面向工程教育認證的電子測量與電子電路實驗課程教學改革研究

孫丹丹 王思齊 史曉東 亓麗梅

摘? 要：電子測量與電子電路實驗是一門實踐性非常強的課程。為保證畢業生質量，面向工程教育認證，適應新時代人才需求類型的變化，充分貫徹以學生為中心的理念，針對電子測量與電子電路實驗課程分別從教學目標、課程內容、教學模式和考核評價系統幾個方面進行研究改革，建立多元化、新時代的教學改革方案，注重學生全方面能力的培養。實踐證明改革對提升該課程的教學質量有明顯的效果。

關鍵詞：工程教育認證；教學改革；電子測量與電子電路實驗；教學目標；課程內容

中圖分類號：G640? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）02-0147-04

Abstract： Electronic Measurement and Electronic Circuit Experiment teaching is a practical course. In order to ensure the quality of graduates， face the certification of engineering education， adapt to the change of talent demand type in the new era and fully implement the concept of student-centered， Electronic Measurement and Electronic Circuit Experiment courses are researched and reformed from the aspects of teaching objectives， course content， teaching mode， and assessment and evaluation system， establishing a diversified and new-age teaching reform plan， paying attention to the cultivation of students' all-round ability. The practice proves that the reform has obvious effect on improving the teaching quality of this course.

Keywords： the certification of engineering education; teaching reform; Electronic Measurement and Electronic Circuit Experiment; teaching objectives; course content

工程教育認證是國際通行的工程教育質量保證制度，也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎[1]。正處于新型工業化時代的中國，工業規模也在逐步擴大發展，但畢業生質量仍達不到中國作為制造強國的要求，高素質人才仍然是我國最大的缺口。為解決這一問題，彌補人才的匱乏，提升工程教育質量，近年來我國推出了一系列關于教育教學的改革措施。2016年，工程教育認證開啟，旨在把學生培養成社會需求的人才，重點鍛煉解決工程中復雜問題的能力。深化我國工程教育領域的改革，優化工程教育的質與量。2016年6月，中國加入了《華盛頓協議》，這是國際上具有公認影響力的工程教育學位互認協議，使我國工程教育與國際對接，增強教育的國際競爭力。目前，工程教育認證已經成為衡量我國工科院校專業建設水平的新標準，如圖1所示。通過工程教育認證，意味著專業同行競爭力的提升，高效推動專業點教育管理體系的健全。

一? 國內外現狀述評

傳統的教育方法、教育模式無法跟上新時代的發展趨勢，高等教育變革首當其沖。從全球范圍來看，高等教育對教育改革的探索一直在進行。2017年，美國麻省理工學院啟動“新工程教育轉型”計劃，旨在培養涵蓋從工程制造者（Makers）到工程發現者（Discovers）的廣闊領域的工程人才[2]。新的時代背景下，推動現代實驗課程體系的新變化，要求現在實驗課程內容、模式必須做出跟得上時代的變革。

目前，電子測量與電子電路實驗課程是眾高校確保電信類（信息通信）專業畢業生畢業要求的重要的一門專業性實驗課。這門課程鍛煉學生們的實踐能力、創新思維、工程素質。近幾年來，國內高等院校在實驗課程的平臺建設方面有了很大的進展，并且在教學理念方法中取得了不小的成功。傳統的教學改革主要是針對教學的內容和方法，所以會出現教學過程中過于側重方法、內容，但往往忽視了成果的情況，導致無法根據學生的成果進行調改教學的方法內容。除此之外，現代教育所提倡的產出導向的理念（OBE），整個改革過程中沒有體現出來，缺乏導向性。

二? 教學實驗模式改革方案

目前來說，工程教育的改革之路呈現出日益清晰的“回歸工程”的趨勢。在工程教育認證背景下，本項目積極推動教學改革，從專業教育的實際出發，以學習成果為導向，以高質量人才培養為目標，對電子測量與電子電路實驗教學進行改革探索。本實驗課是一門理論與實際相結合的工程類必修課，要求學生具有對實驗故障排除、準確分析電路實驗中出現的問題的能力。

教學改革是一個系統性的過程，基于現有的教學理論，通過不斷實踐，逐步地積累經驗，以達到教學目標。主要對教學的組織形式、教育手段、教學內容等幾方面進行改革。

（一）? 教學改革目標

第一，圍繞著工程教育認證的基本理念?！耙詫W生為中心、產出導向、持續改進”，以學生達到畢業要求的標準為底線，進行適應于新時代的教學改革，優化實驗教學體系，如圖2所示。改革的關鍵是加深工程教育認證和實驗教學的結合度，優化教學體系，逐步從“傳統教學”轉化成“新理念教學”。加速教學模式轉化，深化回歸工程，培養出社會需求的高質量人才。

