章勇高 劉鵬 葉滿園 曾建軍

［摘 要］ 課程建設(shè)是工程教育專業(yè)認(rèn)證體系中的重要指標(biāo)，通過“現(xiàn)代交流傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)”課程建設(shè)，探索工程專業(yè)的課程建設(shè)模式。圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，制定了課程教學(xué)大綱，確定了課程教學(xué)目標(biāo)及與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系，討論了課堂教學(xué)模式和教學(xué)方式的組織形式，設(shè)計(jì)了課程考核方式及考核指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，最后提出課程教學(xué)改進(jìn)措施。從大綱制定、課堂教學(xué)組織、課程考核、考核評(píng)估及改進(jìn)措施五個(gè)方面說明課程建設(shè)如何實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)及與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系，滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，提升課程教學(xué)質(zhì)量。

［關(guān)鍵詞］ 工程教育專業(yè)認(rèn)證；課程教學(xué)；現(xiàn)代交流傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)

［基金項(xiàng)目］ 2020年度江西省教育教學(xué)規(guī)劃課題“工程教育專業(yè)認(rèn)證下的課堂教學(xué)質(zhì)量提升策略研究——以華東交通大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為例”（20YB051）

［作者簡介］ 章勇高（1975—），男，江西撫州人，博士，華東交通大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院教授，主要從事電力電子在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用和新能源發(fā)電系統(tǒng)研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）06-0096-04 ［收稿日期］ 2022-12-02

引言

在我國工程專業(yè)教育實(shí)踐中，長期存在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)模糊不清、教學(xué)活動(dòng)與專業(yè)培養(yǎng)脫鉤的現(xiàn)象［1］。因此，系統(tǒng)性地依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，開展課程體系建設(shè)的探索和嘗試是必要的，對(duì)于推進(jìn)工程教育改革、增強(qiáng)工程人才對(duì)社會(huì)發(fā)展的適應(yīng)性、提升工程人才的國際競爭力具有重要的意義［2］。

本文以“現(xiàn)代交流傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)”的課程建設(shè)為例，從課程教學(xué)大綱制定、課堂教學(xué)、課程考核、課程教學(xué)評(píng)估及課程改進(jìn)措施五個(gè)方面論述如何以工程教育專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向，有效地開展相關(guān)課程建設(shè)，提升課程教學(xué)質(zhì)量。

一、課程教學(xué)大綱建設(shè)

工程教育認(rèn)證的核心理念之一是成果導(dǎo)向［3］，要求課堂教學(xué)必須以學(xué)生通過教育后獲得的能力（畢業(yè)要求）作為目標(biāo)，而課程教學(xué)大綱是教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)建設(shè)和教學(xué)質(zhì)量評(píng)估的重要依據(jù)，是課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基本保證。傳統(tǒng)的教學(xué)大綱主要規(guī)定講授內(nèi)容、課時(shí)、章節(jié)安排及先后順序等，卻沒有闡明為何要講授這些內(nèi)容，及各章節(jié)內(nèi)容與學(xué)生能力培養(yǎng)之間的關(guān)系，從而出現(xiàn)“教師教得迷迷糊糊、學(xué)生學(xué)得稀里糊涂”的情況。所以，為貫徹成果導(dǎo)向理念，必須首先合理地設(shè)計(jì)課程大綱。

