基于成果导向的“电机学”课程教学设计

权 悦，国 海，徐朝胜，周小杰，胡福志，张 帝，陈 娟

（安徽科技学院电气与电子工程学院，安徽 蚌埠 233030）

0 引言

随着正式加入《华盛顿协议》，我国高校教育步入了国际工程教育认证阶段.工程教育认证对我国传统的高等教育模式而言，既是机遇，更是挑战.它要求高校教师在人才培养目标、课程设置、教学方式等方面都与时俱进地做出适当的调整[1].在推进工程教育认证的过程中，人们形成了一个共识[2-3]，即以知识传授为主要目标的传统教育模式不能适应工程教育认证的要求，成果导向教育（OBE）理念的工程教育认证应运而生.

与以教师为主导、知识传输为目的的传统教学不同，OBE 理念是一种以学生为中心、以学习产出为导向的新型教育模式.它不再以教师讲授为中心，而是以教学内容为教学设计的核心，注重的是反向设计原则，即以学生的学习成果为核心，按照定义、实现、评价、使用学习产出四个环节设置培养方案和课程培养计划[4-5].近年来，国内许多教育学学者针对各自的专业领域，从宏观层面研究了OBE 理念及改革实施方案，取得了丰硕的成果；但是，如何在微观层面准确实现OBE 理念的内涵建设仍然是困扰一线教师的难题，也是目前专业课程改革建设中急需解决的问题.正如王永泉等[6]指出的：“改革到深处是课程，如何在具体课程建设和课程教育实践中融入OBE 理念，是当前工程教育改革的难点和痛点.”本文将以“电机学”课程为例，结合作者在实际教学工作的思考，从微观层面探索OBE理念在课程教学中的实施方法.

1 传统模式下“电机学”课程现状分析

“电机学”课程是电气工程的专业基础课程，在整个电气工程专业课程体系中处于重要地位.经过“电机学”课程的学习，学生既能熟练应用“电路”“高等数学”“工程电磁场”等课程知识分析电机的工作原理与特性，也能灵活运用“电机学”的相关知识处理相对复杂的工程问题，为后续的专业课程学习打下坚实的理论基础.可以毫不夸张地说，“电机学”课程教学效果的好坏将会影响到后续电气工程专业其他课程的教学，并直接影响电气工程专业人才培养的质量.

为了针对学生“电机学”课程学习具体情况对现有教学模式进行改革，我们对本校电气工程及其自动化专业2017、2018 级共235 名学生展开了问卷调查.问卷内容主要包括学生对“电机学”课程的学习认知与态度、学生对“电机学”课程开设与教学效果的评价、学生对“高等数学”课程教学的期望等内容，调查结果如图1、图2和图3所示.

图1 学生对“电机学”课程的学习认知与态度

图2 学生对“电机学”课程的教学效果满意度

图3 是对学生对“电机学”课程的考核方式满意度

从图1 的结果可以看出，不少的同学没有明确的学习目标，学习热情不高.这主要是因为在传统教学模式下，教师主要是罗列知识，对应掌握的知识点进行一般讲述，期望让学生快速地掌握具体的知识；没有明确“电机学”课程在电气工程专业课程体系中的地位，也没有讲清楚“电机学”课程的预期学习目标与电气工程专业的支撑关系.因学生对于学习“电机学”课程应达成的能力没有清晰的认识，实际教学也忽略了课程预期达到的能力指标与毕业要求的支撑关系，最终使得教学不能将学习产出与毕业要求各个能力指标点有机结合.

由图2可看出，大部分学生对目前“电机学”的教学效果满意度不高，主要原因是传统的灌输式的课堂教学不能满足学生的实际需求.目前，课程的教学目标、教学内容、教学进度、教学方式主要是根据课程内容由学校教学管理部门或授课老师制定.教师在授课过程中，主要以对知识点的讲解为主，没有充分考虑学生的接受程度，忽略了学生在教学过程中的主体地位.学生在课堂教学过程中处于被动状态，对课程学习相对盲目，积极性不高；对课程内容的学习仅仅是局限于知识点的记忆，缺少对专业知识的灵活应用.这就使得课堂教学实际效果与预期效果差距较大.

图3的结果显示，多数学生对目前“电机学”课程的考核方式满意度不高.目前，“电机学”课程考核仍然采用传统的应试教育方式，以单一考试作为对学生课程学习效果的最终评价，忽略了形成性评价和过程评价.考查内容也主要是书本知识掌握程度，忽略了对知识运用和创新能力的考核，这在一定程度上造成了“老师为了考而教，学生为了考而学”的课程教学现状.长远来看，传统的单一考核评价，不仅使学生养成了为应试而学习的消极学习态度，也无法促使教师持续有效改进教学效果.因此，必须改变这种单一的专业课程学习考核方式，教学中学生除了应掌握必需的课堂教学内容外，还应该注重培养学生应用专业知识解决工程问题的能力.

综合上面的问卷分析可以看出，在传统教育模式下的框架下，“电机学”课程教学在授课目标的制定、授课内容的实施、授课方式和考核方式等方面，都不能很好地满足学生的学习需求.长此以往，不仅影响学生的学习热情，难以达到预期的教学目标，而且更不能满足专业教育认证的要求.

2 OBE 理念下的“电机学”课程教学设计

OBE 理念的核心是以学生的学习成果导向为目标反向进行教学设计，这也是与传统教学理念的最大区别之处，具体如图4 所示.从图中可以看出，在OBE 教学模式中，教学目标主导教学内容，即按照自上而下的反向设计原则，以专业培养目标为依据，深化毕业要求与课程的关联，从而去确定教学目标；教学目标的实现最后是通过课程教学目标来实施的.OBE教学模式打破了传统教学中单纯的知识灌输，强调对知识应用的能力.在OBE的教学理念指导下，传统的灌输课堂将变为对话课堂，教学模式也将由传统的“重教轻思”变为“学思结合”.