第二，根據工程教育專業認證標準，針對理論、實驗兩方面分別進行更新，多樣化課堂教學內容，豐富課程資源。

第三，創建實驗教學新模式，符合培養要求和畢業目標，與本校對學生的培養導向相結合。采用線上線下結合模式，通過實驗教學持續改進，達到行業認可的高質量標準。解鎖新冠疫情下，新的實驗教學方法，即使完全線上教學，學生也能在遠程實操實驗，充分理解實驗原理。

第四，完善考核方式，進一步了解學習成果達成情況，并針對暴露出的問題持續改進。不僅充分了解學生知識的掌握情況，還能把握學生的綜合實踐能力。多元化課程考核評價方式，如實反映學生的學習效果。根據學生的實際情況相對應調整教學方案，推動學生的成果產出。

第五，教學改革并持續性改進，既滿足工程教育專業認證對實踐環節的要求，又達到行業認可的質量標準。雙項保障，確保畢業生質量，為市場人才需求提供新活力。更新部分實驗內容，與新興技術緊密聯系，提高綜合性、設計型實驗內容在工程實踐中的應用。跟進新時代的需求，不與時代脫節。提高同專業學生的競爭力。

（二）? 教學改革問題與措施

注重學生的學習成果，將成果導向教育；明確學生培養目標及畢業要求；以學生為中心、教師為主導的教學模式；多元化拓展改進考核評價方式；建立內外反饋信息機制促進課程的持續改進。

1? 制定課程學習成果

傳統的教學不注重學生的學習效果，無法根據學生的學習成果來調整教學內容和教學方式。根據工程教育認證的基本理念，在教學方案設計和教學改革的時候，將學生最終取得的學習成果作為目標。在本門課程中，就是以電子信息類專業學生在接受教育后應取得的學習成果為導向[3-4]，針對工程教育專業認證標準中對畢業要求的說明，并根據學生的實際情況，制定課程學習成果。全方位深入了解工程教育認證與教學方案設計之間的相互關系，通過將成果導向教育這一指導思想引入實驗教學，制定預期的課程學習成果。

圖2? 教學改革組成

2? 設計課程內容

在課程內容上，遵循OBE教學“反向設計、正向實施、持續改進”的原則[5]。根據反向設計方法首先明確教學課程的培養目標和畢業要求的支撐，按照要求精選講課內容，系統化知識點，實用化教學內容，避免盲目性與附和性，減少對一些已經淘汰、落后的知識的學習，有規劃地為學生制定好課程內容，減少學生不必要的學習負擔。有效地幫助學生達到專業要求的能力，切實有效地支撐專業認證所要求的指標點，如圖3所示。對照工程教育標準，主要支撐電子科學與技術和電子信息科學與技術專業培養方案中畢業要求的第三、四、五項，重點培養以下能力。

課程目標1：要求學生能將有關電子電路方面的知識運用到解決電路實驗的復雜工程問題之中，能夠對經典電路進行電路的設計、調試，靈活運用掌握的理論知識。

課程目標2：能夠應用電子電路基礎實驗的基本原理，識別、表達、分析相關系統復雜工程問題，根據實驗結果整理實驗數據，對實驗結果進行分析。

課程目標3：引導學生在自主完成相關電路設計和調測任務的過程中，練習查閱相關資料文獻，調研相關技術問題，從而培養自主學習意識，鍛煉獨立工作能力，建立終身學習理念。

課程目標4：學生通過解決電路實驗中各種問題，培養分析問題、解決問題的思路和方法，引導學生養成良好的工作習慣、嚴謹的工作作風，通過答辯交流提升表達能力。

探索以學生為中心、教師為主導，以能力培養為主線，以素質培養為目標的教學模式。嘗試由灌輸式課堂轉變為對話式課堂、知識傳授課堂轉變為能力培養課堂。采用啟發式、討論式等多種教學模式，加強師生之間的互動。

明確教學內容對學生培養目標和畢業要求的支撐。更新理論教學和實驗內容，適當淡化深奧理論知識，增添反映本課程相關的最新理論成果和前沿發展的新技術內容。將培養創新能力和研究性思維貫穿整個教學之中。

3? 創新課程教學方式——線上線下混合

以學生為中心，教師為主導，采用線上線下相結合的實驗教學方式，圍繞本專業的培養目標和畢業要求，對教學方式進行逐步改革，這是在新冠感染疫情背景下催生的新型模式。與傳統的線下教學模式相比，線上線下混合模式提高了教學的效率，能夠更好地落實以學生為中心的基本點，解決知識孤島問題，誘導學生主動思考、積極動手。

