基于OBE理念的“电工技术”课程建设与改革研究

作者: 罗杨 尹作宏 范轶 姚成

基于OBE理念的“电工技术”课程建设与改革研究0

[摘 要] “电工技术”课程作为高等学院工程专业的基础课程,扮演着为学生后续专业课程的学习和职业发展奠定基础的重要角色。为满足课程建设和电工技术发展的需求,秉持OBE理念,融合了课堂教学、案例引导和问题探究等多元教学方法,积极探索并实施了对“电工技术”课程的教学改革。将课程的教学目标明确为以学生为中心、以产出为导向,强调学生在课程学习中取得的实际能力和成果,培养具备扎实专业知识、创新思维和实际操作技能的学生,使其能够胜任未来环境领域的挑战,为社会做出积极的贡献。

[关键词] 电工技术;OBE理念;混合式教学;教学改革

[基金项目] 2021年度上海市教育委员会青年教师培养资助计划重点项目“课程思政融入线上线下混合式教学的路径研究”(ZZslg21024)

[作者简介] 罗 杨(1991—),女,云南普洱人,博士,上海理工大学环境与建筑学院讲师,主要从事环境保护、热电发生器设计及计算流体力学研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)26-0089-04 [收稿日期] 2024-01-31

引言

OBE(Outcome-based Education)理念的核心是以学生为中心、以产出为导向并持续改进。通过将学生放在教育的中心,以实际产出为导向,持续改进教学方法,强化学生主体地位,推动教育体系朝着更为灵活、适应性更强的方向发展,有助于更好地培养适应现代社会需求的人才[1]。“电工技术”课程的理论较抽象、课程内容的实践性强且与理论知识紧密关联,为学生学习理论知识增加了困难。因此,在课程教学改革中,如何加强学生对知识的探索,如何促使学生自主进行课内外学习,是课程建设和改革研究的重点。

一、“电工技术”课程教学改革的目标定位

“电工技术”是环境工程专业的专业课程与核心课程,课程要求学生深入理解并熟练掌握电路理论的基本知识,掌握各类型电路分析方法及相关应用。“电工技术”课程内容具备基础性,所授知识与工程应用息息相关,学生所应掌握的电路分析方法也具备先进性的特点。通过学习该课程,旨在使环境工程专业的学生掌握电工技术领域必要的概念术语、理论原理、分析方法,培养其解决工程实践中常见电工技术问题的能力。

以成果为导向的教育理念体现了“以学生为中心、产出为导向、持续改进”的教育目标。这一理念不仅与高校教育中“以学生为中心”和“以能力为培养目标”的人才培养要求相一致,而且强调了教学活动中学生的主体地位[1]。通过注重学生的实际成果和能力的培养,不仅使教学更符合社会需求,也激发了课堂教学的生机和活力。这种方法是新时代高等教育发展的明智选择,有助于推动教育体系更好地适应快速变化的社会和行业要求[2]。基于OBE理念,课程制定阶段性和终极性的学习目标,确保学生在每个阶段都能够达到特定的能力水平,包括理论知识的掌握、实际操作的技能培养以及创新思维的培养等方面。课程实施教学改革和实践,如多媒体教学、案例教学和小班讨论[3],通过引入实际案例和项目,让学生在真实的工程环境中应用所学知识,培养其解决实际问题的能力,有助于打破传统课堂教学的束缚,使学生更好地理解和应用所学的电工技术知识。

二、基于OBE理念的“电工技术”课程设计

(一)面向成果导向的课程建设

课堂教学被认为是高等教育教学的主要阵地和主要途径。解答“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一教育的核心问题,是实现全程育人和全方位育人的基础。为有效利用“课堂教学”主渠道[4],首先需要推动课程内容的不断更新,适度提升课程难度、深化课程内涵,并扩大学生选择课程的空间。通过推动课堂教学的革命性变革,构建质量文化,确保教学质量。唯有打牢课程体系建设的基础,才能够培养出社会真正需要的、全面发展的人才。根据教育部发布的一流本科课程建设实施意见,课程是人才培养的核心,课程的质量直接决定了人才培养的水平[5]。因此,需要树立新的课程建设理念,不断优化教学组织,提升教师的教学能力,同时完善以教学培养质量成果为导向的课程建设激励机制,这是建设一流本科课程的关键。其次,按照工程教育专业认证质量标准,课程体系的建设和完善的最终目的是实现对学生的全面培养。换言之,一流课程的建设与OBE教育理念相融合,其目标是一致的,符合新时代高等教育向内涵式发展的必然选择[6-7]。

