淺析成果導(dǎo)向教育理念在《電工電子學(xué)》課程中的運(yùn)用

陳瑩

摘? 要：為了培養(yǎng)符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求的工程人才，緊跟專業(yè)認(rèn)證的步伐，需要對(duì)電類學(xué)科重要專業(yè)基礎(chǔ)課程《電工電子學(xué)》進(jìn)行改革。成果導(dǎo)向教育（簡(jiǎn)稱OBE）是一種被世界認(rèn)可的先進(jìn)工程教育理論，而且已具備完整的理論體系和實(shí)踐模式。文章對(duì)《電子電工學(xué)》課程進(jìn)行了基于OBE理念的改革探索，首先介紹了OBE理念的定義和特點(diǎn)，然后按照OBE理念從教學(xué)策略，實(shí)驗(yàn)課程和考核模式三個(gè)方面進(jìn)行了對(duì)《電子電工學(xué)》課程改革的設(shè)計(jì)和實(shí)踐。本研究對(duì)我國(guó)電工學(xué)課程改革具有一定的推動(dòng)作用，也可以為其它相關(guān)課程改革和培養(yǎng)新型工程人才提供新思路。

關(guān)鍵詞：成果導(dǎo)向教育;電工電子學(xué);教學(xué)策略;實(shí)驗(yàn)課程;考核模式

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2020）08-0077-03

Abstract： In order to cultivate engineering talents who could meet the needs of social and economic and keep up with the pace of professional certification， it is necessary to reform the basic course of Electrical and Electronics， which is an important professional course of electrical subjects. Outcome Based Education （OBE） is an advanced engineering education theory which is recognized by the world， and has a complete theoretical system and practice mode. In this paper， we reformed the Electrical and Electronics course based on Outcome based Education （OBE） concept， and first we introduced the definition and characteristic of OBE， then we explored the applications of OBE in Electrical and Electronics course from instructional strategies， experimental curriculum and assessment mode. This study has a certain role on the electronics course reform in our country， and it could also provide a new idea for the training of new engineering talent.

Keywords： Outcome Based Education; Electrical and Electronics; instructional strategies; experimental curriculum; assessment mode

引言

成果導(dǎo)向教育（Outcome based education，簡(jiǎn)稱OBE）是一種以成果為基礎(chǔ)的教育理念。教育歷程結(jié)束后，每個(gè)學(xué)生都能夠取得目標(biāo)結(jié)果。OBE理念中的教學(xué)和評(píng)估方式并不唯一，但課程體系的設(shè)計(jì)和實(shí)施都應(yīng)該從幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的角度展開[1]。成果導(dǎo)向教育理念已被廣泛地應(yīng)用于世界教育系統(tǒng)，澳大利亞和南非早在1990年就開始采用OBE理念，美國(guó)1994年開始實(shí)施OBE計(jì)劃，中國(guó)香港2005年開始將OBE應(yīng)用于大學(xué)教育，馬來(lái)西亞2008年在其所有公立學(xué)校系統(tǒng)中實(shí)施OBE政策，歐洲乃至歐盟都將注意力轉(zhuǎn)移到了OBE。1989年創(chuàng)建的《華盛頓協(xié)定》中，OBE獲得了國(guó)際社會(huì)的認(rèn)可，一致認(rèn)為應(yīng)該將OBE應(yīng)用于本科工程教育體系。2016年6月，我國(guó)成為了《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員，意味著我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)已提升至國(guó)際水平。我國(guó)開展基于成果導(dǎo)向教育理念的工程教育改革，具有現(xiàn)實(shí)意義。《電工電子學(xué)》是高等教育學(xué)校所有理工專業(yè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程，尤其是電類學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課。目前，電工技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，發(fā)展非常迅速，并且日益滲透到其他學(xué)科領(lǐng)域，在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中，占有重要的地位。為了更好地培養(yǎng)工程技術(shù)人才，緊跟專業(yè)認(rèn)證的時(shí)代步伐，我院教師對(duì)《電工電子學(xué)》課程進(jìn)行了基于成果導(dǎo)向教育理念的改革探索。

