基于OBE模式下电路课程教学改革探索
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作者:杨友平
[摘 要] 电路课程是电气类专业学生所学的第一门学科基础课，在整个教学环节上起着承前启后的作用。基于OBE教育理念，针对该门课程在目前教学中存在的问题，采用一些相应的改革措施，以期达到OBE模式下的教学目标。
[关 键 词] 电路;OBE模式;工程教育;教学改革
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）28-0052-02
新工科背景下，以成果为导向的工程教育理念，促進我院积极开展相关专业课程教学改革。电路作为电气工程及其自动化专业的一门学科基础课，在整个电气类专业人才培养方案和课程体系中起着承前启后的重要作用，它是电子技术、电力电子技术、电机学、电力系统分析等后续专业课程学习质量的保障，在整个课程教学体系中处于重要地位。
一、基于OBE模式电路课程教学存在的问题
OBE认为：学生学习产出驱动教育系统运行。如果教育过程不能培养学生具有特定的能力，教育过程结构和课程就要被重构。电路作为一门重要的学科基础课，通过以往的教学实践与现代工程教育理念相比，感觉该课程教学存在以下几方面的问题。
（1）教学目的不够明确。在教学过程中，部分教师注重基本概念、基本定律的讲解，而对学生能力方面的培养做得不够，从而影响学生后续课程的学习。（2）教学手段单调，缺乏新意。目前，电路课程不少教师借助多媒体教学，虽然提高了教学效率，但缺乏师生间的交流互动，激发不起学生的学习兴趣。（3）教学模式单一。多数教师通常以教材为中心，未能结合生活中的真实例子讲解，教学内容枯燥，激发不起学生的学习热情。（4）以教师为中心的教学模式。此种教学模式让学生被动地接受知识，学生形成了懒于思考和分析问题的习惯，从而影响了学习效果。（5）学习效果的评价方式简单。目前对学生该门课的成绩评定，主要通过一次课程结业考试成绩和实验报告成绩作为主要考核指标，缺乏全面的评价标准，未能对学生的综合素质作系统的量化测评，不利于学生创新能力的培养。基于电路课程教学中存在的问题，提出对该课程进行教学改革的几点想法，作为一种探讨和尝试。
二、针对课程教学中存在的问题采取的相应对策
在现代工程教育理念下，教师在教学实践过程中不断将教学活动与学生应达到的预期目标进行比较，驱使教师不断地完善教学实践活动过程，让学生毕业时达到预期的能力和水平。电路作为电气工程及其自动化专业的一门学科基础课，应该把该门课作为一个平台基础课加以建设，针对课程在教学过程中存在的问题，有必要对该课程进行教学改革，使之适应现代工程教育理念的需求。
（一）基于OBE模式制定符合专业特色的课程教学目标
电路是一门学科基础课，通过对学生进行基础理论教学和实践技能的培养，养成良好的学习习惯，这为后续专业课程的学习及将来从事电方面的工作打下基础，这就要求制订符合专业特色的课程教学大纲，在进行课程教学大纲修订过程中，以学生毕业时应达到的能力和水平为培养目标，制定课程理论基础和实践教学内容，以期达到学生通过本学科基础课的学习，既具有较为扎实的基础理论知识，又具有一定的实际动手能力，同时也具有一定的创新意识，激发学生学习专业课程的兴趣。
（二）改革教学内容
1.改革电路分析中部分理论教学内容
对电气工程及其自动化专业来说，该课程教学内容应与其他专业有所差别，在教学内容上侧重电路理论、非线性等方面的基础知识。首先，选用合适的教材。我们选用了邱关源主编的、普通高等教育“十二五”国家级规划教材——电路，作为学生的学习用书。其次，在讲授过程中，根据后续课程需要，对所授内容及顺序作适当调整。主要讲授电路模型和电路基本定律、电阻电路的等效变换和一般分析方法、电路动态分析、相量法、正弦稳态电路的分析、三相电路、非正弦周期电流电路和信号的频谱、电路方程的矩阵形式、二端口网络、非线性电路简介等内容[1]，适当增加非线性电路所授内容，因为随着半导体器件在电力行业中大量被使用，非线性电路理论越来越重要，因而学生有必要对非线性电路理论和相关前沿知识有所了解。学生通过对非线性电路理论的了解，为后续相关专业课程的学习打下一定的理论基础。
2.改革实践教学内容
重视学生实践动手能力的培养，为引起学生对实际动手能力培养的重视，将电路实验环节单独设课、单独考核，1个学分，共16学时。电路实验课程共开设了基尔霍夫定律、叠加定理和互易定理、最大功率传输条件测定等验证性实验和受控源的实验研究、感性负载功率因数提高、RC选频电路等综合设计性实验项目共12项，主要以综合性和设计性实验为主;对动手感兴趣且学有余力的学生，可适当为其提供小制作条件与场地;对少数优秀学生为其搭建创新平台[1]。在课堂教学上，将课堂教学与实践相融合，采用随堂边学边仿真的教学形式进行知识讲解，让学生从简单的电路开始，边做、边学、边思考。实验由简单到复杂、由单一到综合、由验证性实验过渡到设计性实验，逐步激发学生的学习兴趣，不断提高学生的实际动手能力。在课堂外，鼓励学生多参加各种兴趣小组，参与各种竞赛性活动，增加学生的实践机会，进一步提高实践能力。在课下，鼓励学生登录相关高校开放的“虚拟仿真实验教学中心”网站，进行相关“虚拟仿真实验项目”的实验和学习。
