你的位置:首页 > > 刊文精选

教育教学论坛刊文:应用型电气专业课程体系重构评价与持续改进探索

2021-8-16 17:23:12点击:

何致远 郑玉珍 康敏

[摘 要] 针对课程体系与区域经济发展的有效衔接、课程考核评价与毕业要求的可支撑与可衡量等问题,坚持OBE理念导向,通过重构专业核心课程体系及完善持续改进机制,浙江科技学院电气工程及其自动化专业改革取得初步成效,形成了主动适应浙江省经济发展要求的应用型电气工程本科专业核心课程体系与持续改进机制,并在实践中得以检验与完善,应用型人才培养质量得到提高。

[关键词]电气工程专业;核心课程体系;持续改进机制;产出导向

[基金项目] 2020年度教育部电气工程及其自动化专业省级一流本科专业建设项目(〔2019〕46);2018年度浙江科技学院“基于OBE的电气工程专业课程综合评价体系优化研究与持续改进实践”(〔2018-39〕);2016年度浙江省教育厅“基于用户需求提升学生实践创新能力的电气工程教育课程体系改革实践”(jg20160118)

[作者简介] 何致远(1961—),男,浙江杭州人,硕士,浙江科技学院自动化与电气工程学院电气工程系教授,浙江省一流本科专业建设项目负责人,主要从事电气工程及其自动化研究。

[中图分类号] G642.0? ?[文献标识码] A? ? [文章编号] 1674-9324(2021)08-0100-04? ?[收稿日期] 2020-07-21

一、概述

20世纪70年代以来,电气工程学科的发展定位为“强弱电结合,弱电为强电服务”,并以此改造电气工程学科的核心课程组成[1]。在工程教育认证及“新工科”背景下,地方高校的课程体系各具特色[2-4]。浙江省是经济较为发达的省份,电气行业领域的民营经济特色尤为显著。浙江科技学院是省属本科高校,电气工程及其自动化专业以服务区域经济发展战略和产业转型升级为目标,结合工程教育认证标准,以知识能力素质产出为导向,开展专业核心课程体系重构与持续改进优化等系列教育教学改革,2015年、2019年两次通过全国工程教育专业认证。通过改革实践,形成了基于OBE与适应区域经济发展的电气工程专业核心课程体系及持续改进机制,并在实践中得以检验与完善。

通过重构专业核心课程体系及完善持续改进机制,解决了课程体系与区域经济发展的失衡问题、课程对毕业要求支撑的定向性与可衡量性问题、课程考核评价无法全面科学考察课程目标达成问题、课程评价结果与持续改进的针对性衔接问题等影响办学水平提升的四大瓶颈问题。

二、改革的方法与举措

(一)重构专业核心课程体系,支撑区域经济发展

按照浙江省“十三五”经济发展战略,围绕电机系统与电气控制、电力系统与新型供配电、电力电子与新能源变换等本省经济发展重点技术领域,专业核心课程形成电源及新能源应用技术、电机与电气自动化技术、电力系统与供配电技术等三个方向。在深度调研培养目标合理性的基础上,根据专业办学特色与积淀,细分形成30条毕业要求指标,全面覆盖工程教育认证通用标准与专业补充标准,充分考虑各指标的可衡量性与可评价性,形成对培养目标的有效支撑。

基于毕业要求指標点的达成,遵循“优化基础、强化能力、提高素质、发展个性、推进创新”总要求,以知识能力素质协调发展为目标,设计毕业要求达成矩阵,优化整合专业核心课程体系。

技术因素课程方面,专业基础课程覆盖计算机技术、工程图学、电路、电子技术、电磁场、控制理论等六个工程领域;增设“电力系统基础”,调整“电机学”教学内容;整合“电路原理”“模拟电子技术”“数字电子技术”,形成“电路与电子技术”系列课程,贯穿教学内容知识点,将数字电子技术部分内容提前教学,以支撑学生科技创新活动,调整电路原理部分知识点的教学顺序,在“复变函数”课程后再开展动态电路分析教学,便于学生掌握频域分析方法;将“单片机原理”和“微机原理与接口技术”两门课程整合为“微机原理与单片机技术”,并调整教学学期,适应学生科技创新活动需求;结合本省“互联网+电气装备”重点战略,增设方向课程“电气控制智能化与网络化”;设置“电器控制与可编程控制器”“微机原理与单片机技术”2门双语课程,采用全英文授课,彰显国际化特色。工程技术实习、毕业设计等环节要求选题源于企业实际,培养学生解决工业现场复杂电气工程问题的能力。