一、成果導(dǎo)向教育理念

傳統(tǒng)教育模式往往只關(guān)注于學(xué)校能提供給學(xué)生什么，而成果導(dǎo)向教育卻不同，它更注重于幫助學(xué)生明確并且獲得目標(biāo)成果。目標(biāo)成果（Outcomes）到底是什么呢？目標(biāo)成果是我們希望學(xué)生通過(guò)有效學(xué)習(xí)經(jīng)歷后取得的明確學(xué)習(xí)結(jié)果，它不是價(jià)值觀、情感、態(tài)度或心理狀態(tài)，而是學(xué)生可以用他們知道或者學(xué)會(huì)的東西做什么，即學(xué)生能具體應(yīng)用學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐。這意味著學(xué)習(xí)成果是行動(dòng)和表現(xiàn)，體現(xiàn)和反映了學(xué)生成功地運(yùn)用理論、信息、想法和工具的能力。讓學(xué)生用他們所知道的東西去做重要的事情，這是一個(gè)主要的步驟，而不僅僅是了解知識(shí)。所以，教育者在定義和設(shè)計(jì)目標(biāo)成果時(shí)必須使用可觀察到的行動(dòng)語(yǔ)言，如描述、解釋、設(shè)計(jì)或生產(chǎn)，而不是模糊的或隱藏性的無(wú)法檢驗(yàn)的過(guò)程，如了解、理解、相信和思考。另外，目標(biāo)成果的概念應(yīng)該沿用到學(xué)生在校生涯的最后階段，而不是僅僅局限于課程的某一段或某一段時(shí)間。這樣學(xué)生和教師都會(huì)有一個(gè)終極目標(biāo)，他們可以瞄準(zhǔn)目標(biāo)努力，積攢學(xué)習(xí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

將教育體系建立在以目標(biāo)成果為基礎(chǔ)上意味著什么呢？將一個(gè)系統(tǒng)建立于某一事物的基礎(chǔ)上，意味著始終按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或原則來(lái)定義、抉擇、組織、構(gòu)造、聚焦和實(shí)施這個(gè)系統(tǒng)。成果導(dǎo)向教育理念倡導(dǎo)以學(xué)生為中心，以教師為輔助，共同努力取得預(yù)期的目標(biāo)成果?；贠BE理念的教學(xué)體系與傳統(tǒng)教學(xué)體系最大的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面。

1.基于OBE理念教學(xué)體系的課程設(shè)計(jì)、教學(xué)策略、評(píng)估和績(jī)效標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施每一步都是圍繞明確的學(xué)習(xí)成果展開的。在OBE模式中，課程、教學(xué)和評(píng)估都應(yīng)該采用靈活多變的方式，以便獲得明確的學(xué)習(xí)“目的”。相比之下，傳統(tǒng)的教育體系已經(jīng)有了一個(gè)很大程度上預(yù)先定義的課程結(jié)構(gòu)，其中包括評(píng)估和評(píng)分系統(tǒng)，其構(gòu)建過(guò)程通常不是圍繞著所有學(xué)生所期望的明確定義的結(jié)果實(shí)踐的。甚至可以換句話說(shuō)，課程和評(píng)估體系本身就是教學(xué)目的，為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，只知其然并不知其所以然;

2.學(xué)習(xí)過(guò)程中所需時(shí)間是有教師和學(xué)生的需求所決定。在合理的時(shí)間限制下，時(shí)間被合理地利用，使所有的學(xué)生得到最大的益處。而傳統(tǒng)教學(xué)體系卻恰恰相反，學(xué)習(xí)時(shí)間是固定的，這是對(duì)教師和學(xué)生是一種剛性約束。時(shí)間表和日歷控制著學(xué)生的學(xué)習(xí)和成功機(jī)會(huì);

3.在一個(gè)基于OBE的教學(xué)系統(tǒng)中，標(biāo)準(zhǔn)是清晰明確的，所有的學(xué)生都知道基本要求是什么。人人都有機(jī)會(huì)獲得目標(biāo)成果。但傳統(tǒng)教育體系中，機(jī)會(huì)是有額度的，人們常常會(huì)認(rèn)為成績(jī)好的學(xué)生取得好成績(jī)是理所當(dāng)然，同樣差生不及格也十分正常;

