基于OBE理念的“自動(dòng)控制原理”教學(xué)過(guò)程改革研討

郭云飛 張樂(lè) 彭冬亮 呂強(qiáng)

摘要：針對(duì)“自動(dòng)控制原理”教學(xué)過(guò)程質(zhì)量提高的問(wèn)題，文章基于工程教育認(rèn)證OBE理念，以學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向，從教學(xué)大綱修訂、課堂教學(xué)改革、課后反饋預(yù)警、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)四個(gè)方面對(duì)“自動(dòng)控制原理”教學(xué)過(guò)程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，從而改進(jìn)學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成情況，幫助學(xué)生提高解決復(fù)雜控制工程問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：OBE;教學(xué)過(guò)程;持續(xù)改進(jìn);“自動(dòng)控制原理”

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）44-0124-02

一、引言

工程教育專業(yè)認(rèn)證是專業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)對(duì)高等教育工程類專業(yè)教育實(shí)施的專業(yè)認(rèn)證，旨在為工程類專業(yè)畢業(yè)生進(jìn)入所屬行業(yè)就業(yè)提供教育質(zhì)量保證[1]。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念是“產(chǎn)出導(dǎo)向教育”（Output Based Education，OBE），其核心要素包括：以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)[2]。2016年6月，我國(guó)正式成為工程教育專業(yè)認(rèn)證《華盛頓協(xié)議》成員，基于OBE理念對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行改革，對(duì)提高我國(guó)畢業(yè)生教育質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)高等工程教育與國(guó)際接軌，具有重要的意義。

“自動(dòng)控制原理”是自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課程，在自動(dòng)化專業(yè)課程體系中占有重要地位。課程內(nèi)容主要包括線性連續(xù)控制系統(tǒng)建模、分析（時(shí)域、復(fù)頻域、頻域）與校正，線性離散控制系統(tǒng)，及非線性控制系統(tǒng)等。授課時(shí)需要從“方法論”、“系統(tǒng)論”的高度，培養(yǎng)學(xué)生具備分析與解決復(fù)雜控制工程問(wèn)題的專業(yè)知識(shí)和能力[3，4]。

隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)模式的人才培養(yǎng)與社會(huì)需求存在鴻溝[5]。基于OBE理念對(duì)“自動(dòng)控制原理”的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行改革勢(shì)在必行[6]。本文擬從教學(xué)大綱修訂、課堂教學(xué)改革、課后反饋預(yù)警、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)四個(gè)方面對(duì)“自動(dòng)控制原理”的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，以期提高對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，同時(shí)幫助學(xué)生提高解決復(fù)雜控制工程問(wèn)題的能力。

二、教學(xué)大綱修訂

基于工程教育專業(yè)認(rèn)證OBE理念的教學(xué)過(guò)程是一個(gè)反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤┑倪^(guò)程。對(duì)于“自動(dòng)控制原理”這門課程而言，反向設(shè)計(jì)體現(xiàn)的是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案的畢業(yè)要求及其指標(biāo)點(diǎn)，完善修訂“自動(dòng)控制原理”的教學(xué)大綱，明確課程目標(biāo)及與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系，制定公平、合理、可操作的平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法。

1.制定公開(kāi)可衡量的課程目標(biāo)。每一個(gè)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求的一個(gè)或兩個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，課程目標(biāo)按照專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、利用專業(yè)知識(shí)分析問(wèn)題、應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決復(fù)雜控制工程問(wèn)題三個(gè)層面進(jìn)行縱向分解。

2.制定能反映學(xué)生實(shí)際水平的平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。平時(shí)成績(jī)的考核采用作業(yè)、隨堂測(cè)試、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等多種方式進(jìn)行。通過(guò)和全體授課教師反復(fù)討論，制定出更能反映學(xué)生真實(shí)水平、易操作的評(píng)定方法。

3.完善考試出卷、判卷環(huán)節(jié)。首先，試卷出題不僅要注意授課內(nèi)容的覆蓋度，還要明確每道題目與每個(gè)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系。其次，需要設(shè)計(jì)綜合題目，反映學(xué)生對(duì)復(fù)雜控制工程問(wèn)題的建模、分析與設(shè)計(jì)能力。最后，采取統(tǒng)一出卷、流水判卷的方式，確保期末成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的一致性。

三、課堂教學(xué)改革

課堂教學(xué)是學(xué)生汲取專業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)專業(yè)能力的中心環(huán)節(jié)。基于OBE理念的教學(xué)過(guò)程改革必須高度重視課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的持續(xù)改進(jìn)。

1.調(diào)整授課內(nèi)容。基于OBE理念調(diào)整授課內(nèi)容，就要圍繞以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向，根據(jù)課程目標(biāo)的達(dá)成對(duì)授課內(nèi)容的組成和課時(shí)占比進(jìn)行優(yōu)化，充分利用現(xiàn)代工具，增加行業(yè)企業(yè)最新發(fā)展需求的相關(guān)內(nèi)容。如根軌跡部分，可以側(cè)重講解根軌跡的原理和基本規(guī)則，利用Matlab強(qiáng)化根軌跡的理解，減少學(xué)生記憶一些繪制細(xì)節(jié)。