非技术因素课程方面,形成了工程伦理、项目管理、工程经济学、工业标准、环境保护与可持续发展、科技写作等系列课程群,促进学生理解工程对社会、经济、环境、健康等方面的影响,增强书面表达交流能力,适应社会对毕业生素质和能力的需求。

按知识、能力、素质培养递进要求,构建课程地图,明确课程先修后修的知识内涵联系,调整部分专业核心课程学时和开课学期,增加课外学时。重构后的课程体系凸显了电气工程专业学科发展特色,并主动适应区域经济发展需求。重构的专业核心课程体系结构见图1。

(二)系统梳理课程目标,强化对毕业要求的有效支撑

围绕“可支撑、可衡量、可评价”要求,基于毕业要求指标,构建专业核心课程的课程目标及其与毕业要求的支撑关系。重构课程教学大纲,围绕课程目标组织教学内容,确定课内外教学方法,改革考核方式,加强过程监控与综合考评,针对课程目标制定评分量规,并增加持续改进要求。围绕课程目标改革考核方式,专业加强过程监控,规定过程考核成绩不低于总成绩的40%,专业核心课程普遍引入基于课程目标的大作业、课程报告和课外自主实验等多种综合性考核评价方式。

第一,“电机学”课程目标中,增强了电气设计能力培养,设置综合性设计大作业环节,通过技术因素和非技术因素问题考核学生的知识综合应用的能力。

第二,“专业导论”课程目标中,围绕电气工程学科发展史,不同一次能源对环境与社会可持续发展的影响等关键知识点,挖掘专业学习兴趣,培养自主学习意识和科学有效的学习方法。设计了“综述报告”环节,通过课程学习及课外自主查阅文献资料,重点阐述对电气工程学科某一领域的认知及对专业的认识,并据此制定未来专业学习规划。

第三,“专业综合实验”课程目标中,新增“复杂工程问题子问题分解”“行业标准与非技术因素考虑”等评价观察点,对实验报告提出了更明确的课程目标评价要求。

第四,其他部分专业核心课程的课程目标中,在原有课程实验基础上,引入课外自主设计性实验,自主设计性实验考核占20%,考核要素包括实验效果、答辩情况和实验报告等。

第五,部分专业核心课程的课程目标,基于线上线下混合教学模式,統筹理论与实验教学,突出知识的灵活运用,确立线上线下混合学业评价策略,引入典型案例与研讨式教学,通过课堂翻转,培养团队合作精神、交流与表达能力。重点关注电气技术领域的国家标准、行业规范与安全规程教学,全面考察课程目标的达成情况。

(三)基于课程特点,构建互补兼容的混合联动评价方法

在定量评价基础上,按照专业核心课程的各自特点,构建定量与定性评价互补、定性与综合评判互补、自我评价与考核评价互补的多种评价方式混合联动等考核评价方式。

专业核心理论课程以定量评价方式为主,课程实验采用“报告+操作”考核,引入现场提问,由学生阐述实验结论并作自我评价;生产实习、工程技术实习和毕业设计等实践环节,除报告、论文、答辩等要素外,还发放问卷,由学生和实习企业对课程目标达成情况给出评价;部分专业核心课程引入实际项目考核。专业核心课程的课程目标中涉及的非技术因素,普遍增设综合报告、问卷等定性考核与评价方式。

举例说明,采用定量与定性相结合的方式评价毕业设计的部分课程目标。

定量评价以毕业设计过程、论文及答辩为主要观察点,定性评价源于问卷。2018届发放课程目标问卷118份,评价分为“完全达成”“达成”“基本达成”“基本不达成”“不达成”,各项结果占比如下:课程目标5分别为25.42%、40.68%、28.81%、3.39%、1.69%;课程目标7分别为23.73%、45.76%、28.81%、1.69%、0%;课程目标9分别为27.12%、38.98%、30.51%、3.39%、0%。结果表明上述课程目标定性达成良好,与定量评价结果吻合。