课程改革不再局限于教师讲授式的理论知识传授方式,而是以工程教育专业认证为基准,注重融入课程思政。展开以学生为中心的教学理念,并贯穿包括教学目标的设定、教学内容的确定、教学方法的选择及考核形式的设计等的教学全过程。这种全方位的改革旨在更好地引导学生的学习,使学生在学习知识的同时培养综合素养,推动教学质量的提升。

同时,为适应新的发展和方向,“电工技术”课程计划对教学内容进行全面更新。在更新过程中,根据课程在毕业要求中所承担的指标点精心制定课程目标,以确保学生能够实现更好的学术表现和专业发展。在更新教学内容时也将以产出为导向,注重学生在学习过程中所能够实现的具体成果。在教学过程中,注重模块化和单元化的授课方式,将课程内容划分为模块和单元可以使学生更容易理解和消化复杂的知识点。这种分阶段的教学方法也有助于学生逐步建立对整个课程体系的完整认识,从而提高其学习效率和综合素养。总体而言,通过这些更新和优化,该课程建设和改革都致力于提供更符合时代和学科发展的教学内容,帮助学生更好地掌握知识和技能,为学生未来发展奠定坚实的基础。另外,为了更有效地实施教学,课程采用任务驱动的教学方法。通过这种方式,学生将以自主学习为基础,通过师生互动和小组协作产生解决方案,并通过探究学习生成实际工程经验。这种任务驱动的教学方法注重学生在学习过程中的主动参与和实际操作,能够促进其综合能力和创新思维的发展。

教学过程中强调成果导向,旨在突破课程的重点难点。通过任务驱动教学,学生有机会在解决实际问题的过程中应用所学知识,形成具体的工程经验,有助于提升学生的实际操作能力,使其更好地理解理论知识在实际应用中的意义。同时,将课程内容与实际工作场景相结合,让学生在学习过程中能够更好地理解和应用所学知识。这种融合虚拟与实际的教学方法有助于培养学生的实际应用能力,使其更好地适应未来工作和职业发展的需求。在拓展知识面的过程中,致力于更大程度地激发学生的学习兴趣。

为了更好地实现成果导向的教学目标,课程将建立全面的考核和教学质量监控评价机制,旨在突破传统单一的考核模式,以更贴近实际学习过程的全过程、多元化考核形式评估学生的学术表现和专业能力。首先,进行考核指标的细化,以确保评估方式更为全面和具体,将注重能够进行定量计算和定性分析的方法,既考虑到学生的量化表现,又关注到学生对知识和技能的实际掌握与应用。同时,设计更为贴近实际需求的考核内容,以促进学生全面发展。考核内容包括项目作业、实践任务设计、团队合作及测试等,从而更好地激发学生的学习兴趣和创造力,具体课程目标、考核要点、评价方式及成绩比例如表1所示。

(二)以学生为中心的教学环节设计

以学生为中心的教学环节设计是教育理念的核心。在这一设计中,将学生的需求、兴趣和学习风格纳入考量,通过精心策划的教学环节,致力于激发学生的学习热情和主动性。关注个体差异,了解每名学生的学习特点和需求。通过调查、观察和个性化访谈等方式将建立起对学生的全面认知,为后续教学环节的个性化设计提供基础。

为更好地激发学生对新事物的学习潜能,将充分利用新媒体技术来改进教学方法和手段,突显以学生为本的理念。在教学设计中,重点关注课前—课上—课后这三个关键教学环节,并制定相应的教学策略,采用富有互动性、合作性、自主性和开放性的课堂教学模式。