以學(xué)校定位與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為指導(dǎo)，結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證三大核心理念和教學(xué)任務(wù)，課程教學(xué)大綱不僅應(yīng)具備明確的課程目標(biāo)，而且需要建立課程目標(biāo)與畢業(yè)要求之間的矩陣關(guān)系，設(shè)計(jì)支撐課程目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容，建立課程目標(biāo)的考核方法和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)這一構(gòu)建思路，“現(xiàn)代交流傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)”的課程目標(biāo)設(shè)計(jì)有三條，簡述如下：（1）了解各種異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展、基本分類，尤其根據(jù)對(duì)轉(zhuǎn)差功率處理的不同方式進(jìn)行分類。（2）理解轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速方式的內(nèi)涵，掌握基于穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型的異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性分析方法，掌握幾種電壓頻率協(xié)調(diào)控制方式下的機(jī)械特性及其特點(diǎn)。了解通用變頻器及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，理解六脈波控制、SPWM控制、電流滯環(huán)控制和SVPWM控制的原理及本質(zhì)。掌握基于磁鏈解耦控制的矢量控制系統(tǒng)和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本組成及控制原理。（3）理解轉(zhuǎn)差功率饋送型調(diào)速系統(tǒng)的內(nèi)涵。了解繞線異步電動(dòng)機(jī)雙饋調(diào)速的系統(tǒng)構(gòu)成及基本原理，掌握其五種工作狀態(tài)，理解串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的效率和功率因數(shù)計(jì)算，了解串級(jí)調(diào)速的機(jī)械特性和控制原理分析。設(shè)計(jì)的課程教學(xué)大綱既與課程支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)有清晰的對(duì)應(yīng)關(guān)系，又與課程教學(xué)合理銜接，同時(shí)各課程目標(biāo)間存在能力遞進(jìn)關(guān)系。當(dāng)然，為使教學(xué)大綱具備“可教學(xué)、可評(píng)價(jià)”的特點(diǎn)，我們還設(shè)計(jì)了教學(xué)內(nèi)容、課程目標(biāo)達(dá)成途徑、評(píng)價(jià)依據(jù)及課程目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

二、課堂教學(xué)的組織

課堂教學(xué)組織就是在教學(xué)過程中建立教師和學(xué)生的組織及交互的活動(dòng)，是實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的重要手段［4-5］。課堂教學(xué)組織以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)自學(xué)能力、挖掘思考潛力、啟發(fā)內(nèi)在悟性為目的，同時(shí)注重教學(xué)方法和手段的改進(jìn)與創(chuàng)新，使學(xué)生逐步了解和學(xué)會(huì)現(xiàn)代交流傳動(dòng)系統(tǒng)的分析、仿真和設(shè)計(jì)，提高處理復(fù)雜問題的能力。

有效組織課堂教學(xué)是構(gòu)建良好學(xué)習(xí)環(huán)境、建立合理教學(xué)秩序及提高教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。因此，課堂組織是課程教學(xué)的紐帶。課堂教學(xué)組織不僅體現(xiàn)授課教師的教學(xué)能力，還能夠體現(xiàn)授課教師的責(zé)任心，是課堂順利進(jìn)行的保證，組織得好，效果就好。課堂教學(xué)組織需要考慮課堂教學(xué)組織的單元構(gòu)成、課堂教學(xué)形式及課堂教學(xué)方法。課堂教學(xué)組織的構(gòu)成有班級(jí)授課、分組學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)三種基本形式，課堂教學(xué)形式有線上、線下和線上線下混合方式，課堂教學(xué)方法有引導(dǎo)式、啟發(fā)式、討論式及多媒體輔助等。不同的組織構(gòu)成與課堂教學(xué)形式各有優(yōu)勢(shì)，在教學(xué)中需要相互補(bǔ)充。然而，傳統(tǒng)的線下班級(jí)授課制仍然應(yīng)作為課堂教學(xué)的主要組織形式，因?yàn)榫€下授課有利于發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，課堂教學(xué)效率高，科學(xué)知識(shí)的傳授效果也是很好的。具體到“現(xiàn)代交流傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)”課程教學(xué)組織中，不同的教學(xué)內(nèi)容根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的不同性質(zhì)，適合不同的教學(xué)組織模式。因此，將課程內(nèi)容按照章、節(jié)確定每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的性質(zhì)，考慮各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的相互關(guān)系，從而按知識(shí)點(diǎn)模塊確定單元教學(xué)模式、教學(xué)形式及教學(xué)方法，從而保證課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。課程教學(xué)組織基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

