面向工程教育认证的电子测量与电子电路实验课程教学改革研究

孙丹丹 王思齐 史晓东 亓丽梅

摘  要：电子测量与电子电路实验是一门实践性非常强的课程。为保证毕业生质量，面向工程教育认证，适应新时代人才需求类型的变化，充分贯彻以学生为中心的理念，针对电子测量与电子电路实验课程分别从教学目标、课程内容、教学模式和考核评价系统几个方面进行研究改革，建立多元化、新时代的教学改革方案，注重学生全方面能力的培养。实践证明改革对提升该课程的教学质量有明显的效果。

关键词：工程教育认证；教学改革；电子测量与电子电路实验；教学目标；课程内容

中图分类号：G640        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）02-0147-04

Abstract： Electronic Measurement and Electronic Circuit Experiment teaching is a practical course. In order to ensure the quality of graduates， face the certification of engineering education， adapt to the change of talent demand type in the new era and fully implement the concept of student-centered， Electronic Measurement and Electronic Circuit Experiment courses are researched and reformed from the aspects of teaching objectives， course content， teaching mode， and assessment and evaluation system， establishing a diversified and new-age teaching reform plan， paying attention to the cultivation of students' all-round ability. The practice proves that the reform has obvious effect on improving the teaching quality of this course.

Keywords： the certification of engineering education; teaching reform; Electronic Measurement and Electronic Circuit Experiment; teaching objectives; course content

工程教育認证是国际通行的工程教育质量保证制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础[1]。正处于新型工业化时代的中国，工业规模也在逐步扩大发展，但毕业生质量仍达不到中国作为制造强国的要求，高素质人才仍然是我国最大的缺口。为解决这一问题，弥补人才的匮乏，提升工程教育质量，近年来我国推出了一系列关于教育教学的改革措施。2016年，工程教育认证开启，旨在把学生培养成社会需求的人才，重点锻炼解决工程中复杂问题的能力。深化我国工程教育领域的改革，优化工程教育的质与量。2016年6月，中国加入了《华盛顿协议》，这是国际上具有公认影响力的工程教育学位互认协议，使我国工程教育与国际对接，增强教育的国际竞争力。目前，工程教育认证已经成为衡量我国工科院校专业建设水平的新标准，如图1所示。通过工程教育认证，意味着专业同行竞争力的提升，高效推动专业点教育管理体系的健全。

一  国内外现状述评

传统的教育方法、教育模式无法跟上新时代的发展趋势，高等教育变革首当其冲。从全球范围来看，高等教育对教育改革的探索一直在进行。2017年，美国麻省理工学院启动“新工程教育转型”计划，旨在培养涵盖从工程制造者（Makers）到工程发现者（Discovers）的广阔领域的工程人才[2]。新的时代背景下，推动现代实验课程体系的新变化，要求现在实验课程内容、模式必须做出跟得上时代的变革。

目前，电子测量与电子电路实验课程是众高校确保电信类（信息通信）专业毕业生毕业要求的重要的一门专业性实验课。这门课程锻炼学生们的实践能力、创新思维、工程素质。近几年来，国内高等院校在实验课程的平台建设方面有了很大的进展，并且在教学理念方法中取得了不小的成功。传统的教学改革主要是针对教学的内容和方法，所以会出现教学过程中过于侧重方法、内容，但往往忽视了成果的情况，导致无法根据学生的成果进行调改教学的方法内容。除此之外，现代教育所提倡的产出导向的理念（OBE），整个改革过程中没有体现出来，缺乏导向性。

二  教学实验模式改革方案

目前来说，工程教育的改革之路呈现出日益清晰的“回归工程”的趋势。在工程教育认证背景下，本项目积极推动教学改革，从专业教育的实际出发，以学习成果为导向，以高质量人才培养为目标，对电子测量与电子电路实验教学进行改革探索。本实验课是一门理论与实际相结合的工程类必修课，要求学生具有对实验故障排除、准确分析电路实验中出现的问题的能力。

教学改革是一个系统性的过程，基于现有的教学理论，通过不断实践，逐步地积累经验，以达到教学目标。主要对教学的组织形式、教育手段、教学内容等几方面进行改革。

（一）  教学改革目标

第一，围绕着工程教育认证的基本理念。“以学生为中心、产出导向、持续改进”，以学生达到毕业要求的标准为底线，进行适应于新时代的教学改革，优化实验教学体系，如图2所示。改革的关键是加深工程教育认证和实验教学的结合度，优化教学体系，逐步从“传统教学”转化成“新理念教学”。加速教学模式转化，深化回归工程，培养出社会需求的高质量人才。