以線下教學為基礎，線上教學為輔助，兩者優點相互融合，線下面對面教學，可實時觀察學生們的學習狀態，約束自覺性不足的同學。線上輔助教學，使用北京郵電大學的教學云平臺、學習通APP等線上平臺，可以分享教學資源，進行過程考核。使用社交軟件建立群聊，如QQ群、微信群等，不受時空限制，隨時隨地解決學生提出的問題，方便答疑解惑，也能促進老師與學生、學生與學生之間的知識交流。采用先進的互聯網技術，有效提高師生之間的互動率，激發學生的學習熱情。線上學習也可使用電子電路實驗仿真軟件做成學習小視頻，將電路實驗的原理動態化呈現給學生，將復雜的知識由淺入深地講解出來，學生想看的時候可隨時播放，方便學生進一步鞏固理解抽象難懂的理論知識。使用學習系統，記錄線上線下課堂互動回答問題情況、小組討論情況、出勤率和平時表現成績等各項指標，加強了對學生平時學習情況的過程管理。

4? 改進考核評價方式

傳統的教學驗收形式是以實驗報告考核為主，評價指標單一、模糊，這種方法并不能準確地反映出學生的學習成果與知識掌握情況，甚至可能會限制學生創新能力的發展，影響學生綜合素質的培養，因此，改變傳統驗收方式，制定一套基于工程教育的考核評價體系非常有必要。參照工程教育認證的標準與要求，需要以學習成果為導向，從自身實際課程要求出發，深入明確實驗課程考核的內容、成績、目標[6]，重新設計針對性更強、呈現多視角化的考核方式，從主觀與客觀、個人與團體、成果與過程等多個角度出發，知識水平和綜合能力相結合，平時表現與驗收報告相結合，線上考核與線下考核相結合，建立新的考核評價機制，實現畢業要求達成度指標。

多元化拓展考核評價方式，有方向性指導學生提升各方面能力，提高學生的學習積極性，培養其創新意識，更全面地衡量學生的水平。并且通過建立新的考核評價機制，老師可以分析教學效果，進而反哺教學，從一定程度上，考核系統與學生培養達到相輔相成的效果。以評價推動實驗教學改革力度，不斷使實驗教學體系得以優化，切實提高實驗教學質量，進而為畢業要求和培養目標提供質量保證[7-8]。

5? 建立內外反饋信息機制，課程持續改進

建立師生之間的內部反饋機制，通過談話方式，讓老師進一步掌握學生的學習情況，讓學生能夠及時向老師反映自己的問題，通過跟蹤學生一學期的長期學習情況，有效把握哪些實驗模塊更有助于提升學生的能力，并且針對學生普遍不滿意的實驗模塊進行優化。

建立企事業單位及往屆畢業生的外部反饋機制，充分了解教學改革后學生在企業的適配情況、企業需求的人才類型和人才規格，持續改進，致力于培養出社會需求的工程型人才。內外反饋信息都為教學改革的持續改進提供了依據，學習與實際系統中運用的知識，學習與競賽項目相關的知識，學習與工作需求相對應的知識，不會讓學生對所學知識有什么用而感到迷茫。

（三）? 項目研究觀點總結

第一，在工程教育認證背景下，通過以學習成果為導向設計課程內容，嘗試以學生為中心的教學方式和建立內外反饋信息機制實現課程的持續改進等方法，對電子測量與電子電路實驗教學改革進行探索。

第二，通過積極探索，提高課程教學效果和學生能力，為工程教育認證背景下學生達到畢業要求提供支撐。

第三，通過調查法和訪談法相結合，即采用問卷和談話的形式了解課程教學中存在的問題及關于課程改革的建議和想法，突出以學生為中心、教師為主導和持續改進的特點。

三? 結束語

融合工程教育認證的理念，提升學生解決工程復雜問題的能力，保障學生達到本門課程的培養目標。本項目通過不斷地持續性改進，已經獲得較為明顯的效果，但是因為時代的發展及各方面條件的限制，教學改革是一項復雜的工程，因此不會止步于此，持續性改進，前后有機銜接是它的發展常態，今后會有更多的地方需要完善。

參考文獻：

[1] 中國工程教育專業認證協會[EB/OL].https：//www.ceeaa.org.cn/.

[2] 王保建，武通海，段玉崗，等.基于工程教育認證的實驗教學質量評價體系[J].實驗室研究與探索，2020，39（5）：149-152，181.

[3] 魯琴.OBE理念下的網絡數據庫技術課程教學改革探索[J].科技風，2020（20）：36.

[4] 朱婕，徐剛.基于OBE理念的自動控制原理實驗課堂教學改革與實踐[J].赤峰學院學報（自然科學版），2019，35（12）：149-151.

[5] 劉黎志，章瑾，張水平.面向工程教育認證的計算機專業課程體系建設[J].福建電腦，2022，38（3）：41-44.

[6] 孫曉玲，楊秋格，李姍姍.基于工程教育認證的大學課程改革研究——評《成果導向教育與工程教育認證》[J].中國高?？萍?，2022（3）：106.

[7] 黃正均，苗勝軍，張磊，等.基于工程教育認證的土木工程專業實驗教學改革與實踐[J].實驗技術與管理，2019，36（1）：209-212，237.

[8] 彭莉峻，韓行.工程教育專業認證下電工電子技術綜合性實驗項目改革[J].實驗室研究與探索，2018，37（7）：178-181，290.