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摘要:本文針對現有的機械電氣控制及自動化課程對學生工程應用能力培養不夠的教學現狀,提出了基于成果導向理念的課程教學模式改革,從教學理念、教學過程設計和評價機制等方面進行教學措施改革,設計更加有意義和有目的性的教學活動,引導學生達到預期要求,提高學生的綜合學習效果。
關鍵詞:成果導向;教學過程設計;評價機制
一、背景
成果導向教育理念(Outcome-basedEducation,簡稱OBE)是工程教育專業認證的基本理念,其核心是指以學生為教學活動的中心,并且要密切關注學生的學習成果[1]。自從2016年我國加入《華盛頓協議》以來,工程教育專業認證已經成為我國高等教育質量保障體系的一個重要組成部分,如何利用OBE理念持續推進教學改革并不斷提高高等教育質量是當前高等教育工作者需要研究的內容,很多高校將該理念引入到教學過程中[2-5],在原有教學基礎上設計更加有意義和有目的性的教學活動,從而引導學生達到預期要求。課程的教學改革是專業建設的重要環節,機械電氣控制及自動化課程作為專業核心課程之一,選擇其進行基于成果導向理念的改革研究尤為重要。
二、教學改革思路
機械電氣控制及自動化既是機械設計制造及其自動化專業必修的專業核心課程,又是綜合應用多門課程知識解決機電系統控制問題的課程,在專業人才培養體系中尤為重要?,F階段,機械電氣控制及自動化課程將測驗成績作為主要手段,這導致學生過分注重學習成績和各類活動的結果,忽視了高等教育工程類專業學生所應具備的工程能力?;贠BE視角的教學改革需要打破傳統模式,根據每位學生的學習現狀進行評價,把規定嚴格的教學時間和內容變為蘊含批判、創新、探究精神于一體的教學行動。該種測評方式更加公平化、合理化。
三、基于OBE理念的教學過程設計
OBE理念以預期學習成果為中心來組織、實施和評價教學活動,并促進教學系統的持續改進,實現教學質量的持續提高。實施OBE模式共有四個階段,分別是定義預期學習成果、實現預期學習成果、評價實際學習成果和持續改進教學系統。遵循教育系統反向設計的原則,教學設計過程首先從機械電氣控制行業的社會需求確定本課程的培養目標,然后根據培養目標運用有效的教學模式和方法開展教學過程,接著完善教學成果評價體系,最后依據評價結果持續改進教育質量?;诔晒麑虻慕虒W設計要求課程目標以及學生學習成果的達成度都有具體的教學內容和手段與之相對應。成果導向的教學活動可以不再局限于教室里的課時中,教與學可以從課堂內向課堂外延伸、從教室向工廠車間延伸、從教材向更廣泛的教學資源延伸。教學過程中也要減少知道、領會等低階層次知識的教學,增強有效教學內容的設計、采取有效的教學手段促進認知水平達到應用、分析、綜合、評價等高階層次。機械電氣控制及自動化是一門應用性很強的課程,基于這個特點,本文研究開展應用探究協作式基于項目的案例教學模式,如圖2所示。這種教學方式可以培養學生調查、識別、分析問題并綜合應用所學的多學科知識和技能解決具體工程問題的能力,使學生充分發揮團隊工作技能和有效溝通能力,同時還促使學生發揮主觀能動性,在項目實施過程中自覺去梳理與機械電氣控制相關的知識結構體系。在探究協作式基于項目的案例教學模式中,將機械電氣控制及自動化課程的主要內容拆分為四個項目式的案例,分別是結構運動方案設計、動力源設計選型、控制方案設計和完整的電氣控制系統設計,每個案例都對應機械電氣控制及自動化的核心內容。在課堂知識的講解中,教師要以案例的形式讓學生了解在工程實踐中這些功能是怎樣實現的,配合課堂和課后的作業,讓學生以項目作業的形式完成該案例對應的項目。