工程教育專業認證下的課程建設實踐探索

章勇高 劉鵬 葉滿園 曾建軍

［摘 要］ 課程建設是工程教育專業認證體系中的重要指標，通過“現代交流傳動及其控制系統”課程建設，探索工程專業的課程建設模式。圍繞專業培養目標和畢業要求，制定了課程教學大綱，確定了課程教學目標及與畢業要求的對應關系，討論了課堂教學模式和教學方式的組織形式，設計了課程考核方式及考核指標的標準，最后提出課程教學改進措施。從大綱制定、課堂教學組織、課程考核、考核評估及改進措施五個方面說明課程建設如何實現課程目標及與畢業要求的對應關系，滿足工程教育專業認證要求，提升課程教學質量。

［關鍵詞］ 工程教育專業認證；課程教學；現代交流傳動及其控制系統

［基金項目］ 2020年度江西省教育教學規劃課題“工程教育專業認證下的課堂教學質量提升策略研究——以華東交通大學電氣工程及其自動化專業為例”（20YB051）

［作者簡介］ 章勇高（1975—），男，江西撫州人，博士，華東交通大學電氣與自動化工程學院教授，主要從事電力電子在電力系統中的應用和新能源發電系統研究。

［中圖分類號］ G642.0［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）06-0096-04 ［收稿日期］ 2022-12-02

引言

在我國工程專業教育實踐中，長期存在專業培養目標模糊不清、教學活動與專業培養脫鉤的現象［1］。因此，系統性地依據工程教育專業認證標準，從專業培養目標出發，開展課程體系建設的探索和嘗試是必要的，對于推進工程教育改革、增強工程人才對社會發展的適應性、提升工程人才的國際競爭力具有重要的意義［2］。

本文以“現代交流傳動及其控制系統”的課程建設為例，從課程教學大綱制定、課堂教學、課程考核、課程教學評估及課程改進措施五個方面論述如何以工程教育專業認證為導向，有效地開展相關課程建設，提升課程教學質量。

一、課程教學大綱建設

工程教育認證的核心理念之一是成果導向［3］，要求課堂教學必須以學生通過教育后獲得的能力（畢業要求）作為目標，而課程教學大綱是教學設計、教學實施、教學建設和教學質量評估的重要依據，是課堂教學中實現教學目標的基本保證。傳統的教學大綱主要規定講授內容、課時、章節安排及先后順序等，卻沒有闡明為何要講授這些內容，及各章節內容與學生能力培養之間的關系，從而出現“教師教得迷迷糊糊、學生學得稀里糊涂”的情況。所以，為貫徹成果導向理念，必須首先合理地設計課程大綱。

以學校定位與專業培養目標和畢業要求為指導，結合工程教育專業認證三大核心理念和教學任務，課程教學大綱不僅應具備明確的課程目標，而且需要建立課程目標與畢業要求之間的矩陣關系，設計支撐課程目標的教學內容，建立課程目標的考核方法和評分標準。

根據這一構建思路，“現代交流傳動及其控制系統”的課程目標設計有三條，簡述如下：（1）了解各種異步電動機調速技術的發展、基本分類，尤其根據對轉差功率處理的不同方式進行分類。（2）理解轉差功率不變型調速方式的內涵，掌握基于穩態數學模型的異步電動機機械特性分析方法，掌握幾種電壓頻率協調控制方式下的機械特性及其特點。了解通用變頻器及拓撲結構，理解六脈波控制、SPWM控制、電流滯環控制和SVPWM控制的原理及本質。掌握基于磁鏈解耦控制的矢量控制系統和直接轉矩控制系統的基本組成及控制原理。（3）理解轉差功率饋送型調速系統的內涵。了解繞線異步電動機雙饋調速的系統構成及基本原理，掌握其五種工作狀態，理解串級調速系統的效率和功率因數計算，了解串級調速的機械特性和控制原理分析。設計的課程教學大綱既與課程支撐的畢業要求指標點有清晰的對應關系，又與課程教學合理銜接，同時各課程目標間存在能力遞進關系。當然，為使教學大綱具備“可教學、可評價”的特點，我們還設計了教學內容、課程目標達成途徑、評價依據及課程目標評價標準。

