专业认证核心理念引导下电路分析基础课程教学改革

晋良念 施娟 刘庆华 徐卫林

摘 要：以笔者学校通信工程专业认证为例，依据工程教育专业认证的核心理念对电路分析基础课程进行教学改革，制定了支撑毕业要求的课程目标，实施了多模式教学方法和多环节反馈的教学机制，形成了证明成果的课程考核评价方式，利用2013级到2017级学生的课程目标达成度计算结果验证了课程改革取得的成效。

关键词：工程教育专业认证 课程目标 多模式教学的融合 考核评价

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）11（c）-0159-03

Abstract： Taking the acceditation of Communication Engineering major in our university as an example， the teaching reform of fundamentals of circuit analysis course was carried out according to the core concept of engineering education professional acceditation. The course objectives supporting graduation requirements were formulated， the teaching mechanism of various teaching methods and various feedback from multiple links was implemented， and the evaluation method of course assessment for Outcome-based Education was formed. The effectiveness of course reform is verified by calculating the degree of achievement of the course objectives of the students from grade 2013 to 2017.

Key Words： Engineering education professional acceditation； Course objectives； Integration of various teaching methods； Assessment and evaluation

《電路分析基础》为电子信息大类专业的主干技术基础课程，着重研究集总参数线性时不变电路。通过本课程的学习，学习者可以系统掌握线性电路的基本概念、基本理论和基本分析方法；初步具备电路建模、系统分析、工程应用、实验设计的能力，为后续课程、企业实习和工程设计研究准备必要的电路基本知识。本课程在高校中开设历史久远，授课对象广泛，具备一定的授课深度和讲授难度，是学生窥见专业的第一扇窗，是第一门专业基础课程。因此，以工程教育为目标重新建立起能适应新形势下的满足工程教育认证标准的课程教学势在必行[1-2]。

近年来，随着我国工程教育认证工作的普遍开展，一些学校积极探讨了工程教育背景下本课程的理论和实验教学改革问题，提出了一些非常好的课程建设思路。文献[3]针对工程教育认证标准对电路分析课程教学的实践性、能力培养和质量监控提出了新的要求，建议课程需要进一步拓展教学知识范畴、强化实践教学、加强英文授课、引入多元化考核、开展科学史教学、建立课后沟通机制等举措来提高教学实践导向、能力导向和质量监控，进一步提升教学质量。文献[4]从工程教育认证概念探讨了混合式教学模式在理论和实践教学中的应用，通过整合教学内容和优化教学过程进行教学改革。文献[5]针对电路实验课程从培养学生工程知识能力分解，所支撑的毕业要求指标，课程教学内容、教学方式和考核评价机制等进行改革，结合自动化专业近3年的课程目标达成度情况说明改革达到工程教育认证的标准。

上述电路分析基础课程的教学实践给我们开展课程教学改革提供了很好的启示，本文根据笔者学校通信工程专业认证要求，紧密围绕工程教育专业认证的核心理念[6]，解决与课程改革相关的3个关键问题：（1）制定怎样的课程目标才能对毕业要求形成支撑？（2）怎样的课程教学才能实现对毕业要求的支撑？（3）课程怎样才能有效证明对毕业要求的支撑？

1 课程目标的制定

制定课程目标必须对毕业要求形成有效的支撑，需要从专业培养体系入手进行规划。通信工程专业培养计划（2015版）是在学院教学委员会的指导下，由主管教学副院长负责组织该专业设计课程体系，并邀请行业专家进行评审，提出修改意见，然后专业负责人进一步修改和完善，提交到学校通过教务处组织的学校教学委员会、校内专家、企业专家进行评审，再次修改和完善后最终由学校审定通过执行。接下来，由专业负责人、课程负责人和专业全体教师组成课程评价组，对专业课程和各项毕业要求的指标点之间的支撑关系进行研究，确定每门课程中所支撑的毕业要求达成指标点。

