基于OBE理念的“汽车电器与电子控制技术”课程教学设计与实践

孙宏图 孙德林 梁桂航 郭艳利

（鲁东大学蔚山船舶与海洋学院 山东·烟台 264025）

成果导向教育（Outcome based education，OBE）是一种新型教育理念，1981年由Spady等提出，[1]首先在美国的中小学教育中实施，随后在美国、澳大利亚、英国、新加坡等国的高等工程教育与医学教育中得到广泛的实践。近年来，我国高等工程教育专业认证得到快速发展，特别是2016年我国成为《华盛顿协议》的正式会员，标志着我国高等工程教育与国际对等的工程教育专业认证相接轨。OBE理念是专业认证所提倡的主要理念，势必将在我国高等工程教育的实践中得到创新式发展。[2]OBE理念注重以学生的学习成果为导向而制定专业教学内容和实施方案，配合学生个性化的学习要求，将毕业生核心能力与毕业要求纳入专业教育有效性的评价体系，并将评价结果反馈到原有课程的教学中。因此，将OBE理念应用到课程的教学设计与实施中对与工程教育教学的改革具有重要的现实意义。本文基于OBE理念，开展“汽车电器与电子控制技术”课程的教学设计与实践。

1 基于OBE理念的教学设计

根据学校应用型人才培养的办学定位，机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标是使学生应具备较强的学习发展、工程实践、沟通协作、创新创业能力和国际竞争力，能够适应专业技术发展趋势和地方经济社会发展需求，在相关领域从事设计制造、技术开发、工程应用、生产管理和技术服务的高级工程技术人才。

“汽车电器与电子控制技术”课程是机械设计制造及其自动化专业开设的重要专业方向课程，通过该课程的学习使学生能够构建并扎实掌握汽车电子基础理论知识体系，深入了解基础理论在汽车电器与电子控制系统中的应用，培养学生综合运用基础理论解决汽车电器与电子控制系统工程实际问题的能力。在学习过程中了解汽车电器与电子控制技术发展的科技前沿，利用基础理论与方法开展汽车电器与电子控制系统的创新设计，培养学生的自主学习和创新意识，以及基础的科学探究能力。[3]

基于“汽车电器与电子控制技术”的课程目标，采用OBE理念对教学内容进行创新设计，教学从单纯的课堂讲授，转变为逐步关注学生能力的培养，以学生为中心，以成果为导向，进行教学内容、教学方法的改革。教学内容分为理论教学、实验教学和项目教学三个方面，教学方法注重线上与线下、理论与实践、设计与仿真相结合，重点培养学生自主学习、实践创新和解决问题的能力。“汽车电器与电子控制技术”课程的教学设计过程，如图1所示。

图1 “汽车电器与电子控制技术”课程教学设计

1.1 教学内容

“汽车电器与电子控制技术”课程中，学生在完成基础理论知识学习的同时，要进行汽车电器设备的结构分析、电路图绘制、电子元器件测试等实验环节，并完成汽车电器与电子系统的设计实例。因此，“汽车电器与电子控制技术”的教学内容分为三个过程。

理论教学。充分利用线上教学的优势，以教学团队多年打造的多媒体教学内容为基础，依托线上慕课资源和丰富的网络教学资源，创建翻转课堂。基于OBE理念，紧紧围绕课程教学目标，细化每个章节的学习成果，优化和更新课程内容，使学生学习目标明确，教学内容易于理解和应用。

实验教学。为增强学生对汽车电器设备结构的感性认识，对汽车电子控制原理有更加深刻的理解，提高学生的实践能力，结合对汽车电器设备总成及零部件实物的讲解开展实验教学，使学生通过总成的拆装、元器件的性能测试，系统掌握汽车电器与电子系统的节本结构和控制原理。

项目教学。为培养学生综合运用基础理论知识来分析、解决工程实际问题的能力，针对每个章节的内容进行实例设计。学生以小组的形式共同完成汽车电器总成的结构设计，通过自主查阅资料、结构仿真和课堂展示等过程，全面了解汽车电器与电子控制技术的工程实际应用。

1.2 教学方法

教学方法是教学过程具体实施的载体，是提升教学质量和学生学习效果的重要手段。在“汽车电器与电子控制技术”课程的教学过程中，教学方法突出线上与线下结合、理论与实践结合、设计与仿真结合的特点，注重学生能力培养，提高课程的高阶性、创新性和挑战度。