1.课前。发布思考讨论题引导学生对相关知识进行预习,提高学生的积极性和主动性,激发其学习潜能。同时通过提前发布相关案例,与课程思政相结合,让学生在学习知识的同时能够获得更深层次的人文关怀。例如,通过引导学生了解我国的特高压技术的发展和目前的技术水平,让学生明白我国的科研工作者在特高压技术的研究之路上的迎难而上的精神。让学生明白我国在特高压技术发展中不断突破技术封锁,走到领先世界的位置的艰难历程,从而激发学生的学习热情和爱国主义情怀。结合我国电工电子技术发展情况和华为、中兴等企业的发展情况,激发学生的学习热情和爱国热情,使其树立将专业知识与国家发展及社会需求相结合的理念。

2.课上。通过精心设计的教学策略,包括课堂观察、提问和练习等进行理论授课并实施即时反馈,确保学生在课堂上能够积极参与、深度理解,并能够及时纠正错误,提升学习效果。在教学内容的选择和课堂教学过程中,通过引入丰富多样的实际案例、实际问题和项目任务,贴近学生的实际生活和职业发展需求,采用互动性强的教学内容,激发学生对知识的好奇心和学科的热情。以此激发学生的好奇心,使其能够在学习过程中更好地理解知识的实际应用,使学习更具深度和吸引力。这种全方位的教学方法旨在培养学生的创新意识和实际问题解决能力,帮助其更好地迎接未来的挑战。例如,在讲解第一章《直流电路》时,案例教学为展示手电筒的电路组成,使学生进一步了解学习科学家托马斯·阿尔瓦·爱迪生、康拉德·休伯特等的科学探索精神。结合实际生活,举例说明电路的组成及功能,如手电筒、汽车发动机电路等。在拓展知识面的过程中,致力于更大程度地激发学生的学习兴趣。在讲解交流电路相关内容时通过案例教学,先向学生介绍唐代《炙毂子》中避雷针的典故,再介绍由法国旅行家卡勃里欧别·戴马甘兰1688年撰写的《中国新事》,激发学生的学习兴趣,让学生对比古代的避雷针和现代的避雷针,进一步加深对专业知识的理解。也要结合实际生活,举例说明日光灯电路的组成,让学生明白所学知识的实际应用。教学过程中,注重互动和合作将成为主旋律。通过师生互动、小组协作和实践任务,鼓励学生积极参与,分享思考,共同探讨问题。这样的互动性教学能够培养学生的团队合作能力和沟通技巧,使其在学术和职业领域都能更好地融入团队。

3.课后。通过依托学校多媒体教学平台发布相关教学视频和资料,供学生课后复习,加强理论知识的理解和掌握。同时,通过课程答疑辅导了解学生的学习情况及对教学的建议,而通过对作业成绩的分析,教师可把握学生对知识理解和掌握的程度,从而更好地指导后续教学。这一过程旨在建立良好的师生互动和学生自主学习的机制,为个性化教学提供支持。此外,以学生为中心的教学环节设计也将关注反馈机制的建立。通过定期评估和反馈,及时了解学生的学习进展,根据实际情况调整教学策略,确保教学过程的有效性和学生的学术成长。这一改革性举措旨在引导学生更深入地理解和应用所学知识,并帮助其培养扎实的分析和解决问题的能力,为其未来的发展提供更为有力的支持和保障。

通过以上教学环节的有机结合,将促使教学呈现更为综合、灵活的特点。同时,这一教学模式也将有助于教师更灵活地反思教学设计、调整教学策略,优化教学过程,以更好地适应学生的学习需求和发展变化。通过不断改进,打造积极、创新的学习氛围,使学生在新事物学习中取得更为显著的成果。总体而言,以学生为中心的教学环节设计旨在创造积极、个性化的学习环境,让每名学生都能充分发挥潜力,实现全面发展。这一教学理念将贯穿于课程的各个环节,为学生的学术成功和职业准备提供有力支持。

结语

理论学习最终都应落实在工作过程中,以成果为导向的课程建设更有利于学生面对工作岗位中的实际问题。以学生为主体的教学设计,更有益于学生对专业理论知识的吸收和理解。通过基于OBE理念的课程建设与改革研究,“电工技术”课程将努力实现教育目标的全面提升,在学术知识的积淀中追求培养学生更全面的素养,使其不仅在专业领域有所成就,更能在生活中拥有正确的“三观”,为学生未来的发展奠定坚实的基础,使学生成为积极、乐观、有担当的社会主义建设者和接班人。

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