基于OBE理念的“汽車電器與電子控制技術”課程教學設計與實踐

孫宏圖 孫德林 梁桂航 郭艷利

（魯東大學蔚山船舶與海洋學院 山東·煙臺 264025）

成果導向教育（Outcome based education，OBE）是一種新型教育理念，1981年由Spady等提出，[1]首先在美國的中小學教育中實施，隨后在美國、澳大利亞、英國、新加坡等國的高等工程教育與醫學教育中得到廣泛的實踐。近年來，我國高等工程教育專業認證得到快速發展，特別是2016年我國成為《華盛頓協議》的正式會員，標志著我國高等工程教育與國際對等的工程教育專業認證相接軌。OBE理念是專業認證所提倡的主要理念，勢必將在我國高等工程教育的實踐中得到創新式發展。[2]OBE理念注重以學生的學習成果為導向而制定專業教學內容和實施方案，配合學生個性化的學習要求，將畢業生核心能力與畢業要求納入專業教育有效性的評價體系，并將評價結果反饋到原有課程的教學中。因此，將OBE理念應用到課程的教學設計與實施中對與工程教育教學的改革具有重要的現實意義。本文基于OBE理念，開展“汽車電器與電子控制技術”課程的教學設計與實踐。

1 基于OBE理念的教學設計

根據學校應用型人才培養的辦學定位，機械設計制造及其自動化專業的人才培養目標是使學生應具備較強的學習發展、工程實踐、溝通協作、創新創業能力和國際競爭力，能夠適應專業技術發展趨勢和地方經濟社會發展需求，在相關領域從事設計制造、技術開發、工程應用、生產管理和技術服務的高級工程技術人才。

“汽車電器與電子控制技術”課程是機械設計制造及其自動化專業開設的重要專業方向課程，通過該課程的學習使學生能夠構建并扎實掌握汽車電子基礎理論知識體系，深入了解基礎理論在汽車電器與電子控制系統中的應用，培養學生綜合運用基礎理論解決汽車電器與電子控制系統工程實際問題的能力。在學習過程中了解汽車電器與電子控制技術發展的科技前沿，利用基礎理論與方法開展汽車電器與電子控制系統的創新設計，培養學生的自主學習和創新意識，以及基礎的科學探究能力。[3]

基于“汽車電器與電子控制技術”的課程目標，采用OBE理念對教學內容進行創新設計，教學從單純的課堂講授，轉變為逐步關注學生能力的培養，以學生為中心，以成果為導向，進行教學內容、教學方法的改革。教學內容分為理論教學、實驗教學和項目教學三個方面，教學方法注重線上與線下、理論與實踐、設計與仿真相結合，重點培養學生自主學習、實踐創新和解決問題的能力?！捌囯娖髋c電子控制技術”課程的教學設計過程，如圖1所示。

圖1 “汽車電器與電子控制技術”課程教學設計

1.1 教學內容

“汽車電器與電子控制技術”課程中，學生在完成基礎理論知識學習的同時，要進行汽車電器設備的結構分析、電路圖繪制、電子元器件測試等實驗環節，并完成汽車電器與電子系統的設計實例。因此，“汽車電器與電子控制技術”的教學內容分為三個過程。

理論教學。充分利用線上教學的優勢，以教學團隊多年打造的多媒體教學內容為基礎，依托線上慕課資源和豐富的網絡教學資源，創建翻轉課堂。基于OBE理念，緊緊圍繞課程教學目標，細化每個章節的學習成果，優化和更新課程內容，使學生學習目標明確，教學內容易于理解和應用。

實驗教學。為增強學生對汽車電器設備結構的感性認識，對汽車電子控制原理有更加深刻的理解，提高學生的實踐能力，結合對汽車電器設備總成及零部件實物的講解開展實驗教學，使學生通過總成的拆裝、元器件的性能測試，系統掌握汽車電器與電子系統的節本結構和控制原理。

項目教學。為培養學生綜合運用基礎理論知識來分析、解決工程實際問題的能力，針對每個章節的內容進行實例設計。學生以小組的形式共同完成汽車電器總成的結構設計，通過自主查閱資料、結構仿真和課堂展示等過程，全面了解汽車電器與電子控制技術的工程實際應用。

1.2 教學方法

教學方法是教學過程具體實施的載體，是提升教學質量和學生學習效果的重要手段。在“汽車電器與電子控制技術”課程的教學過程中，教學方法突出線上與線下結合、理論與實踐結合、設計與仿真結合的特點，注重學生能力培養，提高課程的高階性、創新性和挑戰度。