图4 传统教学模式与OBE 教学模式的对比

为了能够使OBE 理念有机地融入课堂教学中，课程设计要满足以下三点要求[6]：一是课程目标的制定要与本专业的毕业要求相结合，指向学生的学习效果；二是教学内容和教学环节要充分支撑课程目标，所采用的教学形式也要保证课程目标的实施；三是课程考核要围绕课程目标，考核环节的设定要能满足对课程目标的量化要求.下面，将针对上述三点要求，具体讨论OBE 理念在“电机学”课程教学设计中的应用.

2.1 课程目标

培养方案是专业人才培养目标达成的总纲，它对毕业要求指标点的确定比较宽泛，并没有针对具体课程提出明确的要求.为了使“电机学”课程能更好地满足毕业要求，根据“电机学”课程特点及其在课程体系与毕业要求关联度矩阵中的地位，梳理出记忆理解、应用分析、理解分析、分析评价和应用等五个目标定位，并制定了相应的五个课程目标.这五个课程目标主要支撑了六个毕业要求指标点，综合体现了课程的知识目标、能力目标和素质目标，对应关系如表1所示.

表1 “电机学”课程目标与毕业要求指标点的支撑关系

2.2 课程教学内容

课程教学内容要充分支撑课程目标，内容的设置既要体现一定的知识目标，也要体现相应的综合应用能力目标，总的设计原则是体现以学生为中心和复杂工程问题特征.为了在教学过程中贯彻OBE 的教育理念，教学内容要充分体现学生的学习活动，教学过程要能支持相对应的课程目标.因此，我们在设计教学时，应结合教学内容，适当的设置灵活多样的教学形式，比如采用课堂讲授法、课堂讨论（讨论法）、案例教学法（案例式）等策略，突破重点难点，与学生共同完成教学目标.另外，“电机学”是以一类电机作为一个章节进行知识讲解的，所以每部分教学内容可能会支撑多个教学目标的完成.下面给出的就是其中一个章节具体教学内容、教学环节与教学目标间的对应关系，如表2所示.

表2 “电机学”课程教学内容、教学环节与教学目标的对应关系

2.3 课程考核

OBE 理念要求课程考核除了要考查学生的知识掌握情况外，还要对能力培养目标进行量化考核.所以，课程考核不能采用传统的单一考核方式.同时，为了提高学生的学习积极性，扩大学生在各教学环节的参与度，我们在教学内容设计中采用了灵活多样的教学环节和必须采用的多元化考核方式.出于反馈教学效果好坏及公正客观评价学生学习效果的目的，在“电机学”课程考核方面，设置了平时考核、实验考核或期末考核三个考核环节，最后根据这三类考核成绩的加权和确定最后的总评成绩，这三类考核成绩的权重分别定为32%、8%和60%，如表3 所示.其中，平时考核又包括课堂考勤、平时作业、随堂测试三个环节，实验考核包括实验过程、实验数据分析、实验报告等内容.通过这些考核环节的设计，体现过程性考核，以此来提高学生的学生热情.上述考核环节的设定，综合了理论层面和实践层面的考核结果，既体现过程考核要素，也包括了结果考核要素，考核构成要素较为科学、合理.

表3 “电机学”课程考核环节构成

2.4 课程目标达成度

“电机学”课程在整个电气工程专业的课程体系中起到的是“承前启后”的作用.为了适应工程教育认证的要求，在“电机学”授课过程中，将持续贯穿OBE 的教学理念，坚持以“学生为主体”和“以学生的学习效果”为输出导向，不断完善课程建设目标.课程考核环节主要用来考查学生对知识点的掌握程度和应用能力，不能科学地反映课程教学的效果.为了更能清楚地衡量课程的总体教学效果，还必须对课程目标达成度进行量化分析.我们主要对“电机学”课程的课程目标进行细化、分解，通过学生的课程考核情况，对学生的实际学习效果进行评价，以实现对课程教学的持续改进.课程目标达成度由分目标达成度评价和总目标达成度两个要素构成，具体的计算方法如表4 所示.

表4 “电机学”课程目标达成度

根据上表中的目标达成度评价计算方法，对“电机学”课程的5 项课程分目标达成度及课程总目标分别进行计算，若评价值达到预期值，则可以认定教学效果良好；否则，认为效果不理想，需要持续改进.课程考核评价与课程达成度评价相结合的双重评价机制，打破了传统的课程评价模式，充分体现了OBE 的教学理念，不仅有利于在日常教学活动中激发学生的学习热情，也有利于教师对课程教学的整体把握.

3 结语

工程教育认证是目前我国高等教育改革的重点工作，而将高度贴合工程教育认证要求的OBE理念融入专业课程建设也是课程改革的主要趋势.本文结合我校电气工程专业的实际情况，针对目前“电机学”课程存在的不足，在OBE 和框架下，坚持以“学生学习产出”为导向，对“电机学”课程的教学目标、教学内容设定、考核方式与持续改进等方面提出了相应的改革思路与方法.

工程教育认证的基础就是课程建设，正如教育部高等教育司司长吴岩所说的“课程是教育最微观问题，但解决的是教育最根本问题”.课程建设本身是持续改进的过程，本文只是在专业认证视域和标准下对OBE 理念在“电机学”课程构建中的进行了一般性探讨，工程教育认证和OBE 理念在课程教学改革中的内涵，更有待于广大一线教师在教学实践中去研究、落实.