从本课程的性质和目的来看，课程目标应该体现在掌握工程基础知识和问题分析能力上，因此与通信工程专业毕业要求1和毕业要求2对应，具体而言与毕业要求指标点1-2和2-2对应，详细的对应关系如表1所示。因为本课程是第一门电子类专业基础课，所以指标点1-2占据大比重，权值0.75，要求学生掌握电路理论的基础知识，能够应用到实际问题进行分析计算，而指标点2-2占据小比重，权值0.25，要求学生能够准确描述二端网络的等效电阻、等效阻抗、功率匹配和阻抗匹配等工程问题，这样权重的分配是符合工程认证标准的。除此之外，进一步细化课程教学内容与所支撑的课程目标和对毕业要求指标点的贡献关系，这样才能有助于教师和学生了解和把握教学内容的目标与要求，做到有的放矢。例如：在“正弦稳态电路的功率”部分，与课程目标和对毕业要求指标点的贡献关系如表2所示。

2 课程教学改进的措施

因为课程具有内容多、电路形式多、分析方法多、涉及的后续课程多和工程问题多等专业基础课程特点，所以课程组成员着眼于专业认证的核心理念，坚持学生中心是宗旨，产出导向是要求，持续改进是机制，认真抓好教学的各个环节，在课程教学中不断改进教学方法，具体措施如下。

2.1 翻转课堂的实践

课程组在每学期开课前都要邀请专业负责人和教学名师开展一次课程教学研讨会，听取各位老师的建议和意见，共同商讨如何解决之前翻转课堂教学中遇到的问题，并进一步完善导学案、教学课件、教学视频和教案。其中，导学案主要是以每次教学内容所涉及的概念、分析方法和定理给出问答题和简单分析题，让学生预先理解和掌握基本概念。此外，还增设电路理论发展历程，让学生自行查阅文献，领会电路理论发展的辛路历程，激发个人学习兴趣，培养创新精神。而教学视频主要针对课程教学的重点和难点，如方程法（支路法、网孔法、节点法）、叠加法、等效法；含受控源电路的分析；正弦稳态电路及正弦功率分析；耦合电感和理想变压器电路分析。此外，针对历届学生反馈的在数学知识应用中存在的问题，增加了与课程密切相关的数学知识的教学视频，包括微分方程求解、三角函数公式、复数的表示及运算和复数代数方程组消元法等等。

2.2 CDIO教育模式的融入

从课程目标来看，要求培养的学生能对通信复杂工程问题进行推理、识别和准确表述，为此我们积极实践CDIO工程教育模式，将电路的基本原理与典型工程应用实例结合，以能力培养为导向，以实际工程问题为导引，让学生带着问题学习电路基础知识，在解决问题的过程中掌握电路分析方法[7]，不断培养学生对复杂工程问题进行推理、识别和准确表述的。我们推陈出新，既有以往常用的实例，又有新技术相关实例，如表3所示。对于表3中的每一个工程实例，我们都给出问题描述，有电路图和元件参数，有所学基础知识的应用以及设计时的注意事项。

2.3 多环节教学反馈机制

通过师生座谈会、QQ群、考试质量分析报告、调查问卷等方式反馈学习情况，通过期中、期末考试、平时作业等方式获知对教学目标的达成度，通过第三方评学获知非任课同行教师或责任教授对达成度的评价。师生座谈会在学期初、期中和期末多次开展，旨在为师生之间提供一个交流平台，让同学们有机会和老师们面对面交流，谈谈对课程的初始学习体会、困惑与问题，对老师提出建议和意见。同时参与的老师和同学们对课程的内容、授课方式、辅导答疑、作业、考试等等各个方面发表自己的看法，以促进课程的建设与教学质量的提升。建立QQ群及时解答学生在学习、作业中遇到的问题，同时在老师们之间也可以方便进行教学的探讨与交流。考试质量分析报告可以获知考试分数分布情况和各个知识点掌握情况。调查问卷在期末考试前完成，包含各个教学内容的基础知识点，让学生自行评价掌握情况，评价分为1-5档，然后老师对全年级学生的自评情况对毕业要求指标点1-2和2-2分别统计得到，最后根据得分情况了解各教学内容的掌握情况，给考前答疑辅导提供思路。课程达成度根据考核评价方式对平时成绩、期中和期末考试成绩分别计算毕业要求指标点1-2和2-2的得分情况，对比分析历届学生课程目标达成情况。第三方评学是让非授课老师评价任课老师分析试卷题目和考核结果对指标点1-2和2-2达成度情况，并给出课程教学改进的建议和意见。以上这些环节形成的反馈对持续改进教学形成有力支撑。