线上与线下结合。线上教学具有较强的实时性和交互性，可以充分发挥移动终端的优势，构建全方位的课程内容体系，突破教学时间和空间的限制。[4]学生可以自由安排线上学习的事件，充分利用移动终端方便快捷地访问网络教学平台，观看线上教学视频，完成线上习题作业，进行线上交流互动。搭建线上教学交流平台，定期线上发布项目设计教学内容，安排教师线上互动答疑，学生在线提交项目设计方案。利用知网的电子数据库资源，为学生提供丰富的课外阅读文献，拓展科技前沿知识，开阔学生专业视野，弥补线下教学内容的不足，提高课程的高阶性。

理论与实践结合。在项目教学过程中，学生通过完成每个章节的设计实例，能够在实践过程中发现存在的工程问题，并通过加深、扩展课程中所学到的理论知识来分析问题产生的原因，最后提出工程解决方案，有助于提升学生解决复杂工程问题的能力。在实例设计的指导中，教师通过启发的方式，引导学生主动思考，活跃学生的思维，培养学生的自主学习能力，提高学生的主观能动性。以分组的形式完成实例设计，教师参与小组的交流讨论，不仅可以从交流中掌握学生的学习情况，而且以师生互动的方式将课程的重点、难点贯穿到设计的指导中，轻松愉悦的交流氛围有助于激发学生的学习积极性，培养学生的团队精神。教师对于一些新技术在经过简单引导后，让学生自主查阅文献和分组讨论，确定创新设计方案，并现场汇报设计结果，使学生了解新技术的工程应用，有助于培养学生的创新意识。

设计与仿真相结合。虚拟仿真技术作为一种新型的教学手段，使学生可以在虚拟三维场景中了解实物真实的物理特征，并可以进行系统仿真。在实例设计过程中，学生常常难以对所设计结构的合理性做出直观判断，无法对系统的性能进行准确评价。因此，课程项目的教学中采用虚拟仿真技术，在结构设计完成后通过对设计结果的建模和仿真，让学生直观了解所设计结构的基本性能是否符合成果的目标要求。通过设计与仿真的结合，使学生对难以用语言描述的机电结构及其特性有了更加直观的认识，通过与所设计结构的“真实”接触，提高学生的学习兴趣和教学效果，并有利于教师对学习成果的达成度进行准确评价。同时，学生要充分利用所学过的制图、力学、电子等基础知识和软件工具进行设计和仿真，培养学生综合运用知识解决工程问题的能力，提高课程的挑战度。

2 基于OBE理念的课程质量评价和反馈体系

课程质量评价和反馈是反映学生毕业要求是否达成的关键，是实现教学内容、放学方法持续改进的依据。“汽车电器与电子控制技术”课程以学生是否达成学习成果为考核目标，检查学生对知识的掌握和应用水平，注重对学生学习过程和能力培养的评价，重点考查学生自主学习能力、实践创新能力和解决工程问题的能力。

构建课程质量评价体系，强化过程管理，结合多种考核方式，覆盖全部教学过程，包括交流互动、作业测试、实验操作、课堂发表、项目设计和期末考试等教学环节。建立评价量规指标，针对每个环节确定透明、具体、可操作的评分标准，对学生的学习成果进行准确评价。构建课程评价反馈体系，对学生的学习成果进行数据分析，并综合学生线上互动反馈，线下讨论反馈和学习成果反馈，系统评价课程目标的达成度。根据评价反馈结果，对教学内容和教学方法进行动态调整和实时更新，形成课程持续改进的闭环控制。本门课程共有48学时，教学内容和质量评价体系如表1所示。

表1 课程质量评价体系

3 结论

“汽车电器与电子控制技术”课程的教学设计，践行以学生为中心的理念，以学习成果为目标引导，通过理论教学、实验教学和项目教学的内容，利用线上与线下、理论与实践、设计与仿真相结合的教学方法和手段，培养学生自主学习、实践创新和解决问题的能力。通过构建课程质量评价和反馈体系，对学生学习成果客观进行评价，对课程进行持续改进。基于OBE理念的教学设计，促进了课程目标的达成，对毕业要求和人才培养目标的实现提供强力支撑。