三、課程的考核

課程考核是工程教育專業(yè)認(rèn)證體系課程建設(shè)中的重要部分，是人才培養(yǎng)過程中極其重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求，教學(xué)過程和課程考核需要依據(jù)課程目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅要在課程內(nèi)容深度上與課程目標(biāo)匹配，廣度上也需要相匹配。傳統(tǒng)的課程考核方式主要采用試卷評(píng)分方式，而且存在多閉卷、多筆試、多理論、考試方式單一等特點(diǎn)，很難有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，不利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，也不利于合理地評(píng)價(jià)教師的工作。因此，需要采用更加科學(xué)合理的、多樣化的考核方式，不僅體現(xiàn)對(duì)知識(shí)要點(diǎn)的掌握，而且更要突出應(yīng)用和創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)，以創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)替代單純檢驗(yàn)是否掌握課堂知識(shí)，讓考試成為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的過程。

為了實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)，需要設(shè)計(jì)合適的考核方式、考核內(nèi)容及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。由于“現(xiàn)代交流傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)”是一門綜合性很強(qiáng)的專業(yè)課，課程考核方式包括考試考核和平時(shí)考核，分別占比70%和30%。平時(shí)考核包括課后作業(yè)、課堂作業(yè)以及平時(shí)表現(xiàn)，分別占10%。不同的目標(biāo)采用不同的途徑，通過課后作業(yè)、平時(shí)表現(xiàn)與期末考試達(dá)成課程目標(biāo)1，分別占比26.7%、26.7%和46.6%（見表1）。

四、課程教學(xué)的評(píng)估

課堂教學(xué)的評(píng)估是課程體系建設(shè)的有機(jī)組成部分［6］，得到了授課教師和教學(xué)管理部門的高度重視，對(duì)于控制課程教學(xué)質(zhì)量、評(píng)估課程教學(xué)成果、監(jiān)督課程教學(xué)過程及推動(dòng)課程教學(xué)改革起著重要的作用。課程教學(xué)評(píng)估的途徑多元，采用學(xué)校、學(xué)院、同行、學(xué)生及自評(píng)“五位一體”的課程教學(xué)評(píng)估體系，如圖2所示。

學(xué)校教務(wù)管理部門及學(xué)院分別組織專家督導(dǎo)組下課堂聽課，檢查教學(xué)材料，完成校、院兩級(jí)的評(píng)估；同教研組教師之間互相評(píng)估打分，建立同行評(píng)價(jià)；學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)的組織實(shí)施進(jìn)行總體評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生評(píng)教；最后，課程考核結(jié)束，教師需要進(jìn)行教學(xué)小結(jié)，完成自評(píng)。

教學(xué)小結(jié)包括成績統(tǒng)計(jì)分析、考核方式及成績?cè)u(píng)定說明、課程目標(biāo)達(dá)成情況分析、畢業(yè)要求達(dá)成度評(píng)價(jià)及存在的問題和改進(jìn)措施五部分。成績統(tǒng)計(jì)分析需要統(tǒng)計(jì)考試成績、平時(shí)成績和總評(píng)成績?nèi)?xiàng)指標(biāo)的各個(gè)分?jǐn)?shù)段人數(shù)及每一題目的得分情況，計(jì)算得分率，分析低得分率題目出現(xiàn)的原因并提出建議；小結(jié)還需對(duì)試卷的題目難易構(gòu)成比例進(jìn)行合理性說明，分析題型結(jié)構(gòu)。一般該課程涵蓋六種題型：填空題、簡答題、繪圖說明題、繪圖綜合題、計(jì)算題和公式推導(dǎo)題。內(nèi)容涵蓋教學(xué)大綱規(guī)定的各章節(jié)，并結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)際。課程考試內(nèi)容涵蓋課程目標(biāo)1～3，分別占比5%、70%、25%。小結(jié)還需要定量計(jì)算課程目標(biāo)達(dá)成度與畢業(yè)要求滿足度，將計(jì)算結(jié)果分別生成不同的表格，繪制雷達(dá)圖以直觀展示各課程目標(biāo)達(dá)成度，為課程改進(jìn)措施做準(zhǔn)備。