（三）改革教学方法和教学手段 1.采用启发式教学方法
采用启发式教学方法，诱导学生开启追求科学的思维，也能提高学生分析问题和解决问题的能力。启发式教学形式多种多样，在课堂教学中常采用的方法有“疑问法”“比较法”和“归纳法”等方法[2]，这些方法的采用就是为了活跃课堂气氛，增加师生间的互动，但无论采用何种方法，目的都是为了提高上课效率，起到事半功倍的教学效果。
2.引入MOOC改进授课方式
MOOC授课方式是近几年来兴起的一种教学模式，此种教学模式越来越被教师所接受，且已在部分教师的授课中得以实现，学生可以脱离课堂，在课下接受知识。通过MOOC方式，学生可下载教师录制的学习视频，课下对所学课程内容主要知识点进行学习[3]。这种学习方式对学生来说，既可以对所学课程内容进行补充，又可以增加學生答疑解惑的途径，同时通过网络可获得更多优质的教学资源。
3.引入翻转课堂教学模式
翻转课堂教学模式是以学生自学为主、教师讲解为辅的一种教学模式。教师根据学生的学习情况，通过增加学生自学内容，借助MOOC学习平台，独立完成相关学习内容。教师在课堂上，以提问和出作业题的形式了解学生的自学情况，教师通过与学生之间的交流，及学生与学生之间相互交流的情况，教师再针对学生的学习时所出现的具有普遍性的问题，在课上进行集体解答，这样既节省宝贵的课堂时间，又增强了师生之间、学生之间的互动交流，还可以激发部分学生的学习灵感。
4.采用“板书+多媒体（PPT）”的教学手段
多年的教学实践表明，采用单一的板书教学，已满足不了当今大学授课的需求，尤其对电路课程的教学，因为在教学过程中，含有大量的电路图以及大量的分析和计算过程，如果通过板书形式展现，就会占用大量的课堂时间;如采用单一多媒体（PPT）教学，教学效果会不佳;在教学中，有些教学内容需要较多的推演和过程分析，且逻辑性较强，如想把这些问题讲清楚，就需具体问题、具体分析;因而有时采用单一的多媒体（PPT）教学，教学中迁移效果并不会很好[3]。通过近几年的教学实践，采用将板书与多媒体（PPT）结合起来的教学手段，其教学效果显著改善。
5.网络教学与课堂教学相结合
互联网技术已应用到每个行业，其发展速度非常迅猛，网络教学已成为课堂教学的重要组成部分。电路教学是电气类专业的一门学科基础课，学这门课的人数较多，我院本专业每年有130多人，教师面对如此多的学生，一一进行答疑解惑较为困难。因此，课下部分内容采用网络教学可以对课堂教学进行适当补充，弥补课堂教学中的不足。教师可以利用网络把一些学习参考资料、补充习题等放在网上，供学生自学，这样既可以扩展学生学习本课程的知识面，又可以促进学生主动学习，还可以通过网络和教师进行交流学习。如近几年由教育部在线教育研究中心推出的最新研究成果——雨课堂，是将课前、课上、课后的每一个环节，基于PPT和微信方式来实现师生间多元互动，实现教学全周期数据分析，实时把线上、线下的学习成果展示出来的新型教学模式，从而提高了整个课堂学习效率。
（四）成绩考核方式多样化
目前该课程的考核方式多采用闭卷形式，但主要是侧重于理论知识，其考核形式较为单一，不能全面真实地反映某一个学生对该门课的学习情况，因此，需采用全面、综合、多种方式的课程考核方式，考核时教师应依据授课方式加以考核。该门课的成绩包括理论考试成绩、平时成绩、实验项目成绩，以其中的理论考试和实验项目成绩为主，平时成绩为辅[3]。这种成绩考核方式可以较全面地对学生进行测评，有助于全面了解学生的学习情况和综合能力，以便教师对学生的学习情况有一个客观评价，并对课程的考核方式进行适当改革，如理论成绩的考核可以通过雨课堂进行，建课程考试试题库，1门课可以进行3次考试，取其中分数最高的1次作为该门课的理论考试成绩。实验成绩的考核，可以适当加大综合性实验成绩的比重，同时对参加网络“虚拟仿真实验项目”学习的实验成绩予以承认。通过多种方式的成绩考核，教师可以较全面了解学生对该门课的学习情况，便于教师对以后的教学活动作进一步改进。
三、结语
基于OBE模式针对电气类专业学生学习电路课程中存在的问题，采取了相应的对策，通过近两年的教学实践活动，收到不错的教学效果，除了学生成绩有所提高外，学生的实践动手能力也得到了增强，为后续相关课程的学习打下了一定基础。
参考文献：
[1]石峰，王昊.电路教学改革的探索与实践[J].中国电力教育，2017（1）.
[2]许瑾.基于卓越工程师培养目标的电机学课程教学改革[J].大学教育，2017（1）.
[3]杨友平.实施混合式教学，提高“电机学”课程的教学效果[J].考试周刊，2017（7）.
◎编辑 赵瑞峰
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