二、課堂教學的組織

課堂教學組織就是在教學過程中建立教師和學生的組織及交互的活動，是實現課程目標的重要手段［4-5］。課堂教學組織以激發學習興趣、培養自學能力、挖掘思考潛力、啟發內在悟性為目的，同時注重教學方法和手段的改進與創新，使學生逐步了解和學會現代交流傳動系統的分析、仿真和設計，提高處理復雜問題的能力。

有效組織課堂教學是構建良好學習環境、建立合理教學秩序及提高教學質量的基礎。因此，課堂組織是課程教學的紐帶。課堂教學組織不僅體現授課教師的教學能力，還能夠體現授課教師的責任心，是課堂順利進行的保證，組織得好，效果就好。課堂教學組織需要考慮課堂教學組織的單元構成、課堂教學形式及課堂教學方法。課堂教學組織的構成有班級授課、分組學習、個性化學習三種基本形式，課堂教學形式有線上、線下和線上線下混合方式，課堂教學方法有引導式、啟發式、討論式及多媒體輔助等。不同的組織構成與課堂教學形式各有優勢，在教學中需要相互補充。然而，傳統的線下班級授課制仍然應作為課堂教學的主要組織形式，因為線下授課有利于發揮教師的主導作用，課堂教學效率高，科學知識的傳授效果也是很好的。具體到“現代交流傳動及其控制系統”課程教學組織中，不同的教學內容根據知識點的不同性質，適合不同的教學組織模式。因此，將課程內容按照章、節確定每個知識點的性質，考慮各個知識點之間的相互關系，從而按知識點模塊確定單元教學模式、教學形式及教學方法，從而保證課程目標的實現。課程教學組織基本結構如圖1所示。

三、課程的考核

課程考核是工程教育專業認證體系課程建設中的重要部分，是人才培養過程中極其重要的環節。根據工程教育專業認證標準要求，教學過程和課程考核需要依據課程目標進行設計，不僅要在課程內容深度上與課程目標匹配，廣度上也需要相匹配。傳統的課程考核方式主要采用試卷評分方式，而且存在多閉卷、多筆試、多理論、考試方式單一等特點，很難有效地調動學生的學習積極性，不利于提高學生的綜合素質，也不利于合理地評價教師的工作。因此，需要采用更加科學合理的、多樣化的考核方式，不僅體現對知識要點的掌握，而且更要突出應用和創新能力的評價，以創新意識和實踐能力的培養替代單純檢驗是否掌握課堂知識，讓考試成為學生繼續學習的過程。

為了實現課程目標，需要設計合適的考核方式、考核內容及評價標準。由于“現代交流傳動及其控制系統”是一門綜合性很強的專業課，課程考核方式包括考試考核和平時考核，分別占比70%和30%。平時考核包括課后作業、課堂作業以及平時表現，分別占10%。不同的目標采用不同的途徑，通過課后作業、平時表現與期末考試達成課程目標1，分別占比26.7%、26.7%和46.6%（見表1）。

四、課程教學的評估

課堂教學的評估是課程體系建設的有機組成部分［6］，得到了授課教師和教學管理部門的高度重視，對于控制課程教學質量、評估課程教學成果、監督課程教學過程及推動課程教學改革起著重要的作用。課程教學評估的途徑多元，采用學校、學院、同行、學生及自評“五位一體”的課程教學評估體系，如圖2所示。

學校教務管理部門及學院分別組織專家督導組下課堂聽課，檢查教學材料，完成校、院兩級的評估；同教研組教師之間互相評估打分，建立同行評價；學生對課堂教學的組織實施進行總體評價，實現學生評教；最后，課程考核結束，教師需要進行教學小結，完成自評。

教學小結包括成績統計分析、考核方式及成績評定說明、課程目標達成情況分析、畢業要求達成度評價及存在的問題和改進措施五部分。成績統計分析需要統計考試成績、平時成績和總評成績三項指標的各個分數段人數及每一題目的得分情況，計算得分率，分析低得分率題目出現的原因并提出建議；小結還需對試卷的題目難易構成比例進行合理性說明，分析題型結構。一般該課程涵蓋六種題型：填空題、簡答題、繪圖說明題、繪圖綜合題、計算題和公式推導題。內容涵蓋教學大綱規定的各章節，并結合工程應用實際。課程考試內容涵蓋課程目標1～3，分別占比5%、70%、25%。小結還需要定量計算課程目標達成度與畢業要求滿足度，將計算結果分別生成不同的表格，繪制雷達圖以直觀展示各課程目標達成度，為課程改進措施做準備。

