OBE理念下課程教學目標達成評價的量化分析與持續改進研究*

◆岳宏衛 劉慶華 徐衛林 鄧艷容 施娟 晉良念

0 前言

工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保障制度，是提高人才培養質量和實現工程教育國際互認以及工程師資格國際互認的有效途徑[1]。基于成果產出的教育（Outcomes-based Education，OBE）理念是工程教育專業認證的核心，作為一種先進的教育理念，在歐美等一些國家已形成一套比較完整的理論體系和實施模式，而且已經被證明是高等工程教育改革的正確方向[2]。自從2016年我國成為《華盛頓協議》第18個正式成員國以來，工程教育專業認證已經成為我國本科工程院校提高人才培養質量的主要手段，是我國高等工程教育教學改革的一個重要的發展方向。

OBE理念強調畢業要求的達成和課程體系的建設，課程考核評估是課程體系建設的一個重要環節。本文通過桂林電子科技大學信息與通信學院電路分析基礎課程的教學改革實踐，提出一種基于OBE理念的課程目標達成評價的量化分析方法，通過定量評價及質量監控，促進課程教學的持續改進，為工程教育專業認證中畢業要求達成評價提供依據和質量保證。

1 課程目標達成評價的量化分析

課程目標達成評價是衡量課堂教學效果的重要手段。桂林電子科技大學信息與通信學院電路分析基礎課程目標表述如下。

課程目標1：能夠運用物理、數學的基本原理，通過理論分析推演基爾霍夫定律和歐姆定律，從而推理得到支路法、網孔法、節點法、回路法等基本分析方法和疊加定理、戴維南定理、諾頓定理等網絡定理，對直流電阻電路、動態電路和正弦交流電路進行分析和計算，以能準確表述電路的工作原理和響應特點。

課程目標2：能夠運用工程科學方法，通過理論分析和推理，對正弦交流電路功率及有效傳輸進行識別和求解，以得出有效結論。

課程考核方式由平時測試、大作業、期中考試（開卷）、期末考試（閉卷）構成，成績評定：平時測試占20%，大作業占10%，期中考試占10%，期末考核占60%。平時測試成績為三次階段測試和一次總測試的平均值。

課程目標達成值TK的計算公式為：

其中，Ai為支撐第K個指標點第i項的學生平均成績，Bi為對應項的滿分值。以桂林電子科技大學信息與通信學院2016級學生電路分析基礎課程的統計數據為例，286名學生課程目標1和課程目標2的達成度分別為0.68和0.67，達成情況不是很理想。

圖1和圖2分別給出的是期末考試、平時測試及期中考試的統計數據，由圖可以看出：相對于最大值，平均值較高的有期末考試第一大題（選擇題）、2.1題、2.2題和階段性測試，說明學生對電路分析的基本理論、疊加定理、最大功率傳輸等知識點掌握較好；期末考試2.3題、2.4題、2.5題的考核結果相對較差，說明大部分學生對一階電路、正弦穩態電路的功率傳輸以及理想變壓器的應用分析還不夠熟練掌握和深刻理解。另外，從方差的結果來看，離散度比較大的有期末考試的第一大題、2.4題、2.5題和期中考試，說明學生在基本知識點掌握，運用所學知識去分析、解決復雜工程問題的能力，以及對階段性測試的重視程度等方面，存在較大的個體差異。

圖2 平時測試及期中考試成績統計

圖3和圖4分別給出的是全院286名學生課程目標1和課程目標2達成情況分布。由圖可知：課程目標1的個體達成度低于0.4的學生有第25、57、66、90、104、146、147、167、183、194、255號學生；課程目標2個體達成度的離散度較大，有更多學生的達成度低于0.4，說明學生對電路分析基礎知識的掌握、理解、分析與應用等方面存在較大的個體差異。

圖3 課程目標1學生達成情況分布

圖4 課程目標2學生達成情況分布

根據以上量化分析，得到以下考核結果。

1）對任課教師來說，由于大部分學生對一階電路、正弦穩態電路及理想變壓器等知識點的平均得分較低，且方差也較大，說明這些知識點是學生學習的難點，是課程教學的短板，在對下一屆學生的教學過程中需要加強對這些知識點的講授。

