馮武衛(wèi)　李林　楊淑潔　張文英　葉繼英

［摘 要］機電傳動與控制課程是工科類專業(yè)的核心課程，隨著教育部工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的推進，如何實現(xiàn)課程向產(chǎn)出導(dǎo)向性教學(xué)轉(zhuǎn)變已成為高校課程改革的研究重點。課題組以工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，深入分析和討論教學(xué)大綱、課程目標(biāo)、達成度及評價方法等，結(jié)合實際情況展示課程改革的成效。課題組總結(jié)了課程改革的規(guī)律和方法，為工科類高校其他相關(guān)課程的改革提供借鑒。

［關(guān)鍵詞］工程教育專業(yè)認(rèn)證；產(chǎn)出導(dǎo)向性；課程改革

［中圖分類號］G642.0 ［文獻標(biāo)識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）04-0041-04

通過工程教育專業(yè)認(rèn)證的工科專業(yè)，其畢業(yè)生可以獲得《華盛頓協(xié)議》成員的認(rèn)可[1]。截至2021年底，全國共有288所高等學(xué)校的1977個專業(yè)通過了工程教育專業(yè)認(rèn)證，涉及24個工科專業(yè)類[2]。

機電傳動與控制是機械類專業(yè)的重點課程[3]。浙江海洋大學(xué)（以下簡稱我校）的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)自2016年起便開始了工程教育專業(yè)認(rèn)證的試點工作。其中，機電傳動與控制課程作為首批試點改革課程，要求課程改革明確支撐專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點。經(jīng)過多年的改革試點，該課程已逐步達到了認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的要求。

就工科高校本科課程而言，課程改革經(jīng)歷了從授課方法（翻轉(zhuǎn)課堂）、授課手段（結(jié)合線上工具進行教學(xué)）轉(zhuǎn)變?yōu)榛诠こ探逃龑I(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)出導(dǎo)向性教學(xué)，強調(diào)“以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進”三大理念[4]。近年來，一線教師圍繞工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對授課方法、授課手段進行了研究與改進，這對提高高校教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量起到了積極作用[5-12]。

一、課程改革思路

（一）課程教學(xué)現(xiàn)狀

機電傳動與控制課程作為浙江省高等學(xué)校一流本科建設(shè)課程和浙江省課程思政示范課程，在結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證理念進行改革的過程中，仍存在以下不足之處。

1.教學(xué)內(nèi)容缺乏實際教學(xué)案例

機電傳動與控制課程屬于交叉學(xué)科課程，要求學(xué)生具備機械設(shè)計、液壓與氣壓控制、電工電子、控制工程等多領(lǐng)域的知識基礎(chǔ)。當(dāng)前使用的教材主要以機床電氣控制電路設(shè)計為核心內(nèi)容，并輔以電機調(diào)速控制、PLC控制等相關(guān)知識。由于教學(xué)內(nèi)容繁雜、實際應(yīng)用案例較少，學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)后仍感到困惑，無法獨立完成一套完整的控制系統(tǒng)方案。因此，課題組在教學(xué)過程中應(yīng)增加教學(xué)或科研案例，可以以課題的形式布置給學(xué)生，要求他們獨立完成某個控制系統(tǒng)的案例設(shè)計。這樣不僅能提高學(xué)生的實踐能力，還能有效培養(yǎng)他們解決復(fù)雜工程問題的能力。

2.實踐教學(xué)效果有待提高

在新工科建設(shè)的要求下，工科類專業(yè)普遍認(rèn)同提高課程實踐學(xué)習(xí)比例的重要性。然而，傳統(tǒng)教學(xué)往往通過幾個典型的驗證性實驗案例來實施，如三相異步電動機控制、PLC控制等，學(xué)生只需按照實驗要求準(zhǔn)確接線并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，不利于培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)解決問題的能力。

3.學(xué)習(xí)效果評價方式不完善

當(dāng)前的學(xué)習(xí)效果評價方式主要包括期末考試（70%）、作業(yè)（20%）及平時成績（10%）。這種評價方式缺乏對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的有效管理，導(dǎo)致部分學(xué)生僅在期末考試階段進行突擊學(xué)習(xí)，以應(yīng)付評價結(jié)果，難以真實反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此，設(shè)計更加合理的學(xué)習(xí)效果評價方式成為本課程改革的一項重要內(nèi)容。

