OBE理论视角下高校电工实训课程教学改革与实践
OBE理论视角下高校电工实训课程教学改革与实践 淮阴师范学院作为一所地方普通高等本科院校,其办学 目标主要是培养服务地方经济的应用型本科人才,这与OBE 的基于学习产出的教育理论不谋而合。在学校的“十三五” 人才培养工作规划中,明确提出了实施OBE教育理论,这是 学校落实高素质应用型人才培养目标的要求,也是学校全面 推进本科人才培养综合改革的要求。在学校新一轮教学改革 的背景下,将OBE教学模式引入到电工实训课程的教学中, 在教学目标、课程内容、操作过程和考核模式的各方面进行 改革,以学生在实训中的目标达成度为抓手,充分体现学生 在教学过程中的主体地位,而教师只作为教学活动的组织者 和引导者。经过一年的教学实践,取得了良好的教学效果。一、OBE 教学理论 OBE(outcome-based education 的缩写)是一种基于 学习成果的新型教育模式,又称能力导向教育、目标导向教 育或需求导向教育[5]。2013 年6 月,我国成为《华盛顿 协议》预备成员,自此我国开始推进工程教育认证工作,OBE 作为被《华盛顿协议》广泛接受的理论,贯穿于工程认证始 终。2016 年6 月2日我国成为《华盛顿协议》第18 个正式 成员,标志着我国的工程教育认证体系得到了美国、英国澳 大利亚等其他成员国的广泛认可,这将对中国工程教育质量 的提高发挥极大的督促作用。
在理论上,OBE是一种“以学生为本”的教育哲学,它聚焦于学生在接受教育后能够获得什么,能够做什么。一切 教育活动、教育过程和课程设计都只是为达到预期学习结果 采取的手段。OBE理论强调如下五个问题:我们要学生学习 什么,掌握什么?我们为什么要学生学习这些内容?我们如 何有效地帮助学生取得这些学习成果?我们如何有效地知 道学生取得了这些成果?我们如何保障学生有效地取得这 些学习成果?[5]这些问题从目标、需求、过程、评价和 改进五个维度阐述了OBE的核心思想。OBE是以学生的学习产 出为导向来组织、实施和评价教育的结构模式,具体有以下 四个实现环节:定义学习产出、实现学习产出、评估学习产 出和使用学习产出。综上,OBE的核心理论可以归纳为“以 学生为中心”、“产出导向”、和“持续改进”[5]。
二、基于OBE 的电工实训课程教学改革 以淮阴师范学院物理与电子电气工程学院为例,从2013 年开始,我院作为改革试点,电子相关专业学生实行电子信 息大类招生模式,即学生入学时的专业为电子信息类,在第 五个学期时依据学生的学业成绩和学生的志愿将学生分成 五个专业。由于学生在大学的前两个学年没有具体专业划分, 学生的专业课教学内容相同,电工实训就是开设在第三学期 的一门专业基础实践课。进行教学改革之前首先要明确学校 的定位,我们与重点院校在教学、实验条件,生源质量方面 都有一定差距,与重点院校培养高层次人才的办学宗旨相比, 我们的办学目标是培养服务地方的应用型本科人才,这就要求我们的教学目标要围绕“应用型”开展。由此看来,将OBE 理论引入电工实训课程,具有重要的现实意义。把“以学生 为中心”、“成果导向”作为抓手,从教学目标、课程内容、 操作过程和考核模式等方面对电工实训课程进行改革。
(一)教学目标的改进 根据电子信息类学生的培养目标和毕业要求,参照教学 大纲的内容,对教学目标进行了改进。新的教学目标为:学 生通过电工实训课程的学习要掌握万用表等常用电工仪表 的使用方法;
熟悉常用低压电器元件,掌握一般照明电路的 组装和故障排查;
了解电机相关理论知识,掌握电机控制电 路的接法和原理;
强化强电安全操作规范,在实践中学习强 电电路的连接,提高故障排查的能力,培养学生的电工安全 意识以及理论联系实际的学风和工作态度。
(二)课程内容的调整 传统的电工实训课程设定为30 学时,其中14学时为理 论知识讲授,另外16 学时学生进行实际操作。理论知识包 括电工安全常识、常用仪表操作、电路故障排查方法、实训 相关元器件原理和使用方法、照明、电机控制电路及功能。
学生实际操作包括四个实训项目:日光灯电路的安装与调试、 三相异步电动机点动控制、三相异步电动机自锁控制、三相 异步电动机正反转控制,每个实训4 课时。学生在理论授课 过程中往往表现兴趣不高,教师成为课堂的“主角”,教学 效果得不到保证。针对以上问题,我们将OBE理论引入到电工实训课程教 学中,实现真正的以学生为中心的教学。首先,调整学时比 例,压缩理论课学时。我们将理论课时调整为6 学时,实训 操作调整为24 学时。理论课主要讲述电工安全常识和实验 操作规程。将其他的理论知识分散到各具体的实训项目中讲 解。由于理论课程往往比较枯燥,容易形成教师的“一言堂”。