2）對學生個體而言，課程考核評價結果顯示學生存在較大的個體差異，特別是第25、57、66、90、104、146、147、167、183、194、255號學生對課程目標1和課程目標2的達成度均較低，說明這部分學生的學習態度或學習方法出現問題，需要做好思想工作和輔導工作，給予學習方法指導和人文關懷，是后續課程教學過程中需要重點跟蹤和關注的對象。

2 質量監控和持續改進措施

為了有效地提高課堂教學質量，課程組按照OBE理念的要求對電路分析基礎課程的質量監控和持續改進方法進行深入實踐與探索。

注重學習過程的質量監控 針對以前教學過程質量監控手段比較單一的問題，課程組在多年教學改革與實踐的基礎上逐步建立起“監控—評價—反饋—改進”的閉環課程質量監控體系，教學過程中的多環教學監控及反饋情況如圖5所示[3]。整個課程教學過程分成開課前準備、課堂授課過程和結課后總結三個部分，各部分教學活動的質量監控方法如下。

圖5 教學過程中的多環教學監控及反饋

開課前，學院領導或督導隨時抽查任課教師的開課準備情況，要求任課教師除了要準備好教材、授課計劃、教案、教學大綱和教學過程登記表等材料外，還要認真備好第一堂課。學院要求各任課教師認真上好第一堂課，要讓學生一開始就知道所授課程在整個課程體系中的地位和作用，讓學生產生求知欲，激發起學習興趣和積極性。

在課堂授課階段，通過實施中國大學MOOC平臺線上討論區、QQ群在線輔導答疑、建立微信群、檢查作業完成情況以及每周一次的輔導答疑等教輔手段，能夠得到最及時的情況反饋，隨時掌握學生的學習動態；每兩章結束后，安排上一次習題課，通過典型習題以及易錯習題的詳細講解，提高學生分析、解決復雜電路問題的能力，養成良好的工程思維習慣；通過期中考試，可實現階段性的考核與教學反饋；再通過課程初期、中期和末期組織召開的師生座談會，可以了解學生在不同階段的學習掌握情況。

課程初期的師生座談會一般安排在開課后兩周內召開，主要了解學生的基礎、興趣及困惑等內容，根據學生反映的問題，教師提出相應的意見和建議以幫助學生盡快融入新課學習。中期師生座談會安排在課程授課進度完成一半之后進行，此時學生對課程已經有了比較深入的了解，學習中也碰到一些問題，在座談會上能夠提出比較有針對性的問題和建議，有利于剩余課程內容教學的改進。課程末期師生座談會安排在結課之后、考試之前進行，這時學生已經學完全部的內容，對教師的教學方法也有了全面的了解，知道學習中還沒有理解和掌握的知識點，可以針對課程的教與學提出比較客觀、中肯的意見和建議，便于教師改進教學方法，并在考試之前為學生掃清學習障礙，提升教學質量。

期末考試結束后的結課總結階段，通過對考試質量分析報告、課程達成度分析報告、教師評學、學生評教和調查問卷等多方面評估對比，形成課程的總結報告，并在下一年度的課程教學中進行持續改進。

通過以上課程教學質量監控體系的建立與實施，任課教師能夠及時掌握學生的學習動態，實現對課程教與學的實時調控。

多種方式改進教學方法 根據以上課程考核評估及質量監控結果，提出以下持續改進的措施。

1）推動教學方案改革，注重培養學生的實踐能力。電路分析基礎作為典型的工程基礎課程，在教學中要著重培養學生解決復雜工程問題的能力、良好的工程素養、團隊協作精神，改變傳統教學模式中學生被動接受知識的狀況。為此，課程組對大綱進行修訂，選擇合適的教材，從工程師培養的角度深度凝練物理、數學的基本原理及抽象思維方法與電路分析的關系，并積極推動理論教學和實踐教學相互促進和補充。在課程教學方案改革中，為培養學生的工程素養和創新能力，增加大作業的考核環節，給學生創造理論與實踐相結合的機會，使他們得到更全面的鍛煉。