五、課程改進措施

持續改進是工程教育專業認證通用標準中的七個方面之一，教學管理和教學過程都需要持續改進。持續改進是課程建設的最后一個環節，也是最重要的環節，是保證教學質量良性優化的必要條件，也是教學質量得以提高的組織保障。考核結束后，教學小結最后一個項目就是改進措施。“現代交流傳動及其控制系統”課程建設的改進措施主要體現在對各級教學評價的反饋機制上，任課教師需要定期地查看校、院、同行、學生的評價反饋信息，并有針對性地回應和改進。

首先，對課程目標達成度中存在的問題進行分析，針對達成度較低的課程目標有針對性地提出改進措施。其次，對畢業要求達成度數據進行分析，評估學生的工程能力的掌握程度，評價課程是否滿足畢業要求：一方面可以優化課程教學大綱，另一方面也可以優化課堂教學組織與課程內容。最后，對每一個課程目標達成情況進行細化分析，根據學生對各目標對應的課程內容得分情況劃分教學難易，在下一年度的教學中提出改進方案，對課程內容、教學方法、試題設計等提出建議，優化教學組織。這不僅使教師教得輕松，而且學生也學得明白。

結語

依據專業培養目標，在《工程教育認證標準》及《專業補充標準》的指導下，我們開展了“現代交流傳動及其控制系統”的課程教學大綱制定、課堂教學、課程考核、課程教學評估及課程改進措施等五個方面的課程建設內容，說明課程建設需要圍繞專業培養目標和畢業要求，制定課程教學大綱，通過課堂教學、考核、評估和改進的循環機制，計算課程目標達成度和畢業要求達成度并進行數據分析，對課程建設進行優化，提升課程教學質量，從而符合工程教育專業認證的持續改進理念。

參考文獻

［1］王金旭，朱正偉，李茂國.成果導向：從認證理念到教學模式［J］.中國大學教學，2017（6）：77-82.

［2］任紅衛，劉美.工程教育專業認證背景下培養目標和畢業要求的制定：以廣東石油化工學院電氣工程及其自動化專業為例［J］.教書育人（高教論壇），2016（15）：20-21.

［3］孫抗，杜少通，李曉明，等.基于成果導向的繼電保護課程教學［J］.高教學刊，2019（19）：92-94.

［4］關守寧.新時期“以學評教”的課堂教學質量評價體系構建的研究與實踐［J］.教育教學論壇，2019（29）：167-168.

［5］王利華.以課堂教學攻堅全面提升本科人才培養質量［J］.中國高等教育，2019（12）：19-21.

［6］葉樹江，侯宇新.以專業認證為抓手建設高質量工程教育人才培養體系［J］.中國高等教育，2018（Z2）：21-22.

Exploration of Course Construction under the Professional Certification of Engineering Education： Taking Modern AC Drive and Its Control System as an Example

ZHANG Yong-gao， LIU Peng， YE Man-yuan， ZENG Jian-jun

（School of Electrical and Automation Engineering， East China Jiaotong University， Nanchang， Jiangxi 330013， China）

Abstract： Course construction is an important indicator in the certification system of engineering education specialty. Through the course construction process of Modern AC Drive and Its Control System， the course construction mode of engineering specialty is explored. Based on the professional training objectives and graduation requirements， the curriculum syllabus is formulated， the curriculum teaching objectives and the corresponding relationship with graduation requirements are determined， the classroom teaching mode and the organizational mode of teaching methods are discussed， the curriculum assessment methods and the criteria for assessment indicators are designed， and finally the measures for improving the curriculum teaching are proposed. From five aspects of outline formulation， classroom teaching organization， curriculum assessment， assessment and improvement measures， this paper explains how to achieve the corresponding relationship between curriculum objectives and graduation requirements， meet the certification requirements of engineering education and improve the teaching quality of the curriculum.

Key words： professional certification of engineering education; course teaching; Modern AC Drive and Its Control System