2.優(yōu)化授課形式。基于OBE理念優(yōu)化授課形式，就要堅(jiān)持以學(xué)生為中心，通過(guò)各種方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的聽(tīng)課積極性。智能手機(jī)的普及對(duì)現(xiàn)代授課帶來(lái)了巨大沖擊。禁止手機(jī)的使用不如利用手機(jī)進(jìn)行授課。如開(kāi)展慕課、“雨課堂”、通過(guò)手機(jī)在線平臺(tái)進(jìn)行隨堂測(cè)試等。除此之外，將授課班學(xué)生進(jìn)行分組，按照小組搶答問(wèn)題也能調(diào)動(dòng)大家的上課積極性。

3.建立課內(nèi)閉環(huán)。基于OBE理念對(duì)課堂教學(xué)改革需要有持續(xù)改進(jìn)的意識(shí)。通過(guò)隨堂測(cè)試、翻轉(zhuǎn)課堂等形式，可以實(shí)時(shí)把握學(xué)生對(duì)課程目標(biāo)的達(dá)成情況，從而在復(fù)習(xí)課時(shí)可以有針對(duì)性的強(qiáng)化。

四、課后反饋預(yù)警

為了幫助學(xué)生達(dá)成課程目標(biāo)，建立課后學(xué)習(xí)效果反饋機(jī)制和學(xué)困生預(yù)警制度非常重要。

1.作業(yè)反饋。通過(guò)批改學(xué)生提交的作業(yè)，可以清楚地判斷每個(gè)學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容的掌握程度。多數(shù)學(xué)生掌握不好的部分需要在下節(jié)課或單元復(fù)習(xí)課重點(diǎn)講解。為了避免抄襲作業(yè)，可以盡可能地布置個(gè)性化作業(yè)，如題目的參數(shù)與學(xué)生的學(xué)號(hào)關(guān)聯(lián)、疑似抄襲的作業(yè)下節(jié)課隨堂測(cè)試等，對(duì)確認(rèn)抄襲的學(xué)生要扣除平時(shí)成績(jī)。

2.在線答疑。授課教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、微信群、QQ、郵件等多種方式，建立師生在線答疑渠道。通過(guò)這種方式，除了解答學(xué)生疑問(wèn)外，更重要的是掌握了哪些學(xué)生從不參與答疑，這些不參與在線答疑或討論的學(xué)生往往是學(xué)困生，對(duì)學(xué)習(xí)缺少主動(dòng)性。

3.預(yù)警機(jī)制。通過(guò)上述方式找到學(xué)困生之后，可以在課間與這些學(xué)生交流，了解他們學(xué)習(xí)困難的內(nèi)在因素（如混畢業(yè)、沒(méi)興趣、基礎(chǔ)差、沉迷游戲、心理問(wèn)題等），進(jìn)而通過(guò)反饋到院系、學(xué)工、班主任等處來(lái)幫扶學(xué)生。

五、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)

課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)是畢業(yè)要求達(dá)成評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，完成教學(xué)過(guò)程持續(xù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)工程教育專業(yè)認(rèn)證OBE理念的重要一環(huán)。課程目標(biāo)的達(dá)成評(píng)價(jià)主要從定量評(píng)價(jià)和定性評(píng)價(jià)兩方面進(jìn)行。

1.定量評(píng)價(jià)。定量評(píng)價(jià)主要通過(guò)平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。平時(shí)成績(jī)包括作業(yè)、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，根據(jù)每個(gè)環(huán)節(jié)的得分情況及支撐課程目標(biāo)的權(quán)重計(jì)算平時(shí)成績(jī)部分的課程目標(biāo)達(dá)成度。然后根據(jù)期末成績(jī)每道題目的得分情況及支撐課程目標(biāo)的權(quán)重計(jì)算期末成績(jī)部分的課程目標(biāo)達(dá)成度。

2.定性評(píng)價(jià)。定性評(píng)價(jià)主要通過(guò)課程結(jié)束后學(xué)生調(diào)查問(wèn)卷自我評(píng)價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)。學(xué)生針對(duì)每一個(gè)課程目標(biāo)，對(duì)自己的達(dá)成情況進(jìn)行五級(jí)制自評(píng)。對(duì)于小班化課程，授課教師也可以對(duì)每位同學(xué)的表現(xiàn)進(jìn)行定性評(píng)價(jià)。

六、結(jié)語(yǔ)

本文主要針對(duì)“自動(dòng)控制原理”這門課程，從課程大綱、課堂教學(xué)、課后反饋及課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)四個(gè)方面探討了基于OBE理念的教學(xué)過(guò)程改革。希望通過(guò)這些措施，能幫助更多的學(xué)生達(dá)成課程目標(biāo)，提高他們解決復(fù)雜控制工程問(wèn)題的能力。

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