第二，根据工程教育专业认证标准，针对理论、实验两方面分别进行更新，多样化课堂教学内容，丰富课程资源。

第三，创建实验教学新模式，符合培养要求和毕业目标，与本校对学生的培养导向相结合。采用线上线下结合模式，通过实验教学持续改进，达到行业认可的高质量标准。解锁新冠疫情下，新的实验教学方法，即使完全线上教学，学生也能在远程实操实验，充分理解实验原理。

第四，完善考核方式，进一步了解学习成果达成情况，并针对暴露出的问题持续改进。不仅充分了解学生知识的掌握情况，还能把握学生的综合实践能力。多元化课程考核评价方式，如实反映学生的学习效果。根据学生的实际情况相对应调整教学方案，推动学生的成果产出。

第五，教学改革并持续性改进，既满足工程教育专业认证对实践环节的要求，又达到行业认可的质量标准。双项保障，确保毕业生质量，为市场人才需求提供新活力。更新部分实验内容，与新兴技术紧密联系，提高综合性、设计型实验内容在工程实践中的应用。跟进新时代的需求，不与时代脱节。提高同专业学生的竞争力。

（二）  教学改革问题与措施

注重学生的学习成果，将成果导向教育；明确学生培养目标及毕业要求；以学生为中心、教师为主导的教学模式；多元化拓展改进考核评价方式；建立内外反馈信息机制促进课程的持续改进。

1  制定课程学习成果

传统的教学不注重学生的學习效果，无法根据学生的学习成果来调整教学内容和教学方式。根据工程教育认证的基本理念，在教学方案设计和教学改革的时候，将学生最终取得的学习成果作为目标。在本门课程中，就是以电子信息类专业学生在接受教育后应取得的学习成果为导向[3-4]，针对工程教育专业认证标准中对毕业要求的说明，并根据学生的实际情况，制定课程学习成果。全方位深入了解工程教育认证与教学方案设计之间的相互关系，通过将成果导向教育这一指导思想引入实验教学，制定预期的课程学习成果。

图2  教学改革组成

2  设计课程内容

在课程内容上，遵循OBE教学“反向设计、正向实施、持续改进”的原则[5]。根据反向设计方法首先明确教学课程的培养目标和毕业要求的支撑，按照要求精选讲课内容，系统化知识点，实用化教学内容，避免盲目性与附和性，减少对一些已经淘汰、落后的知识的学习，有规划地为学生制定好课程内容，减少学生不必要的学习负担。有效地帮助学生达到专业要求的能力，切实有效地支撑专业认证所要求的指标点，如图3所示。对照工程教育标准，主要支撑电子科学与技术和电子信息科学与技术专业培养方案中毕业要求的第三、四、五项，重点培养以下能力。

课程目标1：要求学生能将有关电子电路方面的知识运用到解决电路实验的复杂工程问题之中，能够对经典电路进行电路的设计、调试，灵活运用掌握的理论知识。

课程目标2：能够应用电子电路基础实验的基本原理，识别、表达、分析相关系统复杂工程问题，根据实验结果整理实验数据，对实验结果进行分析。

课程目标3：引导学生在自主完成相关电路设计和调测任务的过程中，练习查阅相关资料文献，调研相关技术问题，从而培养自主学习意识，锻炼独立工作能力，建立终身学习理念。

课程目标4：学生通过解决电路实验中各种问题，培养分析问题、解决问题的思路和方法，引导学生养成良好的工作习惯、严谨的工作作风，通过答辩交流提升表达能力。

探索以学生为中心、教师为主导，以能力培养为主线，以素质培养为目标的教学模式。尝试由灌输式课堂转变为对话式课堂、知识传授课堂转变为能力培养课堂。采用启发式、讨论式等多种教学模式，加强师生之间的互动。

明确教学内容对学生培养目标和毕业要求的支撑。更新理论教学和实验内容，适当淡化深奥理论知识，增添反映本课程相关的最新理论成果和前沿发展的新技术内容。将培养创新能力和研究性思维贯穿整个教学之中。

3  创新课程教学方式——线上线下混合

以学生为中心，教师为主导，采用线上线下相结合的实验教学方式，围绕本专业的培养目标和毕业要求，对教学方式进行逐步改革，这是在新冠感染疫情背景下催生的新型模式。与传统的线下教学模式相比，线上线下混合模式提高了教学的效率，能够更好地落实以学生为中心的基本点，解决知识孤岛问题，诱导学生主动思考、积极动手。