五、課程改進(jìn)措施

持續(xù)改進(jìn)是工程教育專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)中的七個(gè)方面之一，教學(xué)管理和教學(xué)過程都需要持續(xù)改進(jìn)。持續(xù)改進(jìn)是課程建設(shè)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)，是保證教學(xué)質(zhì)量良性優(yōu)化的必要條件，也是教學(xué)質(zhì)量得以提高的組織保障?？己私Y(jié)束后，教學(xué)小結(jié)最后一個(gè)項(xiàng)目就是改進(jìn)措施?！艾F(xiàn)代交流傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)”課程建設(shè)的改進(jìn)措施主要體現(xiàn)在對(duì)各級(jí)教學(xué)評(píng)價(jià)的反饋機(jī)制上，任課教師需要定期地查看校、院、同行、學(xué)生的評(píng)價(jià)反饋信息，并有針對(duì)性地回應(yīng)和改進(jìn)。

首先，對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成度中存在的問題進(jìn)行分析，針對(duì)達(dá)成度較低的課程目標(biāo)有針對(duì)性地提出改進(jìn)措施。其次，對(duì)畢業(yè)要求達(dá)成度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評(píng)估學(xué)生的工程能力的掌握程度，評(píng)價(jià)課程是否滿足畢業(yè)要求：一方面可以優(yōu)化課程教學(xué)大綱，另一方面也可以優(yōu)化課堂教學(xué)組織與課程內(nèi)容。最后，對(duì)每一個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行細(xì)化分析，根據(jù)學(xué)生對(duì)各目標(biāo)對(duì)應(yīng)的課程內(nèi)容得分情況劃分教學(xué)難易，在下一年度的教學(xué)中提出改進(jìn)方案，對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)方法、試題設(shè)計(jì)等提出建議，優(yōu)化教學(xué)組織。這不僅使教師教得輕松，而且學(xué)生也學(xué)得明白。

結(jié)語

依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，在《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》及《專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》的指導(dǎo)下，我們開展了“現(xiàn)代交流傳動(dòng)及其控制系統(tǒng)”的課程教學(xué)大綱制定、課堂教學(xué)、課程考核、課程教學(xué)評(píng)估及課程改進(jìn)措施等五個(gè)方面的課程建設(shè)內(nèi)容，說明課程建設(shè)需要圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，制定課程教學(xué)大綱，通過課堂教學(xué)、考核、評(píng)估和改進(jìn)的循環(huán)機(jī)制，計(jì)算課程目標(biāo)達(dá)成度和畢業(yè)要求達(dá)成度并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對(duì)課程建設(shè)進(jìn)行優(yōu)化，提升課程教學(xué)質(zhì)量，從而符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的持續(xù)改進(jìn)理念。

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Exploration of Course Construction under the Professional Certification of Engineering Education： Taking Modern AC Drive and Its Control System as an Example

ZHANG Yong-gao， LIU Peng， YE Man-yuan， ZENG Jian-jun

（School of Electrical and Automation Engineering， East China Jiaotong University， Nanchang， Jiangxi 330013， China）

Abstract： Course construction is an important indicator in the certification system of engineering education specialty. Through the course construction process of Modern AC Drive and Its Control System， the course construction mode of engineering specialty is explored. Based on the professional training objectives and graduation requirements， the curriculum syllabus is formulated， the curriculum teaching objectives and the corresponding relationship with graduation requirements are determined， the classroom teaching mode and the organizational mode of teaching methods are discussed， the curriculum assessment methods and the criteria for assessment indicators are designed， and finally the measures for improving the curriculum teaching are proposed. From five aspects of outline formulation， classroom teaching organization， curriculum assessment， assessment and improvement measures， this paper explains how to achieve the corresponding relationship between curriculum objectives and graduation requirements， meet the certification requirements of engineering education and improve the teaching quality of the curriculum.

Key words： professional certification of engineering education; course teaching; Modern AC Drive and Its Control System