以控制方案設計案例為例,與之相對應的課程內容包括機械設備電氣控制電路分析、PLC基本原理及編程方法、PLC的程序設計及應用設計等內容,選取交通路口紅綠燈控制方案為應用對象,在課堂知識講授過程中,側重控制時序的實現方案講解,讓學生了解怎么通過PLC編程實現各種時序的輸出控制。然后布置針對性的項目作業,讓學生2-3人一組,進行完整的交通路口紅綠燈控制方案的設計。在分組合作的過程中,培養學生的探究精神和合作精神,每個項目都采用針對性的案例進行分析,從而實現探究協作式基于項目的案例教學。機械電氣控制及自動化課程的教學目標包括以下四點。第一,針對機械自動控制相關的實際工程問題,能夠設計相應的解決方案,繪制相應的控制原理圖。第二,針對實際工程需求,能夠熟練使用互聯網工具,完成機電系統中電機、繼電器、PLC等元器件的選型。第三,熟悉電氣控制領域相關的規范,繪制符合行業規范的控制原理圖、接線圖以及梯形圖。第四,通過項目實踐,培養學生采用技術語言與人溝通和交流電氣控制專業問題的能力。通過探究協作式的項目案例教學,有效培養學生達到這四個學習目標,從而滿足專業畢業要求中有關設計/開發解決方案、使用現代工具、職業規范和溝通等方面的要求。
四、構建結果導向的教學效果評價機制
教學評價要摒棄傳統的基于考試成績和平日成績的評分形式,遵循工程教育模式,構建以結果為導向的機械電氣控制及自動化課程的教學考核辦法。改變傳統的等級認定性質的終結性評價模式,采用注重過程和學習成果的形成性評價模式,探索多樣化的評價手段,實現從知識本位向能力導向的轉變、從單一評價向多元評價的轉變以及從水平評估向達標評估的轉變。有效發揮課程評價的作用,將評價結果及時反饋到教學過程中來?;贠BE視角,教學改革需要打破傳統模式,根據每位學生的學習現狀進行評價,把規定嚴格的教學時間和內容變為蘊含批判、創新、探究精神于一體的教學行動。打破傳統單一的“以成績為核心”的評價方式,在權衡每位學生實際學習情況的基礎上,對每位學生的學習結果給予符合學生自身學習現狀的階段性評價。擬采用小組作業、課堂表現、項目方案貢獻度、期末成績共同結合的評價方式,在評價標準中更多關注“輸出性要素”,即課程培養目標的達成度。在教學過程質量管理體系架構下,為了保證學習質量和學習效果,要由專業建設與評估組組織,各課程組、課程負責人及任課老師具體實施,形成課程達成情況評價機制。遵循多元評價主體的評價理念,構建學生評價、同行評價及教師自評共同組成的教學評價指標體系,對教學成果進行系統、全面的評價。教學評價體系是由評價目標、評價主體、評價內容、評價方式構成的一個有機交互整體,能為課程教學提供質量保障。高校要構建機械電氣控制及自動化課程教學評價指標體系,研究課程的特點,建立用于學生評價以及教師自評的評價標準。機械電氣控制及自動化是一門基于客觀規律性和自然認知普遍性的課程,其課程教學實施需要以科學思維啟發為關鍵,教學情境需要融合工程實際的復雜性、協同性和智能化,課堂教學的組織形式需將理論與實踐相結合。本文基于機械電氣控制及自動化課程的這些特點,分別研究課程教學質量學生評價、同行評價和教師自評的評價目標、評價主體、評價內容與評價方式。
(一)學生評價
學生是教學過程的主體,他們對課程的教學目標是否達成具有最真切的體會,對學習環境的描述與界定也比較客觀,學生直接受到教師教學效果的影響。因此,教學效果評價機制中學生評價的指標主要從學生的學習感受度和對參與教學活動的實際獲得感進行構建。學生評價包含學習目標、學習內容、學習過程和學習成效四項評價指標。學習目標代表本課程的綜合知識和實踐能力等評價指標;學習內容包括教師為課堂做了充分的準備、教師在教學和實踐之間達到了有效的結合等評價指標;學習過程包括教師講課具有邏輯性和投入度,教師善于融入真實的工程情境,教師對學生的課堂表現、作業和進步提供有意義的反饋等指標;學習成效包括培養學生將理論應用于不同場景中的能力,教師促進學生獲得和發展整體思維、系統思維等指標。