（二）課程改革思路

為了滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的要求，課題組對教學(xué)大綱、教學(xué)方法以及學(xué)習(xí)效果評價方式進行了系統(tǒng)的改革。

1.修訂教學(xué)大綱

明確課程教學(xué)目標(biāo)，并提出實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的手段以及對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)目標(biāo)必須能夠支撐專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點，每個教學(xué)環(huán)節(jié)必須有合理的評價方式。

2.改進教學(xué)方法及學(xué)習(xí)效果評價方式

提高實踐教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、綜合設(shè)計案例和開放性實驗等環(huán)節(jié)的比重。同時，在評價方式方面，降低期末考試的比重，提高過程性評價和形成性評價的比重。

二、課程教學(xué)改革實施方案

為了實現(xiàn)與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的對接，課題組對教學(xué)大綱進行了系統(tǒng)的修訂，重點針對課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式等方面進行了全面調(diào)整。

（一）課程目標(biāo)

課程目標(biāo)1：掌握電氣控制系統(tǒng)設(shè)計中各類低壓電器、基本控制電路模塊的基本原理，了解直流電機、交流電機、各類控制電機調(diào)速與控制的基本原理。此外，強化學(xué)生科技強國、自強不息的民族精神。

課程目標(biāo)2：通過實驗進一步理解機電控制系統(tǒng)的組成與運作，強化控制單元的應(yīng)用設(shè)計，能夠獨立設(shè)計簡單的電氣控制電路圖。在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程中，要求學(xué)生獨立思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實，以培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神。

課程目標(biāo)3：了解機電傳動控制技術(shù)的前沿和發(fā)展趨勢，并具備分析機電控制系統(tǒng)的能力。同時，強化學(xué)生勤于鉆研、勇于探索的創(chuàng)新精神。

（二）教學(xué)內(nèi)容及方法的改進

教學(xué)內(nèi)容及方法的改進主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

教學(xué)內(nèi)容：綜合現(xiàn)有教材的相關(guān)內(nèi)容，并在教學(xué)環(huán)節(jié)中增加約10個工程案例，如分揀系統(tǒng)、圖像識別及機械臂自動抓取系統(tǒng)等。此外，提供一些開放性題目供學(xué)生選做，以提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

教學(xué)方法：采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式。線上資源主要展示基本的知識點，包括動畫、視頻、案例資源、實驗資源等。其中線上教學(xué)效果評價占比不低于平時成績的50%。

（三）考核方式的改進

為了更準(zhǔn)確地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，課題組改進了課程考核方式，將期末考試成績占總成績的70%減少至40%，同時增加了過程性考核要求。詳細(xì)的畢業(yè)要求指標(biāo)點及達成方式如表1所示，考核方式及成績占比如表2所示。

綜上所述，考核環(huán)節(jié)的改革重點體現(xiàn)在過程性成績的提高（從現(xiàn)有的10%提高到40%），充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，確保他們將學(xué)習(xí)功夫用在學(xué)習(xí)過程中。

三、課程達成度評價方法及效果

（一）達成度評價方法

課程達成度評價包括課程分目標(biāo)達成度評價和總目標(biāo)達成度評價兩個方面。

1.課程分目標(biāo)達成度評價

課程分目標(biāo)達成度評價是指各教學(xué)環(huán)節(jié)所對應(yīng)的某一畢業(yè)要求指標(biāo)點的目標(biāo)達成度。其計算公式為：

[Di=][各教學(xué)環(huán)節(jié)支撐同一畢業(yè)要求指標(biāo)點的平均值之和支撐同一畢業(yè)要求指標(biāo)點的目標(biāo)分之和]

2.課程總目標(biāo)達成度評價

課程總目標(biāo)達成度評價是指基于分目標(biāo)達成度的加權(quán)平均值。其計算公式為：

[D總=i=1nDi×ηi課程總成績（100分）]

其中，[ηi] 為[Di]所占課程總成績的比例。

（二）達成度計算結(jié)果分析

1.課程目標(biāo)達成度計算

根據(jù)考核方式及達成度計算公式，課題組以2019級機械班的成績?yōu)闃颖具M行了達成度計算分析。各畢業(yè)要求指標(biāo)點的達成情況如表3所示。

