基于OBE理念的“自动控制原理”教学过程改革研讨
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作者:郭云飞 张乐 彭冬亮 吕强
摘要：针对“自动控制原理”教学过程质量提高的问题，文章基于工程教育认证OBE理念，以学生的学习产出为导向，从教学大纲修订、课堂教学改革、课后反馈预警、课程目标达成评价四个方面对“自动控制原理”教学过程进行持续改进，从而改进学生课程目标达成情况，帮助学生提高解决复杂控制工程问题的能力。
关键词：OBE;教学过程;持续改进;“自动控制原理”
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）44-0124-02
一、引言
工程教育专业认证是专业认证机构对高等教育工程类专业教育实施的专业认证，旨在为工程类专业毕业生进入所属行业就业提供教育质量保证[1]。工程教育专业认证的核心理念是“产出导向教育”（Output Based Education，OBE），其核心要素包括：以学生为中心，以产出为导向，持续改进[2]。2016年6月，我国正式成为工程教育专业认证《华盛顿协议》成员，基于OBE理念对教学过程进行改革，对提高我国毕业生教育质量，促进我国高等工程教育与国际接轨，具有重要的意义。
“自动控制原理”是自动化、电气工程及其自动化等专业的专业基础课和核心课程，在自动化专业课程体系中占有重要地位。课程内容主要包括线性連续控制系统建模、分析（时域、复频域、频域）与校正，线性离散控制系统，及非线性控制系统等。授课时需要从“方法论”、“系统论”的高度，培养学生具备分析与解决复杂控制工程问题的专业知识和能力[3，4]。
随着经济与社会的飞速发展，传统教学模式的人才培养与社会需求存在鸿沟[5]。基于OBE理念对“自动控制原理”的教学过程进行改革势在必行[6]。本文拟从教学大纲修订、课堂教学改革、课后反馈预警、课程目标达成评价四个方面对“自动控制原理”的教学过程进行持续改进，以期提高对学生的培养质量，同时帮助学生提高解决复杂控制工程问题的能力。
二、教学大纲修订
基于工程教育专业认证OBE理念的教学过程是一个反向设计、正向实施的过程。对于“自动控制原理”这门课程而言，反向设计体现的是根据专业培养方案的毕业要求及其指标点，完善修订“自动控制原理”的教学大纲，明确课程目标及与毕业要求指标点的支撑关系，制定公平、合理、可操作的平时成绩评价方法。
1.制定公开可衡量的课程目标。每一个课程目标对应毕业要求的一个或两个指标点，课程目标按照专业基础知识、利用专业知识分析问题、应用专业知识解决复杂控制工程问题三个层面进行纵向分解。
2.制定能反映学生实际水平的平时成绩评测标准。平时成绩的考核采用作业、随堂测试、课堂表现、实验环节等多种方式进行。通过和全体授课教师反复讨论，制定出更能反映学生真实水平、易操作的评定方法。
3.完善考试出卷、判卷环节。首先，试卷出题不仅要注意授课内容的覆盖度，还要明确每道题目与每个课程目标的支撑关系。其次，需要设计综合题目，反映学生对复杂控制工程问题的建模、分析与设计能力。最后，采取统一出卷、流水判卷的方式，确保期末成绩评定标准的一致性。
三、课堂教学改革
课堂教学是学生汲取专业知识、培养专业能力的中心环节。基于OBE理念的教学过程改革必须高度重视课堂教学环节的持续改进。
1.调整授课内容。基于OBE理念调整授课内容，就要围绕以学习产出为导向，根据课程目标的达成对授课内容的组成和课时占比进行优化，充分利用现代工具，增加行业企业最新发展需求的相关内容。如根轨迹部分，可以侧重讲解根轨迹的原理和基本规则，利用Matlab强化根轨迹的理解，减少学生记忆一些绘制细节。
2.优化授课形式。基于OBE理念优化授课形式，就要坚持以学生为中心，通过各种方式调动学生的听课积极性。智能手机的普及对现代授课带来了巨大冲击。禁止手机的使用不如利用手机进行授课。如开展慕课、“雨课堂”、通过手机在线平台进行随堂测试等。除此之外，将授课班学生进行分组，按照小组抢答问题也能调动大家的上课积极性。
3.建立课内闭环。基于OBE理念对课堂教学改革需要有持续改进的意识。通过随堂测试、翻转课堂等形式，可以实时把握学生对课程目标的达成情况，从而在复习课时可以有针对性的强化。
四、课后反馈预警
为了帮助学生达成课程目标，建立课后学习效果反馈机制和学困生预警制度非常重要。
1.作业反馈。通过批改学生提交的作业，可以清楚地判断每个学生对授课内容的掌握程度。多数学生掌握不好的部分需要在下节课或单元复习课重点讲解。为了避免抄袭作业，可以尽可能地布置个性化作业，如题目的参数与学生的学号关联、疑似抄袭的作业下节课随堂测试等，对确认抄袭的学生要扣除平时成绩。
2.在线答疑。授课教师通过网络教学平台、微信群、QQ、邮件等多种方式，建立师生在线答疑渠道。通过这种方式，除了解答学生疑问外，更重要的是掌握了哪些学生从不参与答疑，这些不参与在线答疑或讨论的学生往往是学困生，对学习缺少主动性。
3.预警机制。通过上述方式找到学困生之后，可以在课间与这些学生交流，了解他们学习困难的内在因素（如混毕业、没兴趣、基础差、沉迷游戏、心理问题等），进而通过反馈到院系、学工、班主任等处来帮扶学生。
五、课程目标达成评价
课程目标达成评价是毕业要求达成评价的基础，完成教学过程持续改进，实现工程教育专业认证OBE理念的重要一环。课程目标的达成评价主要从定量评价和定性评价两方面进行。
1.定量评价。定量评价主要通过平时成绩和期末成绩进行量化评价。平时成绩包括作业、课堂表现、实验等环节，根据每个环节的得分情况及支撑课程目标的权重计算平时成绩部分的课程目标达成度。然后根据期末成绩每道题目的得分情况及支撑课程目标的权重计算期末成绩部分的课程目标达成度。
2.定性评价。定性评价主要通过课程结束后学生调查问卷自我评价来实现。学生针对每一个课程目标，对自己的达成情况进行五级制自评。对于小班化课程，授课教师也可以对每位同学的表现进行定性评价。
六、结语
本文主要针对“自动控制原理”这门课程，从课程大纲、课堂教学、课后反馈及课程目标达成评价四个方面探讨了基于OBE理念的教学过程改革。希望通过这些措施，能帮助更多的学生达成课程目标，提高他们解决复杂控制工程问题的能力。
参考文献：
[1]顾佩华，胡文龙，等.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.
[2]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014，（17）：7-10.
[3]吴晓蓓.“自动控制原理”课程讲授的几个要点[J].中国大学教学，2005，（9）：28-30.
[4]王万良.“自动控制原理”课程教学中的几个关键问题[J].中国大学教学，2011，（8）：48-51.
[5]施晓秋.遵循专业认证OBE理念的课程教学设计与实施[J].高等工程教育研究，2018，（5）：154-160.
[6]吴小娟.自动控制原理在线开放课程的探讨[J].教育教学论坛，2018，（5）：180-181.
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