(二)同行評價
同行本身具有豐富的教學經驗,對課程內容、教材、相關研究領域的國內外發展情況以及對教師的要求都比較熟悉。他們通過對課堂的現場觀察和教學數據的收集,讓評價活動貫穿整個教學過程,形成動態評價。機械電氣控制及自動化課程教學的同行評價指標包含教學目標、教學設計、課堂組織、教學效果和教學改進五項評價內容。教學目標評價課程目標與課程核心內容、學生發展水平相契合的程度;教學設計包括突出重點難點、課程結構、教學案例、教學策略的評價指標;課堂組織包括教學模式和教學方法選擇合理、教學活動設計注重學生之間協作意識的培養、設置教學情境、有效調動學生注意力等評價指標;教學效果包括學生的學習成效、學生學習體驗的滿意度等指標;教學改進包括根據評價結果的反饋調整和改進方案、及時調整完善教學設計或者教學計劃等指標。
(三)教師自評
對于教師來說,內部動機比外部壓力具有更大的激勵作用。自我評價是持續成長的一種潛在的重要資源,是教師評價中的一個重要組成部分。因此,機械電氣控制及自動化課程的教學評價體系將教師作為評價主體之一,構建教師自評指標系統,包含課前準備、課堂教學、學習質量反饋、教研能力和教學改進等五項評價內容。課前準備包括將工程人才培養的育人目標融入課程教學之中、明確課程的培養目標、根據課程的知識體系對課程設計進行系統整理和重構等評價指標;課堂教學包括構建教學情境、理論與實踐教學有機有效結合、讓學生了解所學專業知識在實際工程場景中的運用等評價指標;學習質量反饋包括課堂互動中及時給予反饋、對各類考評活動做出詳盡的質量分析等指標;教研能力包括對課程整體設計、教學指南、教材建設做出貢獻、參與各類專題培訓等指標;教學改進包括注重對自身教學能力、思維品質、職業素養和價值觀進行反思,重視學生、同行的反饋與自評的反思并及時改進教學等指標。最后再根據評價結果進行持續改進,當學生對知識、技能的掌握沒有達到課程預設的目標要求時,持續改進教學模式和教學方法,當畢業生不能滿足社會需求或個人發展需要時,持續改進課程目標和培養標準。
五、結束語
教學改革是一個持續探索、追求更好的過程。機械電氣控制及自動化課程的教學改革使得教學內容更加系統化,教學方法逐漸向啟發式、探究式轉變。通過課程的教學改革,使得課堂教學活動和學生的學習活動更加靈活多樣,教學活動能夠更加明確地體現出課程的培養目標。高校要通過在教學方法、教學手段和考核方式等多個方面的探索,激發學生的學習熱情,切實提高學生的綜合學習效果。
參考文獻:
[1]顧佩華,胡文龍,林鵬,等,基于“學習產出”(OBE)的工程教育模式[J].高等工程教育研究,2014(1):27-37.
[2]楊文杰,黃遠,別之龍.基于OBE理念的“設施栽培和育種綜合實習”教學改革探索[J],黑龍江教育,2020(10):15-16.
[3]肖念,芮言.認證背景下成果導向的專業課程教學改革[J],教學研究,2020,43(5):46-51.
[4]吳鴻韜,翟艷東,李智,張滿囤.新工科背景下的軟件測試課程教學改革[J],計算機教育,2020(10):130-133.
[5]周克寧,羅朝盛,康敏.植入“復雜工程問題”的教學體系改革探索[J],計算機教育,2016(10):51-54.
作者:汪靜姝 馮明馳 馬婧華 單位:.重慶理工大學 重慶郵電大學