4.以O(shè)BE為基礎(chǔ)的教育體系注重培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，幫助他們?cè)诋厴I(yè)前的最終能力能夠盡量達(dá)到巔峰。而目前教育體系完全相反，教學(xué)系統(tǒng)會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)課程的各個(gè)部分進(jìn)行永久評(píng)分，錯(cuò)誤會(huì)成為學(xué)生個(gè)人記錄中的一部分，還會(huì)不斷積累不斷提醒學(xué)生們過(guò)去的錯(cuò)誤。久而久之，那些速度快、表現(xiàn)穩(wěn)定的人會(huì)取得更好的成績(jī)和記錄。那些行動(dòng)較慢的人永遠(yuǎn)沒有機(jī)會(huì)真正趕上進(jìn)度，因?yàn)樗麄円恢北灰郧盁o(wú)法抹去的錯(cuò)誤記錄阻礙，也就是我們常說(shuō)的“破罐子破摔”。

總的來(lái)說(shuō)，OBE具有以下四個(gè)準(zhǔn)則：制定清晰明確的目標(biāo)成果;鼓勵(lì)幫助學(xué)生，增加學(xué)習(xí)成功機(jī)會(huì);相信所有人都可以取得目標(biāo)成果和以最終成果為目標(biāo)展開實(shí)踐。成功的OBE實(shí)踐者應(yīng)當(dāng)始終如一地，系統(tǒng)地，有節(jié)奏地，創(chuàng)造性地，同時(shí)地遵守這4項(xiàng)準(zhǔn)則。

二、OBE理念下的《電工電子學(xué)》教學(xué)策略探索

《電工電子學(xué)》課程涵蓋了較多的理論概念及復(fù)雜公式，因此，在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，授課教師往往把絕大多數(shù)課時(shí)放在了理論知識(shí)的講解上，而忽略了與生活實(shí)踐的聯(lián)系。另外，目前理工科的教師大多數(shù)都具有博士學(xué)歷，學(xué)習(xí)期間一般從事的是基礎(chǔ)研究工作，且研究領(lǐng)域較為狹窄。這導(dǎo)致部分教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，很難對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通。最終，課堂教學(xué)變成教師對(duì)知識(shí)的強(qiáng)行灌輸與學(xué)生的被動(dòng)接受，使得課堂變得無(wú)聊乏味，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的下降，課堂效果十分不理想，其結(jié)果就是在考試中會(huì)出現(xiàn)大量不及格的現(xiàn)象[2]。OBE理念模式下的《電工電子學(xué)》提倡讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)學(xué)習(xí)，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐。課程設(shè)計(jì)往往基于真實(shí)的課題或者開放式任務(wù)，具有挑戰(zhàn)性，提供學(xué)生和老師或?qū)W生間的合作平臺(tái)。還可以采用參與、探索、解釋、闡述和評(píng)估5步學(xué)習(xí)周期幫助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，獲得目標(biāo)成果，尤其是在參與和探索環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠親自動(dòng)手參與實(shí)踐，然后帶著疑問(wèn)開始正式的學(xué)習(xí)，往往可以獲得事半功倍的效果。

工程學(xué)科課程在提供基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，以適應(yīng)技術(shù)、工業(yè)和經(jīng)濟(jì)利益。如果學(xué)生覺得所學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中毫無(wú)意義，只是為了獲取學(xué)分甚至學(xué)位而完成機(jī)械式的練習(xí)，那么他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)覺得懊惱，枯燥無(wú)味。因此，首先得讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的意義，即通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生可以學(xué)到什么，解決什么問(wèn)題或者取得什么技能。OBE理念下的《電工電子學(xué)》課程應(yīng)該具有明確的教學(xué)目標(biāo)。例如，“解釋有些家用電器（例如電冰箱等）用的是單相交流電，但是為什么電源插座是三眼的”這個(gè)問(wèn)題，就意味著，要想取得成功，學(xué)習(xí)者必須同時(shí)具備三相電路和安全用電等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)及解釋的能力。OBE理念下的《電工電子學(xué)》課程更應(yīng)該具有動(dòng)態(tài)的教學(xué)目標(biāo)。只用與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)目標(biāo)，才能真正調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，才能培養(yǎng)出符合社會(huì)需求的工程人才。另外，四年的工程教學(xué)不能為學(xué)生提供他們今后需求的所有知識(shí)，我們應(yīng)用鼓勵(lì)學(xué)生畢業(yè)后繼續(xù)學(xué)習(xí)，工程教育是一個(gè)終生的承諾。因此，我們沒有必要把可能產(chǎn)生或者不會(huì)產(chǎn)生任何結(jié)果的每一個(gè)可能性或者含糊性概念都塞進(jìn)課程。Skinner[3]的“強(qiáng)化結(jié)果”理論中明確指出，只要有鼓勵(lì)或者需求，學(xué)習(xí)行為就會(huì)發(fā)生。所以，與學(xué)生未來(lái)無(wú)關(guān)或者不需要的話題不會(huì)產(chǎn)生任何結(jié)果，也難以引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。學(xué)習(xí)目標(biāo)的建立應(yīng)該像路線圖一樣，提供多種選項(xiàng)，限制和要求盡量減少，讓學(xué)生自主選擇最適合他們的路徑，達(dá)到目標(biāo)結(jié)果。