对于不同考核评价方式导致的评价结果冲突,采用合理性综合评估方法,科学取舍,确保课程目标评价的合理性。

(四)有效运用课程评价结果,基于问题导向实施持续改进

运用混合联动评价形成的课程目标达成情况,构建基于OBE的专业核心课程持续改进体系,形成“评价—改进—评价”的良性循环,核心课程的课程目标达成评价结果分别反馈至任课教师或课程群、学工或班主任、教学管理部门等相关责任人。任课教师或课程群对达成度偏低的课程目标查找原因,提出改进措施;对多轮改进无效果的课程目标,专业予以调整并持续跟踪;课程目标产出较低的学生个体,由学工或班主任予以关注,开展个性化指导,指导学生改进学习方法,并持续跟踪其学习产出;对于整个教学班达成不理想的,或涉及课程资源、条件建设等的,由专业与学院共同实施改进。

三、改革成效

(一)毕业生社会认可度和专业教学满意度快速提升

专业核心课程的持续改进促进了毕业生质量的快速提升。近年来,专业的一次就业率均在96%以上,就业领域与本省经济发展契合度强。用人单位和毕业生调查表明,90%以上的受访者认为毕业生能较好地胜任岗位工作,用人单位对毕业生的岗位能力给予较高肯定,“非常满意率”占66.7%,“不满意率”为零。

近三年的毕业生中,约12%被国内高校录取为硕士研究生,约18%被国家电网等大型国有企业录取,约68%在省内民营经济体就业,约2%出国深造或自主创业,毕业生质量稳步上升,毕业生逐步成长为企业中坚力量。

浙江省教育评估院调查结果表明,本专业学生的就业率、教学总体满意度、教师教学水平满意度、课堂教学效果满意度、实践教学效果满意度和就业服务满意度均高于学校平均水平,且总体呈逐年上升趋势,详见图2。

(二)学业产出显著提升

专业核心课程教学改革提升了学业产出水平,激发了学生学习动力,专业班级多次荣获“校特优学风班示范班”。近三年来,20人被评为省级优秀毕业生,24人被评为校级优秀毕业生;7名学生经国家留学基金“优本计划”选拔资助赴德国高校开展为期一年的交流学习。

近三年来,专业学生的科技创新进步明显,获“国创”计划项目3项、省“新苗”计划项目6项、知识产权7项;获国家级科技竞赛奖12项,其中一等奖3项;获省级科技竞赛奖26项,其中一等奖14项。

(三)专业平台建设与教育教学改革不断取得新进步

专业核心课程体系和持续改进机制的不断优化,促使专业建设水平不断提升。近三年来,专业获浙江省教学成果二等奖2项、校教学成果一等奖3项,获省“十三五”特色专业、省“一流本科”专业立项,新增1个省级工程实践基地;新立项省、校教育教学改革项目10项;4门课程获省精品在线开放课程、省“一流本科”课程认定;2门专业课程获省本科院校“互联网+教学”优秀案例一等奖及省本科院校“互联网+教学”示范课堂;1部教材获省普通高校“十三五”首批新形态教材项目立项。

四、结语

近五年多来的改革与实践表明,通过重构基于OBE的专业核心课程体系及其混合联动评价模式,创建基于课程目标达成度的多维度定向持续改进机制,促进了主动适应区域发展需求的应用型电气工程人才培养,不断完善了专业教学的持续改进机制,培养质量快速有效提升。

参考文献

[1]朱桂萍,林今,孙宏斌,等.面向能源互联网的电气工程本科教学体系改革与实践[J].中国电机工程学报,2020,40(13):4063-4071.

[2]刘白杨,唐杰,唐欣,等.基于OBE理念的电气工程专业应用型课程体系建设与教学实施改革[J].教育教学论坛,2020(3):151-152.

[3]王博,黄永红,孙宇新.基于工程教育认证的电气类专业课程体系[J].电气电子教学学报,2019,41(6):49-53.

[4]龚立娇,李宏伟,鲁敏,等.基于工程教育专业认证的电气工程及其自动化专业课程体系构建[J].教育现代化,2019(12):117-119.