“傳感器與檢測技術”課程目標達成評價機制及方法研究

劉軍 于洋 高宏偉 吳東升 趙亞威

[摘 要] 面向“結果產出”建立課程教學目標評價機制對于持續改進課程教學并提高教學質量至關重要。以“傳感器與檢測技術”課程為例，基于OBE理念確立本課程教學目標及其支撐的畢業要求指標點，提出以培養學生傳感器及檢測系統綜合設計和運用能力為主線、以“學生所得”為中心的課程教學目標，建立一個基于目標分解、教學方案實施、達成度評價結果及分析、存在問題及持續改進的課程目標達成評價過程機制，充分利用學生調查問卷和教學過程考核記錄文件提取“學生所得”分項評價數據，并進行達成度結果分析，進而改進課程教學實施方案，達到持續改進課程教學效果的目的。

[關鍵詞] 工程教育專業認證;傳感器與檢測技術;課程教學目標;達成度評價;機制及方法

[基金項目] 2018年度遼寧省普通高等教育本科教學改革研究項目“新工科背景下的創新創業教育課程體系建設研究與實踐”（遼教函〔2018〕471號）;2019年度教育部第二批杭州英聯科技有限公司—沈陽理工大學產學研合作協同育人項目“新工科背景下的測控技術與儀器專業工程與創新實踐教學改革研究”（201902136013）;2020年度沈陽理工大學“課程思政”專項課題項目“傳感器與檢測技術”（沈理工教〔2020〕20號）

[作者簡介] 劉 軍（1972—），男，遼寧沈陽人，工學博士，沈陽理工大學自動化與電氣工程學院副教授，主要從事智能傳感器與檢測技術、圖像與信號處理研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）09-0131-04? ? [收稿日期] 2020-12-23

一、引言

《華盛頓協議》是本科工程教育專業認證的國際互認協議。2016年6月我國正式加入了《華盛頓協議》。隨后，工程教育專業認證成為我國高校的新風向標。工程教育專業認證的核心理念是OBE理念，即：產出導向教育（Outcome Based Education，OBE）。OBE理念的核心思想是以學生為中心，以產出為導向，持續改進，形成閉環的教學過程[1]。

在OBE理念中，學校依據不同的辦學定位和服務行業背景，確定培養目標，明確畢業要求，建立課程體系，組織教學內容，探索多樣性的培養模式和教學方法，滿足畢業生發展的不同需求，適應社會對多樣化人才培養的需要。

OBE教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果，課程目標的完成主體是學生，強調引導學生學習，最終的評價效果表現為學生在學習過程中獲得的知識和能力是否符合畢業要求，OBE強調學習成果，因此在評價過程中，重點強調有什么具體內容能夠明確地證明學生確實獲得了預期的知識和能力。所以，教師應該先明確學習成果，配合多元彈性的個性化學習要求，讓學生通過學習過程完成自我實現的挑戰，再反饋成果，以改進原有的課程教學設計方案與課程教學過程。

二、“傳感器與檢測技術”課程教學目標分解及其對于畢業要求的支撐

（一）“傳感器與檢測技術”簡介及課程教學目標分解

“傳感器與檢測技術”課程是測控技術與儀器專業學生必修的一門理論與實踐性很強的主干專業基礎課程[2，3]。課程通過對各種傳感器特性和測量方法的講授，使學生掌握傳感器與檢測技術的基本知識、基本原理和基本方法，并具有合理選擇、正確使用和改進常規電測系統的能力，以及開發和設計新的測量裝置的能力。課程主要內容包括檢測技術基礎知識、電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器、霍爾傳感器和熱電式傳感器等。本課程將為后續課程的學習，以及相關課程設計、畢業設計等奠定重要的基礎。

通過本課程的理論教學和實踐訓練，使學生具備下列知識和能力：課程目標1：掌握“傳感器與檢測技術”的基本知識、基本原理和基本方法。課程目標2：了解傳感器特性的基本概念，并能夠分析傳感器的靜態和動態特性。課程目標3：能夠解釋電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器、霍爾傳感器、熱電式傳感器的基本工作原理。課程目標4：能夠對上述傳感器的測量電路進行工作原理分析與設計，能夠對傳感器應用案例進行分析。課程目標5：具有合理選擇、正確使用和改進常規電測系統的能力，以及開發和設計新的測量裝置的能力。

（二）課程目標對畢業要求的支撐

本課程的五個課程目標重點支撐的畢業要求指標點如下：一是課程目標1和課程目標5支撐畢業要求1.1，即具有從事電子測量、儀器設計與測控工程工作所需的相關數學、自然科學，以及專業知識，能夠將其用于解決復雜工程問題。支撐權重系數為0.2。二是課程目標2和課程目標5支撐畢業要求3.1，即能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設計環節中體現創新意識。支撐權重系數為0.2。三是課程目標3和課程目標4支撐畢業要求4.1，即能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據，并通過信息綜合得到合理有效的結論。支撐權重系數為0.4。四是課程目標5支撐畢業要求4.4，即具有本專業測控技術、儀器與系統的設計、開發和解決具體問題的能力。支撐權重系數為0.2。

三、教學實施方案

本課程的授課方式以課堂教學為主，采用多媒體與板書相結合的形式，對于抽象、動態、應用的內容，采用PPT、傳感器實物圖片、傳感器原理動畫、檢測系統運行視頻等形式進行展示，對于課堂要點、關鍵知識點及數學推導內容，采用板書形式。課堂中適時安排提問環節，通過對知識點及應用方式的提問，提高學生對知識點的理解與應用能力。在課堂中也根據授課內容，適當安排研討時間培養學生提出、分析和解決問題的能力。課堂之外，還有主要傳感器特性的實驗課程，通過實際操作讓學生對一些典型傳感器的基本原理、測量電路、實際外觀、應用方法等得到深入認識與理解，并通過完整的實驗過程，培養學生進行科學實驗和研究的系統性思維。

Liaoning 110159， China）

Abstract： To establish an output-oriented evaluation mechanism of teaching objectives for a course is very important to continuously improve the course teaching quality. Taking the course of Sensors and Detection Technology as an example， we establish the teaching objectives of this course and its supporting graduation requirement index points based on the OBE concept. The teaching objectives of the course take the cultivation of students ability to design and use sensors and detection systems as the main line， and focus on students knowledge acquisition. Based the teaching objectives of this course， a process evaluation mechanism is established which includes the goal decomposition， the implementation of teaching plan， the result evaluation and the analysis of achievement degree， the existing problems and the continuous improvement. We should make full use of the student questionnaire and the teaching process examination records to get the sub-item evaluation data about students knowledge acquisition， and analyze the result of achievement degree， so as to improve the course teaching implementation plan and to achieve the goal of continuously improving the course teaching effect.

Key words： engineering education certification; Sensors and Detection Technology; course teaching objectives; achievement degree evaluation; mechanism and method