并非该模式的最终形态，而是新评价环节的起点，以教学评价促教学成果，保证教学设计中的持续性和连贯性。在教学评价体系中，切实获得学生真实的学习成效与结果，才能有效的依据学习成效与结果从多方面进一步优化该模式，从而促进基于“OBE”理念的“测控电路”课程教学模式的发展，最终使“测控电路”课程教学模式趋于科学化、合理化。五、结语实践表明，“新工科”与“OBE”融合的“测控电路”课程教学模式充分调动了学生的积极性和主动性，提高了学生解决实际工程问题的素质，提升了工程专业人才的实践力、创新力与竞争力。参考文献：1陈亚睿，杨光.新工科背景下基于OBE的混合式教学模式研究与实践：以数据库原理课程为例J.电脑与电信,2021(12):66-68.2钟登华新工科建设的内涵与行动J高等工程教育研究，2017(3):1-6.3陈晓倩,戴光麟.论高校大学生综合素质评价体系的构建：从OBE工程教育模式的视角J.浙江工业大学学报(社会科学版),2015,14(4):464-467.4吴秋凤.基于OBE视角的高等工程类专业教学改革研究J.教育探索,2016(5):97-100.5夏淑倩,王曼玲践行理念，开展化工类专业新工科建设J.化工高等教育,2018,35(1):9-12+61基金项目：1.高等学校仪器类专业国家示范性虚拟仿真实验教学建设立项项目,项目名称：基于关节仪/机器人的汽车零部件测量虚拟仿真实验(项目编号：2019S006)；2.湖北省高校人文社会科学重点研究基地科研开放基金项目,项目名称：基于无人机平台的大学生创新教育培养模式研究(项目编号：DXS2021022)；3.教育部2020年产学合作协同育人项目,项目名称：湖北省地方高校新工科建设路径研究(项目编号：20200228500)作者简介：王生怀（1979.4-），男，汉族，湖北赤壁人，博士，教授，研究方向：精密测量，通讯作者：陈晓辉（1984.3-），男，汉族，河南驻马店人，博士，讲师，研究方向：柔性测量/激光光学测量/机器视觉。