3 课程考核评价与成效分析

对2013级到2017级通信工程专业的学生，课程的考核方式包含作业、考勤、期中考试（开卷）、期末考试（闭卷），成绩评定：平时成绩占30%，期末考核成绩占70%，平时成绩由作业、考勤、期中考试成绩构成。需要说明的是，2013级到2015级的平时成绩只根据作业、考勤、期中考试成绩给出了一个百分制的平时分，没有较好地关注学生达成课程目标的过程表现。为此，我们改进了2016级和2017级两届学生的平时成绩评定，将标准细化，其中作业成绩占48%，考勤占40%，期中考试成绩占12%，作业由学生课外时间完成，4次作业（测试题），作业每题均有分值，每次作业总分为100分，最终作业成绩为每次作业成绩的平均。

根据成绩评定，指标点1-2和2-2的达成度计算过程分别为：

0.3（0.48作业成绩平均分/100+0.40考勤成绩平均分/40+0.12期中考试成绩平均分/100）+0.7期末考核成绩指标点1-2平均分/试卷中指标点1-2的分数。

0.3（0.48作业成绩平均分/100+0.40考勤成绩平均分40+0.12期中考试成绩平均分/100）+0.7期末考核成绩指标点2-2平均分/试卷中指标点2-2的分数。

计算的课程达成度结果见表4。从表4中可以看出课程达成度结果大于0.65，即认为这几届学生的课程目标达成度为达成。但是，这些结果也让我们清楚地看到，2013和2016级的教学过程、教学方法问题较多，我们通过对这些学生的考試和调查形成反馈，发现学生对正弦交流电路的基础知识和基本分析方法掌握较差，因此我们持续改进教学过程和教学方法，将复数相关的数学知识、耦合电感电路以及含受控源正弦电路进行重点讲解，同时引入工程实例，在2018年的2017级上进行实施，有成效，达成度得到提高。

4 结语

本文立足于工程教育专业认证的OBE核心理念，正确映射本课程目标与毕业要求的对应关系，教学过程中融入了培养学生主动性的翻转课堂和解决复杂工程问题能力的CDIO教育模式，同时形成了多环节的教学反馈机制和多目标考核的课程评价方式，根据近5届通信工程专业学生的本课程达成度结果来看改革是有成效的。

参考文献

[1] 张国光.面向工程教育认证的电路分析基础课程体系建设[J].教育教学论坛，2015（42）：152-154.

[2] 徐卫林，彭晓春，张法碧，等.一道电路试题的考后分析与教学反思[J].科技资讯，2017（30）：154-156.

[3] 聂振钢.工程教育认证标准下的电路分析课程教改探究[J].教育现代化，2016（32）：227.

[4] 吴桂峰，刘敏华，郑浩，等.基于工程教育认证的电路基础课程混合式教学模式研究[J].中国教育技术装备，2017（23）：75-77.

[5] 陈勇.工程教育专业认证背景下电路实验教学改革[J].中国教育技术装备，2018（2）：127-129.

[6] 施晓秋.遵循专业认证OBE理念的课程教学设计与实施[J].高等工程教育研究，2018（5）：154-160.

[7] 巨辉，周蓉.电路分析基础：工程教育系列教材[M].北京：高等教育出版社，2012.