馬文英+曾曉輝+石躍+李英祥



(成都信息工程大學通信工程學院,四川 成都 610225)
摘要:基于學習產出的教育(OBE)模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。近年來由我國教育部發起的卓越工程師教育培養計劃、工程教育專業認證和新一輪的高等院校審核評估,都是基于OBE的工程教育模式。本文以《模擬集成電路設計》課程為例,提出并詳細討論了一種基于OBE培養模式的課程評價方法。在確定課程對專業培養標準的支撐矩陣后,給出了課程目標達成度的具體計算方法和對應的詳細的教學設計。
關鍵詞:基于學習產出的教育(OBE);工程專業認證;課程目標達成度;培養標準
中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)21-0108-02
近年來,我國高等院校的工程教育蓬勃發展。國家教育部2006年牽頭正式啟動全國工程教育專業認證試點工作,2010年,決定在高校中展開實施“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓工計劃”)試點工作,并把通過國家工程教育認證作為卓工計劃試點項目結題的必要條件。2013年,我國正式被《華盛頓協議》認可為預備會員,2016年,成為正式會員。
事實上,工程認證的內涵是“基于學習產出的教育”(OBE,Outcomes-Based Education)。目前,包括成都信息工程大學(以下簡稱“我校”)在內的首批61所試點高校的卓工計劃試點已近收尾階段。因此,在OBE的實現主線,即定義預期學習產出—實現預期學習產出—評估學習產出中,“評估學習產出”是目前工作的重中之重。微電子科學與工程專業是我校卓工計劃試點專業,在該專業的培養方案中,《模擬集成電路設計》課程為核心必修課,在培養學生模擬集成電路設計理論知識和工程能力方面具有舉足輕重的作用。本文以《模擬集成電路設計》課程為例,著重探討如何實現課程達成度評價。本文研究對進一步深化包括卓工計劃在內的工科專業的工程教育改革具有重要意義。
一、課程對培養標準的支撐矩陣
在專業人才培養方案中,每個專業都具有自己的培養標準,一般包括技術基礎知識和人文素養、職業能力和態度、人際交往能力、團隊工作和交流能力、復雜工程能力等多個方面。這些培養標準完全是由培養方案中的課程體系所支撐,并由此形成課程對培養標準的支撐矩陣。我校微電子科學與工程專業的《模擬集成電路設計》課程所承擔的培養標準包括如“培養標準1:具有電路設計與分析、工藝分析、器件性能分析和版圖設計等的基本能力”在內的共計8條,涵蓋了從技術到溝通(團隊合作)、到復雜工程能力等多個方面。為了便于評價每一條培養標準的達成情況,需要在課程內部所涉及的知識點、評價方式等對培養標準的支撐進行進一步分解。表1列出了《模擬集成電路設計》這門課所支撐的培養標準1對應的部分課程內容和考核方式。
由表1可見,評價培養標準1的達成方法采用了成績分析法(考試、作業)和評分表分析法(討論、演講、課程設計等)相結合的方式。這是因為,我們認為,學生的電路設計與分析的基本能力不僅可以通過量化評分的方式進行考核,同時,在課程設計、討論、演講等具有一定主觀性的考核方式中也能夠較好體現。
二、課程目標達成度的評價方法
為了計算某條培養標準在該門課程的達成度,首先需要對該培養標準的達成度的計算方法進行定義。在《模擬集成電路設計》課程中,我們采用如下定義方法:
培養標準i的評價值= (1)
其中,樣本班級為了保證具有統計意義,應該抽取好中差比例較為均衡的學生樣本。為了保證樣本抽取的客觀性,我們抽取一個自然班。
依然以課程所支撐的培養標準1為例,2015-2016(2)學期能夠支撐該標準的分值以及權重如表2所示:
分別對4個考核環節的該班級的所有學生計算平均分,并代入公式(1)計算,可獲得培養標準1的評價值。
值得注意的是,表2中所列的各個考核環節的分值并不一定是該課程中該考核環節的總分,而應該是能夠支撐該培養標準的該考核環節的分值。同時,各個考核環節的分值和權重應該總體穩定且動態優化的過程。為了保證達成度評價盡可能客觀和合理,相鄰兩個學年的考核環節權重不應有過于劇烈的變化。
三、教學設計
為了更方便對課程所支撐的培養標準評價值進行計算,在行課前,需要精心設計教學大綱和教學活動。
1.根據所建立的培養標準與課程考核環節的支撐矩陣,合理進行教學活動。支撐矩陣應該包括課程所支撐的所有培養標準,以及每個培養標準所對應的考核方法及考核內容。在支撐關系中,難免會出現一個考核環節同時支撐多個培養標準的情況。例如,“(3)討論”環節能夠同時支撐培養標準1、3、4,其中1為相關的知識要求,3為團隊合作要求,4為溝通能力要求。在具體實施過程中,需要考慮是選擇利用該評價環節總的評價值同時對3個培養標準進行評價,還是進一步對該考核環節進一步分解。在我校《模擬集成電路設計》課程中,我們將“(2)討論”環節分解為準備、匯報討論2個步驟。其中“準備”指學生為了討論所做的筆記,反映學生的知識能力。而“匯報討論”指學生的臨場發言,反映學生的團隊合作和溝通能力。
2.確定每一個知識點對所對應培養標準的支撐權重,并由此指導教學過程中各知識點的學時分配。這樣,在教學過程中更具有針對性,更能夠把握重點。以表1中“單級放大器”課程內容為例,表3給出了一種詳細的支撐權重、學時分配和教學設計。
3.合理設計每個知識點的考核方式。面向課程達成度的教學評價本身就是工程專業認證的重要一環,宗旨是通過科學、合理的課程達成度評價方式反映學生畢業要求能否達成,進一步反饋教學中的問題,指導教學內容、教學方法的持續改進,最終達到實現提高學生工程能力的最終目的。因此,課程中富有可實踐性的知識點應以討論、演講、作業、課程設計等考核方式為牽引,采用綜合運用探究式、啟發式和互動式的教學方法等進行授課。
四、結束語
在工程教育背景下,以OBE培養模式作為目標導向,能夠有效提高工程教育質量。培養體系中課程達成度的評價結果,作為質量反饋環節的重要數據,對教學設計、教學管理和持續改進都具有重要的指導意義。本文提出的課程達成度評價設計具有一定的普適性,對工科專業的課程達成度計算都具有重要參考意義。
參考文獻:
[1]孫娜.中國高等工程教育專業認證發展現狀分析及其展望[J].創新與創業教育,2016,17(1):29-34.
[2]林健.“卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究,2010,(4):21-29.
[3]張建樹,郭瑞麗.工程教育認證背景下課程達成度的評價改革[J].高教論壇,2016,(6):72-74.
收稿日期:2016-11-24