学生在听课的过程中很难将知识与接下来所做的实训内容 建立起关联,也把握不住重点,这样既浪费教学时间,又达 不到教学的效果。其次,调整实训操作内容和结构。在操作 过程中加入了理论知识讲解部分。学生在实训室的环境中, 有很强的代入感。学生在听教师讲授仪表、元器件和电路知 识的同时,能够进行实际操作,学习效率得到了明显的提高。
同时,我们将实训中的后两个实训项目,即三相异步电动机 自锁控制、三相异步电动机正反转控制整合到一起进行实训。
由于两个实训的内容存在着承前启后的关系,有部分电路连 接完全相同,如果分开操作会导致学生们部分工作重复完成, 这样既浪费时间又会影响学生学习的积极性。整合之后,学 生在完成第三个项目之后就可以将电路进行改进,完成第四 个项目的功能。这样做的优势还在于学生能够通过对比发现 电动机的自锁和正反转控制之间的关联和改进方法,帮助学 生深入地理解电路的结构和原理,提高电路的设计能力。最 后,也是最重要的一点,每一个项目实训前都要求学生认真 阅读实训实验报告,回答实验报告中的部分问题,明确完成实训后应掌握哪些技能,实训结束后认真完成整个报告。教 师通过实训过程中学生的操作情况以及批阅实验报告来检 查相关的目标是否达成,便于后续有针对性地改进。
(三)操作过程的要求 电工实训课程是学生入学以来接触的第一个涉及到强 电知识和操作的实践课程。在此之前,学生已经具备电路分 析、模拟电子技术的理论课知识和对应实验操作能力,但是 这些实验都是开设在5V、12V等弱电条件下的,而电工实训 由两部分实训内容构成,其中日光灯电路的安装与调试的供 电电压为220V,另外三个关于异步电动机的实训供电电压为 三相电,三相电每相电压为220V,线电压为380V,学生还没 有系统地学习过强电的相关知识和操作,安全意识薄弱,存 在极大安全隐患。对于强电实训教学来说,首要保证的是学 生的人身安全。不仅要在理论课教学过程中反复强调安全操 作规范,在实训项目操作过程中,也需要教师进行安全操作 的讲解和演示,并给予学生适当的监督和指导。由于实训项 目工作量较大,学生分小组进行实训,每组两人。首先要求 学生设计出实训电路图,熟悉实训项目所用元器件的结构和 功能,能够使用万用表检测元器件是否完好,例如日光灯项 目中需要使用镇流器、启辉器和灯座,异步电机项目需要使 用交流接触器、热继电器、低压断路器以及保险丝,排除器 件的故障将为项目功能的实现提供可靠的保证。其次要求学 生按照已经设计好的电路图进行连接,接线牢靠,横平竖直,涉及到三相电线路连接的,要做到线路清晰,黄、红、绿颜 色分开对应三相,接地线为双色线。线路连接完毕后,同组 同学使用万用表检查所有线路是否存在短路和断路的问题, 待确认无误后在教师的指导下连接电源进行测试,不允许学 生私自连接电源,确保学生的安全。在电路通电过程中不得 徒手进行任何操作,要求学生会使用电笔和万用表排除故障, 解决电路中存在的问题,直至实现项目要求的功能。学生在 操作的过程中,能够充分锻炼设计和分析电路的能力,熟悉 各元器件的用途和检测方法,熟练应用万用表排查电路故障。
整个实训过程中充分体现了学生的主体地位,教师为学生主 动学习知识,提升实际操作能力提供必要的条件。
(四)考核模式的完善 以学生学习效果为导向完善实训的考核方式。考核实行 百分制,以小组为单位,考核内容由三部分组成。1.实训安 全操作及考勤考核:根据学生遵守实训安全操作规程情况及 考勤记录打分,占总成绩的30%;
2.实训报告考核:学生每 次实训之后,完成一份实训报告,报告内容包括实训目的、 内容、电路原理图、操作过程要点及注意事项、实训中的经 验和体会。报告占总成绩的30%;
3. 实训操作考核:指导教 师根据学生实习操作情况,对实训内容进行运行测试或就有 关实际和理论问题向学生提问,占总成绩40%。考核环节更 注重过程而非结果,减轻了学生在最后准备考核的压力,从 而把注意力集中于整个实训过程中,提高学生主动学习积极性,有效协助学生成功学习。
三、结语 在工程教育认证和我校“十三五”规划背景下,对于主 要培养应用型人才的本科院校,尤其是工科专业来说,OBE 理论的推广与实施能够极大地提高学校的办学能力,提升学 生的技能与素质。在今后的教学过程中,我们要进一步加强 OBE 理论的学习,并将其应用于其他课程的教学之中,坚持 产出导向教学,及时反馈思考,着力提升教学效果,提高教 学效率,为培养出社会需要的优秀人才而努力。
[参考文献] [1]刘荣万,万丽丽,袁芳.OBE理论视角下高校课程 学习评价研究[J].中国轻工教育,2016(01). [2]陈静,刘兵《. 电工技术》实验实训课程改革探 究[J].宁德师范学院学报,2014(03). [3]杨云.谈《电工电子实训》课程的改革[J].电子 世界,2014 (12). [4]耿大勇,霍春宝,朱延枫等.非电类专业 电工电子实训教学改革与探索[J].实验室科学,2015(03).