線上與線下結合。線上教學具有較強的實時性和交互性，可以充分發揮移動終端的優勢，構建全方位的課程內容體系，突破教學時間和空間的限制。[4]學生可以自由安排線上學習的事件，充分利用移動終端方便快捷地訪問網絡教學平臺，觀看線上教學視頻，完成線上習題作業，進行線上交流互動。搭建線上教學交流平臺，定期線上發布項目設計教學內容，安排教師線上互動答疑，學生在線提交項目設計方案。利用知網的電子數據庫資源，為學生提供豐富的課外閱讀文獻，拓展科技前沿知識，開闊學生專業視野，彌補線下教學內容的不足，提高課程的高階性。

理論與實踐結合。在項目教學過程中，學生通過完成每個章節的設計實例，能夠在實踐過程中發現存在的工程問題，并通過加深、擴展課程中所學到的理論知識來分析問題產生的原因，最后提出工程解決方案，有助于提升學生解決復雜工程問題的能力。在實例設計的指導中，教師通過啟發的方式，引導學生主動思考，活躍學生的思維，培養學生的自主學習能力，提高學生的主觀能動性。以分組的形式完成實例設計，教師參與小組的交流討論，不僅可以從交流中掌握學生的學習情況，而且以師生互動的方式將課程的重點、難點貫穿到設計的指導中，輕松愉悅的交流氛圍有助于激發學生的學習積極性，培養學生的團隊精神。教師對于一些新技術在經過簡單引導后，讓學生自主查閱文獻和分組討論，確定創新設計方案，并現場匯報設計結果，使學生了解新技術的工程應用，有助于培養學生的創新意識。

設計與仿真相結合。虛擬仿真技術作為一種新型的教學手段，使學生可以在虛擬三維場景中了解實物真實的物理特征，并可以進行系統仿真。在實例設計過程中，學生常常難以對所設計結構的合理性做出直觀判斷，無法對系統的性能進行準確評價。因此，課程項目的教學中采用虛擬仿真技術，在結構設計完成后通過對設計結果的建模和仿真，讓學生直觀了解所設計結構的基本性能是否符合成果的目標要求。通過設計與仿真的結合，使學生對難以用語言描述的機電結構及其特性有了更加直觀的認識，通過與所設計結構的“真實”接觸，提高學生的學習興趣和教學效果，并有利于教師對學習成果的達成度進行準確評價。同時，學生要充分利用所學過的制圖、力學、電子等基礎知識和軟件工具進行設計和仿真，培養學生綜合運用知識解決工程問題的能力，提高課程的挑戰度。

2 基于OBE理念的課程質量評價和反饋體系

課程質量評價和反饋是反映學生畢業要求是否達成的關鍵，是實現教學內容、放學方法持續改進的依據?！捌囯娖髋c電子控制技術”課程以學生是否達成學習成果為考核目標，檢查學生對知識的掌握和應用水平，注重對學生學習過程和能力培養的評價，重點考查學生自主學習能力、實踐創新能力和解決工程問題的能力。

構建課程質量評價體系，強化過程管理，結合多種考核方式，覆蓋全部教學過程，包括交流互動、作業測試、實驗操作、課堂發表、項目設計和期末考試等教學環節。建立評價量規指標，針對每個環節確定透明、具體、可操作的評分標準，對學生的學習成果進行準確評價。構建課程評價反饋體系，對學生的學習成果進行數據分析，并綜合學生線上互動反饋，線下討論反饋和學習成果反饋，系統評價課程目標的達成度。根據評價反饋結果，對教學內容和教學方法進行動態調整和實時更新，形成課程持續改進的閉環控制。本門課程共有48學時，教學內容和質量評價體系如表1所示。

表1 課程質量評價體系

3 結論

“汽車電器與電子控制技術”課程的教學設計，踐行以學生為中心的理念，以學習成果為目標引導，通過理論教學、實驗教學和項目教學的內容，利用線上與線下、理論與實踐、設計與仿真相結合的教學方法和手段，培養學生自主學習、實踐創新和解決問題的能力。通過構建課程質量評價和反饋體系，對學生學習成果客觀進行評價，對課程進行持續改進?；贠BE理念的教學設計，促進了課程目標的達成，對畢業要求和人才培養目標的實現提供強力支撐。