面向新工科的電路基礎課程教學綜合評價研究

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摘 要 新工科的建設與發展內容之一就是需要對課程教學評價進行改革。本文以電路基礎課程為例構建面向教學全過程的整體動態發展性評估方法。基于電路基礎課程各部分銜接性和時序性強的特點，首先建立面向新工科的電路基礎課程的綜合評估指標體系，然后有效集成課前、課中、課后各類教學活動實現多維、動態、全面、智能的教學綜合評價，從而對學生的能力全面發展有較確切的定量分析和判斷，探索出提高新工科時代的教學質量的新途徑。

關鍵詞 新工科 電路基礎課程 綜合評估

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.02.056

Research on the Comprehensive Evaluation of the Teaching

of Basic Circuit Course for New Engineering

GUO Sihai， DENG Jian， YU Lijuan

（School of Automation， Wuhan University of Technology， Wuhan， Hubei 430070）

Abstract One of the contents of the construction and development of new engineering subjects is the need to reform the course teaching evaluation. This article uses the circuit basic course as an example to construct an overall dynamic development evaluation method for the entire teaching process. Based on the characteristics of strong connection and timing of each part of the circuit basic course， firstly establish a comprehensive evaluation index system of the circuit basic course for new engineering， and then effectively integrate various teaching activities before， during and after class to achieve multi-dimensional， dynamic， comprehensive and intelligent comprehensive evaluation of teaching， so as to have a more accurate quantitative analysis and judgment on the comprehensive development of students' ability， and explore new ways to improve the teaching quality of the new engineering era.

Keywords new engineering; Basic Circuit Course; comprehensive evaluation

0 引言

在國家推動創新驅動發展戰略需求的背景下，需要大量具有工程實踐能和創新能力的高素質人才，因此我國工程教育改革方向重新定位為“新工科”。如何培養具備交叉復合能力和跨界整合能力的新型工程技術人才是新工科時代的難題。

在新工科的電子信息類專業體系中，“電路基礎”屬于理論和實踐性較強的電學專業基礎課，也是電氣電子信息類專業大學教育階段必修課程中較基礎、涵蓋面最廣的一門課程。電路基礎課程既具有理論性邏輯推理強的特點，又具有工程實踐應用密切相關的特點，因此作為連接高等數學等基本理科課程和工科多專業課程的橋梁，電路基礎課程的重要性不言而喻。因此電路基礎課程作為培養新工科要求的多樣化創新型人才的基礎課程非常合適。

面對我校目前電路基礎課程評價存在不夠系統科學、實際操作性不強、定性多于定量、靜態評價為主等問題，本文提出了一套面向教學全過程的整體動態發展性評估模型與實施方法。

1 課程教學綜合評估問題分析

“電路原理”基礎課程是自動化、電氣工程、智能控制與信息科學等電學大類專業中最重要且具有較強實踐性的專業基礎先導課程。該課程重點介紹電路的基本元器件、基本概念、基本分析方法、基本分析定理、交直流電路分析策略及基于高等數學知識的電路分析，課程所涉及到的基本概念、分析方法和解決復雜問題的策略可以擴展到其他專業課程的學習中。

由于傳統電路基礎課程教學方法和評價方法存在諸多的局限性，例如目前課程教學評價體系更多是大一統的體系，沒有充分考慮不同專業和課程的特點;建立的教學評價模型定性分析較多，定量分析不足;考核評價方式屬靜態單一考核。上述問題的存在使得傳統電路基礎課程的考核評估方式已經不適應新工科時代高等教育的發展要求，因此基于工程管理中的績效評價分析方法提出一種面向教學全過程的整體動態發展性評估新方法。

基于績效評價有很多種方式，例如因素分析式、內涵解析式、模糊考評式、聚類分析式、物元分析式、綜合指數式、主成分分析式、因子分析式、集對分析式、層級分析式、結合分析式、標桿測定式等。考慮到績效評價方式的繁雜性和電路基礎課程內容特點，所建立的綜合評估方法應能和學生的學習過程相互融合，貫穿課前、課中、課后教學全過程，因此選擇合適的教學過程評估策略和方法是本次教學改革探索的重點與難點。

2 教學全過程整體動態發展性評估方法

面向新工科的電路課程教學綜合評估的核心在于建立面向新工科的電學專業基礎課程的綜合評估指標體系，在此基礎上，有效集成課前、課中、課后各類教學活動實現多維、動態、全面、發展、智能的教學評價，激發學生的自主創新意識和內在的學習潛能，實現對學生的素質發展的全面了解。從而對學生的能力全面發展有較確切的定量描述，并可針對其存在的問題及時制定相應的對策。