以线下教学为基础，线上教学为辅助，两者优点相互融合，线下面对面教学，可实时观察学生们的学习状态，约束自觉性不足的同学。线上辅助教学，使用北京邮电大学的教学云平台、学习通APP等线上平台，可以分享教学资源，进行过程考核。使用社交软件建立群聊，如QQ群、微信群等，不受时空限制，随时随地解决学生提出的问题，方便答疑解惑，也能促进老师与学生、学生与学生之间的知识交流。采用先进的互联网技术，有效提高师生之间的互动率，激发学生的学习热情。线上学习也可使用电子电路实验仿真软件做成学习小视频，将电路实验的原理动态化呈现给学生，将复杂的知识由浅入深地讲解出来，学生想看的时候可随时播放，方便学生进一步巩固理解抽象难懂的理论知识。使用学习系统，记录线上线下课堂互动回答问题情况、小组讨论情况、出勤率和平时表现成绩等各项指标，加强了对学生平时学习情况的过程管理。

4  改进考核评价方式

传统的教学验收形式是以实验报告考核为主，评价指标单一、模糊，这种方法并不能准确地反映出学生的学习成果与知识掌握情况，甚至可能会限制学生创新能力的发展，影响学生综合素质的培养，因此，改变传统验收方式，制定一套基于工程教育的考核评价体系非常有必要。参照工程教育认证的标准与要求，需要以学习成果为导向，从自身实际课程要求出发，深入明确实验课程考核的内容、成绩、目标[6]，重新设计针对性更强、呈现多视角化的考核方式，从主观与客观、个人与团体、成果与过程等多个角度出发，知识水平和综合能力相结合，平时表现与验收报告相结合，线上考核与线下考核相结合，建立新的考核评价机制，实现毕业要求达成度指标。

多元化拓展考核评价方式，有方向性指导学生提升各方面能力，提高学生的学习积极性，培养其创新意识，更全面地衡量学生的水平。并且通过建立新的考核评价机制，老师可以分析教学效果，进而反哺教学，从一定程度上，考核系统与学生培养达到相辅相成的效果。以评价推动实验教学改革力度，不断使实验教学体系得以优化，切实提高实验教学质量，进而为毕业要求和培养目标提供质量保证[7-8]。

5  建立内外反馈信息机制，课程持续改进

建立师生之间的内部反馈机制，通过谈话方式，让老师进一步掌握学生的学习情况，让学生能够及时向老师反映自己的问题，通过跟踪学生一学期的长期学习情况，有效把握哪些实验模块更有助于提升学生的能力，并且针对学生普遍不满意的实验模块进行优化。

建立企事业单位及往届毕业生的外部反馈机制，充分了解教学改革后学生在企业的适配情况、企业需求的人才类型和人才规格，持续改进，致力于培养出社会需求的工程型人才。内外反馈信息都为教学改革的持续改进提供了依据，学习与实际系统中运用的知识，学习与竞赛项目相关的知识，学习与工作需求相对应的知识，不会让学生对所学知识有什么用而感到迷茫。

（三）  项目研究观点总结

第一，在工程教育认证背景下，通过以学习成果为导向设计课程内容，尝试以学生为中心的教学方式和建立内外反馈信息机制实现课程的持续改进等方法，对电子测量与电子电路实验教学改革进行探索。

第二，通过积极探索，提高课程教学效果和学生能力，为工程教育认证背景下学生达到毕业要求提供支撑。

第三，通过调查法和访谈法相结合，即采用问卷和谈话的形式了解课程教学中存在的问题及关于课程改革的建议和想法，突出以学生为中心、教师为主导和持续改进的特点。

三  结束语

融合工程教育认证的理念，提升学生解决工程复杂问题的能力，保障学生达到本门课程的培养目标。本项目通过不断地持续性改进，已经获得较为明显的效果，但是因为时代的发展及各方面条件的限制，教学改革是一项复杂的工程，因此不会止步于此，持续性改进，前后有机衔接是它的发展常态，今后会有更多的地方需要完善。

參考文献：

[1] 中国工程教育专业认证协会[EB/OL].https：//www.ceeaa.org.cn/.

[2] 王保建，武通海，段玉岗，等.基于工程教育认证的实验教学质量评价体系[J].实验室研究与探索，2020，39（5）：149-152，181.

[3] 鲁琴.OBE理念下的网络数据库技术课程教学改革探索[J].科技风，2020（20）：36.

[4] 朱婕，徐刚.基于OBE理念的自动控制原理实验课堂教学改革与实践[J].赤峰学院学报（自然科学版），2019，35（12）：149-151.

[5] 刘黎志，章瑾，张水平.面向工程教育认证的计算机专业课程体系建设[J].福建电脑，2022，38（3）：41-44.

[6] 孙晓玲，杨秋格，李姗姗.基于工程教育认证的大学课程改革研究——评《成果导向教育与工程教育认证》[J].中国高校科技，2022（3）：106.

[7] 黄正均，苗胜军，张磊，等.基于工程教育认证的土木工程专业实验教学改革与实践[J].实验技术与管理，2019，36（1）：209-212，237.

[8] 彭莉峻，韩行.工程教育专业认证下电工电子技术综合性实验项目改革[J].实验室研究与探索，2018，37（7）：178-181，290.