2.課程目標(biāo)達成度分析

根據(jù)表3中各項畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)達成度情況，得到如圖1所示的課程目標(biāo)達成度評價柱狀圖。

課程目標(biāo)1：通過課堂講授、平時作業(yè)和課堂討論等教學(xué)環(huán)節(jié)，課程目標(biāo)1的達成度為0.75。然而，在作業(yè)和考試中，學(xué)生普遍存在電氣開關(guān)符號使用不規(guī)范、電路圖繪制不完整等錯誤。

課程目標(biāo)2：通過實驗實踐等教學(xué)環(huán)節(jié)，課程目標(biāo)2的達成度為0.785。然而，在實驗過程中，存在一些諸如學(xué)生實驗操作不認(rèn)真、未能在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗，以及實驗報告撰寫不規(guī)范等問題。

課程目標(biāo)3：通過大作業(yè)等教學(xué)環(huán)節(jié)，課程目標(biāo)3的達成度為0.84。然而，在教學(xué)過程中，大作業(yè)主要存在一些問題，如部分學(xué)生的電路圖雖然完整，但控制過程的說明不夠詳細(xì)。

四、結(jié)語

本文以工程教育專業(yè)認(rèn)證理念為指導(dǎo)，對機電傳動與控制課程教學(xué)方法進行了改革。首先，課題組總結(jié)歸納了機電傳動與控制課程授課過程中存在的主要問題。其次，參照工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，對教學(xué)大綱進行了系統(tǒng)的修訂，提高了過程性評價的比重，降低了期末考試占總成績的比重。最后，通過對我校2019級機械班學(xué)生成績的達成度進行計算和分析，提出了有針對性的改進措施，為工科類專業(yè)課程的教學(xué)改革提供參考。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 唐剛，李志彪，鄧小珍，等.基于工程教育認(rèn)證的“機械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)人才培養(yǎng)研究[C]//中國國際科技促進會國際院士聯(lián)合體工作委員會，南洋科學(xué)院.教育科學(xué)發(fā)展科研學(xué)術(shù)國際論壇論文集：二.南陽：中國國際科技促進全國際院士聯(lián)合體工委員會，2022：3.

[2] 侯紅玲，任志貴，王長乾，等.基于OBE理念的機電傳動控制課程目標(biāo)達成度評價策略[J].大學(xué)教育，2020（1）：31-33.

[3] 孫宇丹，劉永皓，王玉玲，等.基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的“單片機原理及應(yīng)用”課程考核方式改革探索[J].工業(yè)和信息化教育，2023（8）：54-58.

[4] 許艷，陳明，韓偉娜，等.工程認(rèn)證背景下機制專業(yè)“課程思政”體系的建設(shè)與實踐[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2023，33（4）：51-53.

[5] 肖仕紅，黎偉，蔣發(fā)光，等.工程教育專業(yè)認(rèn)證理念下的機械設(shè)計課程設(shè)計改革研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2023（15）：78-80.

[6] 宋強，彭鶴，姚彥博.依據(jù)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，改革工科專業(yè)課程教學(xué)[J].廣東化工，2017，44（5）：184-185.

[7] 卜遲武，孫智慧，唐慶菊.面向工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的“機電傳動控制”課程教學(xué)改革[J].黑龍江教育（理論與實踐），2020（3）：53-54.

[8] 白晨希，宋亞林.基于工程認(rèn)證的課程評價系統(tǒng)的構(gòu)建[J].電腦知識與技術(shù)，2020，18（31）：22-25.

[9] 郭麗紅，吳海濤，楊潔，等.持續(xù)改進理念在工程教育專業(yè)認(rèn)證中的實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2022（1）：69-71.

[10] 孫晶，張偉，崔巖，等.工程教育專業(yè)認(rèn)證的持續(xù)改進理念與實踐[J].大學(xué)教育，2018（7）：71-73.

[11] 李志義.解析工程教育專業(yè)認(rèn)證的持續(xù)改進理念[J].中國高等教育，2015（Z3）：33-35.

[12] 張立，付劍鋒，李廣明.工程認(rèn)證背景下本科教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系的構(gòu)建[J].高教學(xué)刊，2021，7（28）：72-75.

［責(zé)任編輯：梁金鳳］