大作業要求學生組隊完成一個特定功能電路的設計與驗證，通過實際訓練來提升學生的學習興趣和實踐能力，既鞏固了所學的理論知識，又能切實鍛煉學生的實踐動手能力，形成良好的理論教學與實踐教學正反饋互動。同時，在資料查閱、電路架構選型、元器件選擇、電路仿真驗證、面包板電路制作、測試驗證和大作業論文撰寫過程中，培養學生的分工合作、團隊溝通能力和科學文獻查詢及撰寫能力，提升學生運用專業知識分析、解決問題的能力。大作業的考核能夠將基本原理與工程實踐問題有機結合起來，讓學生探討工程應用的方法，并體驗到工程應用的樂趣。

2）積極制作網絡教學資源，采用線上預習線下講解討論式教學。OBE理念要求按照支持解決復雜工程問題畢業要求達成的需要，開展理論教學活動[4]。為此，課程組積極建設網絡教學資源，基于中國大學MOOC平臺推動采用線上預習線下講解討論式教學改革。表1給出的是線上預習線下講解討論式教學方案，要求學生在課前對教師制作或指定的網絡資源進行基本教學內容的學習，釋放課堂教學的時間和容量，教師在課上可針對復雜和較難的教學內容進行深入講解。在此基礎上結合基于問題學習的教學法，通過布置綜合性、應用性較強的問題，并由教師在課堂上組織問題討論、匯報點評，幫助學生實現對知識的深入理解及內化，改善學習效果。課后進行隨時的線上答疑、作業批改及典型習題的講解，能夠及時解決學生學習過程中遇到的問題。通過課前、課中和課后三個環節的學習，加強基礎知識的融會貫通，最終使學生能夠掌握電路分析的基本定律，理解其精髓，掌握其思想和方法，切實提高學生分析、解決復雜電路問題的能力。

表1 采用線上預習線下講解討論式教學

因材施教，分類指導和跟蹤 OBE理念要求把培養學生解決復雜工程問題的能力作為本科工程教育的基本定位，對學生開展分類指導與跟蹤。針對課程目標考核評價及質量監控過程中發現的問題和不足之處，在后續的課程教學中需要分門別類地進行跟蹤與改進。

1）對于反映出的學生個體差異和學風問題，聯合輔導員、班主任、任課教師及學生家長進行多管齊下的教育與指導，讓各方力量形成合力，以達到最佳的教育效果。

2）實施幫扶措施，對于反映出的不同學生知識點的掌握差異，除加強重難點教學，進行授課方式、課外輔導方式和考核方式等改革外，要落實幫扶措施，實施分類指導。對成績好且有考研意向的學生進行特別指導，幫助這部分學生開展研究性學習；對后進學生需要進行重點跟蹤和心理輔導，耐心做好思想工作，端正其學習態度，使其認識到學好專業課程的重要性，樹立信心，迎頭趕上，最終也具備分析、研究及解決復雜工程問題的能力。

表2給出的是最近幾年桂林電子科技大學信息與通信學院電路分析基礎課程目標達成情況。由表可知：通過不斷地深化課程教學改革和持續改進，課程目標1達成情況呈穩步上升的趨勢，課程目標2的達成情況稍差一些，說明課程目標2是教學中的真正難點。

表2 最近幾年桂林電子科技大學信息與通信學院電路分析基礎課程目標達成情況

3 結語

本文結合桂林電子科技大學微電子科學與工程專業工程教育專業認證工作，對OBE理念下電路分析基礎課程目標達成評價、教學質量監控體系和教學方法持續改進進行探索，根據對學生課程考核結果、課程目標總體達成情況和個體達成情況所做的量化評價結果，采用行之有效的學習過程質量監控體系，可以及時發現教學短板和學生個體的差異，為課程教學的持續改進以及學生的跟蹤指導提供依據，對提高課程教學質量和高校人才培養質量具有重要的指導意義。