電源管理復雜工程問題課程群與教學模式設計

冷愛蓮　段斌

摘要：本文設計了一種以電源管理復雜工程問題為主線，以培養解決復雜工程問題的能力為核心的關聯課程群教學模式。本設計最大的特色是，基于專業領域一個相對完整的復雜工程系統，通過前后銜接的系列課程，按照從分立到聯合的機制，系統地培養學生分析和解決復雜工程問題的能力；將教師工程素養與教學科研能力的提升寓于學生解決復雜工程問題能力的培養過程。

關鍵詞：復雜工程問題；課程群；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）04-0228-02

一、關聯課程群

傳統的相關專業課程設置中有模擬電子技術、電力電子技術、電源技術等多門課程涉及電源管理內容，以上課程均未將電源管理作為工程教育認證標準提出的復雜工程問題提供詳細解決步驟或完整的方案，一般是將其中部分知識點做理論分析，比較零散、不成體系，而且相互形成冗余。在此提出電源管理復雜工程問題課程群支撐體系，協同解決工程教育認證標準的畢業要求中畢業生解決“復雜工程問題”的能力培養問題[1]。提煉符合專業認證標準的復雜工程問題，以分析和解決復雜工程問題這一項目穿針引線，將與該復雜工程問題相關的課程串聯起來，梳理出以解決復雜工程問題為主線的對應“關聯課程群”。本課程群理論核心課程由電路分析、模擬電子技術、電力電子技術、自動控制原理組成，相關技術課程有電源技術、信息安全、單片機技術、DSP技術、電子系統設計、電路仿真、電子測量等。其魚骨架圖如圖1所示。

復雜工程問題對知識、方法和能力的需求是泛在的[2]，更適合映射在課程群而不是某一門具體的課程。復雜工程問題課程群中多門核心課程分布式體現復雜工程問題，實現以復雜工程問題為主線的前后鋪墊承轉、融會貫通的分布式教學模式。改變學一門考一門丟一門的離散學習現狀，通過最廣泛的核心課程學習而不是查漏補缺的講座式教學活動培養學生分析和解決復雜工程問題能力，真正達成工程教育認證的各項指標點。

二、技術路線

本教學模式的技術路線從實踐到理論，可實現個性化教學、基于能力的教學。具體技術路線：遵循“華盛頓協議”工程教育專業認證標準，對應專業認證標準復雜工程問題7個特征[3]要求，提煉出一系列電源領域的科學問題和關鍵技術，設定為電源復雜工程問題特征點，配置到課程群教學活動中；梳理電源復雜工程問題特征點—課程群—課程的三層級多對多映射關系，形成關聯矩陣，用作教師培養學生解決復雜工程問題能力的重要依據和選題引導；教學創客空間給同學們完成選題任務以豐富的實例特定映射，眾創空間提供企業實踐與高校教學協同培養解決復雜工程問題能力。具體技術路線圖如圖2所示。關聯矩陣方法的實施，可以避免目前教師自治模式研究方法在本科教學全局層面存在的條理不清、內容散亂、前后失調等不足，幫助教師實現工程教育認證理念由外而內的自我提升，提高專業認證實施效率。

三、模式推廣

內容嚴格遵循工程教育認證標準，設計成果面向世界大學城教學空間應用需求進行標準化，便于推廣應用。關聯矩陣特征點提煉于專業領域典型科學問題、關鍵技術，按照工程教育認證標準中的復雜工程問題特征要求分類，具有共識度；考慮到工程教育專業類型多，各專業均有相應的復雜工程問題，制定復雜工程問題特征點編碼，建立抽象標準特征要求與特定專業特征點的映射關系，便于各類型專業在世界大學城網絡教學空間以標準化配置模式實施，克服目前教育科學研究成果因其私有特性或缺乏通用性而無法推廣應用的問題，提高成果推廣應用效率。

四、結束語

本課題組開展了一系列基于“華盛頓協議”工程教育專業認證標準的復雜工程問題教學研究，已有多項立項項目。電源管理復雜工程問題課程群教學模式已在我校三個認證專業的教學改進中推行。其中電源復雜工程問題特征要求分解、電源復雜工程問題特征點與其課程群中知識點的矩陣關系參見相關論文《電源管理復雜工程問題課程群教學實施設計》。

參考文獻：

[1]Duan Bin，Chen Juan.The technical support system for achievement assessment on Engineering Education Accreditation[Z].ICEEMT，2016.

[2]Chen Juan，Duan Bin.Probability Distribution Fitting And Correlation Analysis of Engineering Education Quality Assessment[Z].ICEEMT，2016 .

[3]工程教育認證標準[S].中國工程教育專業認證協會，2015.endprint