傳統(tǒng)的《電工電子學(xué)》課程常采用課堂講授法進(jìn)行教學(xué)，這種形式效率極低，學(xué)生難以融入課堂?；贠BE改革后的教學(xué)模式可以更加多樣化，例如，可以采用投票互評(píng)的形式，增加學(xué)生之間互相討論的機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性;可以采用問(wèn)卷調(diào)查的形式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)情況;可以鼓勵(lì)要求學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，然后通過(guò)課前提問(wèn)的方式，檢驗(yàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)效果;可以借助多媒體幫助學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)或者鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容;可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，讓學(xué)生轉(zhuǎn)“學(xué)”為“教”，升華學(xué)習(xí)效果;可以采用自我反省式教學(xué)法，要求學(xué)生提交每周報(bào)告，描述他們學(xué)到的知識(shí)及學(xué)習(xí)中的困惑;還可以采用互動(dòng)式、協(xié)作式或者討論式的復(fù)習(xí)方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)被動(dòng)式學(xué)習(xí)法，除了正常授課，教師還可以適時(shí)地安排復(fù)習(xí)課或者討論課，可以由志愿者，研究生或者本科生助教組織答疑，其目的是為學(xué)生提供個(gè)性化的幫助和反饋。

三、OBE理念下的《電工電子學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程探索

《電工電子學(xué)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，因此實(shí)驗(yàn)課程和理論課程同樣重要。OBE理念中提倡基于情境認(rèn)知的學(xué)習(xí)模型，這種模型能夠增強(qiáng)學(xué)生的融入感，提高主觀能動(dòng)性，一般可以分成三個(gè)階段：建模（演示如何做某事），指導(dǎo)（提供機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐和反饋），最后是淡出（逐漸移除對(duì)學(xué)生的幫助）。OBE理念下的《電工電子學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程試圖打破傳統(tǒng)的驗(yàn)證性或者“教科書”式的教學(xué)模式，不再是教師或者教材上面說(shuō)什么做什么學(xué)生機(jī)械重復(fù)，而是應(yīng)該積極營(yíng)造學(xué)習(xí)氛圍，提供學(xué)生展示的平臺(tái)，增加學(xué)生參與度和學(xué)生間的互動(dòng)性。例如，經(jīng)過(guò)第4章正弦交流電路課程學(xué)習(xí)后，可以設(shè)計(jì)日光燈電路及提高其功率因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以組成學(xué)習(xí)小組，互助交流，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行電路圖的設(shè)計(jì)，動(dòng)手測(cè)量電源、燈管電壓、鎮(zhèn)流器電壓，可以想辦法提高功率因數(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的設(shè)想，并解釋原因，最終展示自己的成果，進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)和老師點(diǎn)評(píng)。課前預(yù)習(xí)和課堂討論可以幫助學(xué)生順利地融入實(shí)驗(yàn)氛圍，在充分了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑑?nèi)容和方法的前提下，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用視頻分析軟件，實(shí)時(shí)觀察和收集學(xué)生的設(shè)計(jì)、分析和實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，可以幫助老師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不足之處以及錯(cuò)誤的原因，從而徹底解決問(wèn)題。借助計(jì)算機(jī)模擬虛擬儀器，構(gòu)建模型，生成具體的圖像或者物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以提高學(xué)生對(duì)電工學(xué)概念的理解。例如，F(xiàn)inkelstein等人[4]研究發(fā)現(xiàn)，用電腦模擬代替用實(shí)物燈泡和導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)探索直流電路，這種方法學(xué)生期末考試中有關(guān)電路方面的題目得分會(huì)更高，而且實(shí)踐技能甚至是組裝真實(shí)電路的能力會(huì)更強(qiáng)。他們認(rèn)為這是因?yàn)殡娔X模擬的方式能夠讓學(xué)生看待問(wèn)題角度更加全面，相關(guān)細(xì)節(jié)關(guān)注度也會(huì)提高。通過(guò)基于OBE的實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)觀察和探索，分析和實(shí)踐，解釋和拓展的學(xué)習(xí)循環(huán)后，能夠更加深刻的理解基本概念，提高專業(yè)素質(zhì)，開闊視野，同時(shí)實(shí)踐能力，團(tuán)隊(duì)合作能力都會(huì)得到提升。