建立面向新工科的電學專業基礎課程的綜合評估指標體系過程中，首先將課程內容按照基礎理論知識模塊和工程實踐模塊進行劃分。電路基礎課程的模塊化方法不是簡單的教材內容的章節化，應該遵從新工科的教育理念，按照系統工程的組織方式進行。將基礎知識認知與工程實踐應用相結合，形成電路基本元件特性、電路基本知識、電路分析方法、電路基礎定理、實際典型電路分析及自主功能電路設計為主線的模塊化設計實現，從而實現培養基礎知識扎實、知識面寬、工程實踐能力強、綜合素質高的多樣化創新型人才的目標。在課程模塊化劃分的基礎上建立合理的綜合評估指標體系。

通過建立的評價指標體系，對學生進行“課前”、“課中”與“課后”的狀況進行綜合動態性發展評價，從而一定程度上克服靜態評價中容易忽視學生全面動態發展狀況的缺陷。為加強對學生精細化管理跟蹤，有必要對學生的學習狀況進行連續的量化管理，從而把握其發展態勢，實現綜合評價問題動態化。具體評價步驟如下：

（1）建立評價指標體系。

根據被評價學生的實際情況及評價目的，選取項評價指標分別記為，根據評價指標的作用大小，賦予一個相應的基礎分。假設已取得評價指標的原始數據;，作為以下討論的基礎。

為對進行“課前”、“課中”與“課后”三個不同時段的綜合評價，應建立相對應的評價指標體系。設在每一時段上采用同樣的評價指標，即根據被評價學生實際情況及評價目的，每個不同時段都選取相同的項評價指標分別記為，并相應的各時段的評價指標的原始數據;。

（2）評價指標的測評值。

由于對各指標進行權系數計算時，量綱、數值范圍不同，不能直接進行比較，因此必須對測量值進行標準化處理。通常采用Z-Score方法對指標數據進行標準化處理，計算過程如下：

其中

，為標準化處理值。

（3）權重系數確定。

通常確定的方法有三大類：一類是主觀賦權法，即完全基于主觀信息確定的方法;一類是客觀賦權法，即完全基于客觀信息確定的方法;一類是主客觀結合賦權法，即體現主客觀信息綜合集成的確定的方法。根據電路基礎課程歷史經驗，確定采用信息熵方法確定各項指標權重，計算公式為：

（4）對關于“課前”綜合評價。

在課前的時間區間上，采用動態綜合評價獲得學生在不同時間點的評分值為：

被評價學生在課前的時間區間上的整體計算公式為：

（5）對關于“課中”的評價。

在課中的時間區間上，計算公式與上述類似，但是對應的指標體系有所區別。

（6）對關于“課后”的評價。

在課中的時間區間上，計算公式與上述類似，但是對應的指標體系有所區別。

（7） 發展動態綜合評價。

每個評價學生集“課前”、“課中”與“課后”于一體的動態綜合平均值可由下列公式得出：，其中為的理想值（即最大值），為事先給定的關于“課前”、“課中”和課后”的權重，并且需滿足

（8） 綜合排序。

最后，依據的值由小到大進行排序或分類，從而實現對個評價學生進行動態的綜合評價排序。該方法的好處在于可以通過設定不同的數值得到不同階段的單獨評價結果或動態變化結果，例如當取，即側重進行運行現狀的評價;當取，即側重進行歷史狀況的評價;當取，則側重對課后發展的評價。電路基礎課程教學全過程動態發展評估模型用于評價學生的時候，體現的是學生的綜合成績，將各個教學班級的所有學生的綜合成績數據進行處理后，就可以獲得該課程的總體評價結果。

通過建立綜合課前、課中、課后的整體課程教學的考核評價模型，相對于以一次考試成績為準的傳統教學單一考核方式而言，考核方式更加靈活柔性，更加注重學生的全面發展，激發了學生自主學習和參加課程全過程活動的熱情，不僅需要學生掌握本課程的理論基礎知識，而且需要學生具有靈活運用所學的知識解決實際問題的能力，從而為培養新工科時代多樣化創新型人才奠定基礎。

3結論

在新工科時代發展的背景下，通過對電路基礎課程教學評價方法改進的嘗試，在實際教學中取得了較好的效果。按照基礎理論知識模塊和工程實踐模塊劃分的基礎上建立合理的綜合評估指標體系在后續的課程教學過程中，要結合新工科的內涵不斷調整，創建更加靈活柔性、公平合理的考核評價體系。除此之外，在電路基礎課程的教學實踐中，要將遇到的各類問題不斷融合入綜合發展評價模型中，對學生的學習狀況進行連續的量化管理，從而把握其發展態勢，實現綜合評價問題動態化，最終目的是培養新工科要求的多元化、創新型卓越工程人才。

基金項目：湖北省教學改革研究項目（2017135）

參考文獻

[1] 吳愛華，侯永峰等.加快發展和建設新工科主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

[2] 李正良，廖瑞金等.“新工科”專業建設：內涵、路徑與培養模式[J].高等工程教育研究，2018（2）：20-25.

[3] 李馨.翻轉課堂的教學質量評價體系研究[J].電化教育研究，2015（3）：96-100.

[4] 胡熙茜，侯世英等. “新工科”背景下電工學實驗教學設計與改革[J].工業和信息化教育，2019（8）：13-16.