摘要:OBE理念强调学生“学会了什么”而不是“老师教了什么”,该理念在工程教育领域中获得了广泛的认同,美国工程教育认证协会(ABET)就以OBE理论指导开展工程教育认证工作。其主要原因在于OBE理念与工程应用型人才培养要求在很多方面是不谋而合的。是否具备可持续和有竞争力的工程能力素质,是衡量学生是否达到毕业要求的一个重要标准。这些年,北京石油化工学院(以下简称我校)大力开展基于“OBE”和“以学生为中心”理念的教育教学改革,在国内普通理工科高校工程教育专业认证领域取得了比较突出的成绩。
关键词:OBE;电子工程设计;教学改革
引言
高校扩招以来,我国高等教育得到了跨越式发展。同时,随着国际化进程的加快,在新工业时代的影响下,工科教育也在发生变化。经过近十年的教育建设,学校的学科、专业和学生规模都得到了较大的发展。但是另一方面,几乎所有高校教育都遇到了同样的新问题:培养出来的本科人才和社会需求的人才相差较远,特别是实践能力方面。过去我们主要强调对学生理论知识的培养,这已经不能满足培养具有竞争力的复合型人才这一需求。这体现了探索新工业形势下电子信息工程专业教学升级之路的必要性和迫切性。
1专业培养目标及课程教学目标
我校自动化专业的培养目标是培养“面向生产一线的自动化系统工程师”,该专业以解决自动化系统工程设计、产品集成、运行维护和技术服务复杂工程问题所需的工程能力培养为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,制定了完全覆盖工程教育认证的１２项毕业要求以支撑培养目标。其中电子系统的综合设计能力是解决复杂工程问题所需的６项专业工程能力之一。为了支撑该能力的培养,自动化专业建立了电子技术基础课群,包括电路、模电、数电和电子工程设计４门课程。电子工程设计课程旨在融合学生学过的电路、电子知识,并掌握项目实施过程中与实际工程相关的知识,培养学生分析解决问题的能力、实际动手的能力、信息资料的查询获取能力、自主学习的能力、文本撰写能力,以及良好沟通交流能力、团队合作意识和小型电子系统设计的工程理论素质,是培养自动化专业学生基本工程素质能力的核心实践类课程。
2基于OBE理念的电子工程设计课程改革
2.1课程评价考核体系的优化
以往的综合课程设计考核评价仅重视平时纪律和设计报告,未重视实践过程中学生的参与度、工作量和沟通表达能力等项的评估。因此,有必要构建实践过程管理和结果并重的综合考核与评价体系,以真正检验学生的综合能力,提高学生参加实践活动的积极性。本课程的最终考核与评价要求提交规范的设计报告,并考虑设计过程中任务参与度和工作量,设计演示效果以及沟通表达能力。考核按平时表现占50%和设计报告占50%给出最终成绩。
其中平时表现中:设计演示效果占20%,态度和纪律占10%,小组分工中的角色与工作量占10%,进展汇报与答辩过程中的问题回答的正确性及展示的沟通与表达能力占10%,设计报告中项目完成情况与设计方案的指标评价占40%,报告的规范性与完整性占10%。鼓励学生独立完成报告,即使同一小组设计报告也不允许雷同,要体现自己的设计过程和心得体会等区别。改革实施后发现学生参与设计的热情高、进度快,设计报告整体上更加规范、完整,由于参与度高学生们基本都写出了较为深刻的心得体会,杜绝了雷同报告,由于细化了平时成绩的考核,组员间的成绩区分度好,体现了评价指标中的差异性。教学实践表明:这种“以学生为中心”的教学模式,结合任务型教学和讨论法相结合的教学方式,以及关注过程管理的综合成绩评定方法提高了学生的学习积极性和参与度,形成了良好的互助互学的学习氛围,在学生巩固专业知识的基础上,提高了学生的工程实践能力。
2.2课程实施环节
开课之初即在任务书中明确本课程应达到的能力目标,以及为实现这些能力目标所采用的教学方式及考核评价标准,使学生心中有数,做到每天有任务、有训练、有思考、有总结。课程教学全程在实验室进行,参考项目管理的模式组建团队,两人一组,分工协作,依据各阶段任务完成的情况以及成员的角色执行情况给出小组成绩和个人成绩。第一学期完成测温系统(包括直流稳压电源模块、信号调理模块、A/D转换模块、控制模块、显示模块、测温程序等)实验,第二学期完成控温系统(D/A转换模块、按键模块、驱动模块、控温程序)实验。单元电路模块的设计与制作中要求学生根据设计方案,自行完成单元电路设计,完成焊接。基于C语言的单片机调试环境进行练习时,要求学生能熟练掌握调试环境的安装、设置。编写基于C语言的调试程序时,要求学生能根据单元电路和系统电路的功能指标编写基于C语言的单片机程序。单元模块电路和系统电路调试指标要求学生能完成软硬件联调,满足各项设计要求。在数字显示形式上,有数码管、字符型LCD等形式或者使用OLED显示模块。单片机控制模块可以采用51单片机或者Msp430口袋机。
2.3调整课程设计时间
调整通信原理课程设计两周时间内完成的时间安排,尽量避免与学期末学生复习迎考的时间冲突。可以在课程设计题目涉及的理论章节讲完后,把相应的设计任务发给学生,比如第四章内容讲完后,就可以把高斯信道容量这道题目发给学生,让学生在平时并不是很紧张的学习中,可有较多时间对设计题目进行分析、设计解决思路及方案。教学时间允许的话可以在第八周安排一周时间完成一半的课程设计任务,在理论部分讲完后再安排另一周的任务。
结语
学生在报告的收获与体会部分普遍提到,在电子工程设计训练过程中,发现以前学的很多知识在动手操作的过程中都立体丰富了起来,解决问题的思路也由单一分析逐渐向系统分析转变。学生最大的收获并不仅仅是所学的知识本身,而是在获取知识的过程中所学到的分析问题和解决问题的方法,以及锻炼出来的那种无论什么时候都能够积极自信地直面问题、解决问题的态度。
参考文献:
［1］张霞,胡建元.基于OBE理念的人力资源管理专业实践教学体系设计［J］.实验室研究与探索,2018(6):227-231+263.
［2］海莺.基于OBE模式的地方工科院校课程改革探析［J］.当代教育理论与实践,2015(4):37-39.