四、OBE理念下的《電工電子學(xué)》考核模式探索

傳統(tǒng)的《電工電子學(xué)》考核模式往往是基于教學(xué)或者教材的考核，考核形式單一，培養(yǎng)出來(lái)的大多是應(yīng)試型人才，高分低能的學(xué)生是無(wú)法滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的?；贠BE理念的《電工電子學(xué)》考核模式探索中，我們主要嘗試了“過(guò)程考核”多元化的形式，調(diào)整了成績(jī)組成內(nèi)容和相關(guān)比例，尤其是提高了平時(shí)成績(jī)的配額，平時(shí)成績(jī)主要包括課堂表現(xiàn)，分組討論，平時(shí)作業(yè)，自主學(xué)習(xí)反省報(bào)告、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐等環(huán)節(jié)。我們鼓勵(lì)學(xué)生“大聲思考”，讓他們描述他們對(duì)特定情況的看法或者解決問(wèn)題，并解釋他們的推理過(guò)程，從而發(fā)現(xiàn)他們真正的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)困難點(diǎn)，避免他們只是對(duì)概念重復(fù)的機(jī)械記憶。我們會(huì)精心設(shè)計(jì)多項(xiàng)選擇題的測(cè)試或者問(wèn)卷調(diào)查，從學(xué)生常見的自發(fā)錯(cuò)誤答案中進(jìn)行分析，排除干擾因素，找出問(wèn)題關(guān)鍵所在。我們鼓勵(lì)學(xué)生積極開展自我診斷，希望他們能夠根據(jù)自己在家庭作業(yè)、小組討論、復(fù)習(xí)課答疑和考試等環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行反思，吸取教訓(xùn)，避免再犯同樣的錯(cuò)誤。我們鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間展示自己的學(xué)習(xí)或者實(shí)踐成果。我們也鼓勵(lì)和支持學(xué)生參加省級(jí)以上的比賽，或者參加產(chǎn)學(xué)研和進(jìn)企業(yè)活動(dòng)，如果學(xué)生參加省級(jí)以上比賽獲獎(jiǎng)或者得到企業(yè)獎(jiǎng)勵(lì)，這門課程可以免試，成績(jī)?yōu)榱己茫部梢园凑照３绦蜻M(jìn)行考核，按照實(shí)際分?jǐn)?shù)計(jì)分。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，成果導(dǎo)向教育（OBE）屬于一種被世界認(rèn)可的先進(jìn)工程教育理念，而且已經(jīng)具備一整套完整的理論體系和實(shí)踐模式。在我國(guó)工程教育領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的理工專業(yè)基礎(chǔ)課《電工電子學(xué)》課程存在許多問(wèn)題，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求，需要結(jié)合OBE進(jìn)行改革。本文主要從教學(xué)策略，實(shí)驗(yàn)課程和考核模式三個(gè)方面，對(duì)傳統(tǒng)的《電工電子學(xué)》課程進(jìn)行了基于OBE理念的改革探索，利用OBE理念帶動(dòng)我國(guó)電工學(xué)課程的改革發(fā)展，緊跟專業(yè)認(rèn)證的步伐，也希望可以為相關(guān)課程改革和培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才提供新思路。

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