OBE理念下课程教学目标达成评价的量化分析与持续改进研究*

◆岳宏卫 刘庆华 徐卫林 邓艳容 施娟 晋良念

0 前言

工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，是提高人才培养质量和实现工程教育国际互认以及工程师资格国际互认的有效途径[1]。基于成果产出的教育（Outcomes-based Education，OBE）理念是工程教育专业认证的核心，作为一种先进的教育理念，在欧美等一些国家已形成一套比较完整的理论体系和实施模式，而且已经被证明是高等工程教育改革的正确方向[2]。自从2016年我国成为《华盛顿协议》第18个正式成员国以来，工程教育专业认证已经成为我国本科工程院校提高人才培养质量的主要手段，是我国高等工程教育教学改革的一个重要的发展方向。

OBE理念强调毕业要求的达成和课程体系的建设，课程考核评估是课程体系建设的一个重要环节。本文通过桂林电子科技大学信息与通信学院电路分析基础课程的教学改革实践，提出一种基于OBE理念的课程目标达成评价的量化分析方法，通过定量评价及质量监控，促进课程教学的持续改进，为工程教育专业认证中毕业要求达成评价提供依据和质量保证。

1 课程目标达成评价的量化分析

课程目标达成评价是衡量课堂教学效果的重要手段。桂林电子科技大学信息与通信学院电路分析基础课程目标表述如下。

课程目标1：能够运用物理、数学的基本原理，通过理论分析推演基尔霍夫定律和欧姆定律，从而推理得到支路法、网孔法、节点法、回路法等基本分析方法和叠加定理、戴维南定理、诺顿定理等网络定理，对直流电阻电路、动态电路和正弦交流电路进行分析和计算，以能准确表述电路的工作原理和响应特点。

课程目标2：能够运用工程科学方法，通过理论分析和推理，对正弦交流电路功率及有效传输进行识别和求解，以得出有效结论。

课程考核方式由平时测试、大作业、期中考试（开卷）、期末考试（闭卷）构成，成绩评定：平时测试占20%，大作业占10%，期中考试占10%，期末考核占60%。平时测试成绩为三次阶段测试和一次总测试的平均值。

课程目标达成值TK的计算公式为：

其中，Ai为支撑第K个指标点第i项的学生平均成绩，Bi为对应项的满分值。以桂林电子科技大学信息与通信学院2016级学生电路分析基础课程的统计数据为例，286名学生课程目标1和课程目标2的达成度分别为0.68和0.67，达成情况不是很理想。

图1和图2分别给出的是期末考试、平时测试及期中考试的统计数据，由图可以看出：相对于最大值，平均值较高的有期末考试第一大题（选择题）、2.1题、2.2题和阶段性测试，说明学生对电路分析的基本理论、叠加定理、最大功率传输等知识点掌握较好；期末考试2.3题、2.4题、2.5题的考核结果相对较差，说明大部分学生对一阶电路、正弦稳态电路的功率传输以及理想变压器的应用分析还不够熟练掌握和深刻理解。另外，从方差的结果来看，离散度比较大的有期末考试的第一大题、2.4题、2.5题和期中考试，说明学生在基本知识点掌握，运用所学知识去分析、解决复杂工程问题的能力，以及对阶段性测试的重视程度等方面，存在较大的个体差异。

图2 平时测试及期中考试成绩统计

图3和图4分别给出的是全院286名学生课程目标1和课程目标2达成情况分布。由图可知：课程目标1的个体达成度低于0.4的学生有第25、57、66、90、104、146、147、167、183、194、255号学生；课程目标2个体达成度的离散度较大，有更多学生的达成度低于0.4，说明学生对电路分析基础知识的掌握、理解、分析与应用等方面存在较大的个体差异。

图3 课程目标1学生达成情况分布

图4 课程目标2学生达成情况分布

根据以上量化分析，得到以下考核结果。

1）对任课教师来说，由于大部分学生对一阶电路、正弦稳态电路及理想变压器等知识点的平均得分较低，且方差也较大，说明这些知识点是学生学习的难点，是课程教学的短板，在对下一届学生的教学过程中需要加强对这些知识点的讲授。

2）对学生个体而言，课程考核评价结果显示学生存在较大的个体差异，特别是第25、57、66、90、104、146、147、167、183、194、255号学生对课程目标1和课程目标2的达成度均较低，说明这部分学生的学习态度或学习方法出现问题，需要做好思想工作和辅导工作，给予学习方法指导和人文关怀，是后续课程教学过程中需要重点跟踪和关注的对象。

2 质量监控和持续改进措施

为了有效地提高课堂教学质量，课程组按照OBE理念的要求对电路分析基础课程的质量监控和持续改进方法进行深入实践与探索。

注重学习过程的质量监控 针对以前教学过程质量监控手段比较单一的问题，课程组在多年教学改革与实践的基础上逐步建立起“监控—评价—反馈—改进”的闭环课程质量监控体系，教学过程中的多环教学监控及反馈情况如图5所示[3]。整个课程教学过程分成开课前准备、课堂授课过程和结课后总结三个部分，各部分教学活动的质量监控方法如下。

图5 教学过程中的多环教学监控及反馈

开课前，学院领导或督导随时抽查任课教师的开课准备情况，要求任课教师除了要准备好教材、授课计划、教案、教学大纲和教学过程登记表等材料外，还要认真备好第一堂课。学院要求各任课教师认真上好第一堂课，要让学生一开始就知道所授课程在整个课程体系中的地位和作用，让学生产生求知欲，激发起学习兴趣和积极性。

在课堂授课阶段，通过实施中国大学MOOC平台线上讨论区、QQ群在线辅导答疑、建立微信群、检查作业完成情况以及每周一次的辅导答疑等教辅手段，能够得到最及时的情况反馈，随时掌握学生的学习动态；每两章结束后，安排上一次习题课，通过典型习题以及易错习题的详细讲解，提高学生分析、解决复杂电路问题的能力，养成良好的工程思维习惯；通过期中考试，可实现阶段性的考核与教学反馈；再通过课程初期、中期和末期组织召开的师生座谈会，可以了解学生在不同阶段的学习掌握情况。

课程初期的师生座谈会一般安排在开课后两周内召开，主要了解学生的基础、兴趣及困惑等内容，根据学生反映的问题，教师提出相应的意见和建议以帮助学生尽快融入新课学习。中期师生座谈会安排在课程授课进度完成一半之后进行，此时学生对课程已经有了比较深入的了解，学习中也碰到一些问题，在座谈会上能够提出比较有针对性的问题和建议，有利于剩余课程内容教学的改进。课程末期师生座谈会安排在结课之后、考试之前进行，这时学生已经学完全部的内容，对教师的教学方法也有了全面的了解，知道学习中还没有理解和掌握的知识点，可以针对课程的教与学提出比较客观、中肯的意见和建议，便于教师改进教学方法，并在考试之前为学生扫清学习障碍，提升教学质量。

期末考试结束后的结课总结阶段，通过对考试质量分析报告、课程达成度分析报告、教师评学、学生评教和调查问卷等多方面评估对比，形成课程的总结报告，并在下一年度的课程教学中进行持续改进。

通过以上课程教学质量监控体系的建立与实施，任课教师能够及时掌握学生的学习动态，实现对课程教与学的实时调控。

多种方式改进教学方法 根据以上课程考核评估及质量监控结果，提出以下持续改进的措施。

1）推动教学方案改革，注重培养学生的实践能力。电路分析基础作为典型的工程基础课程，在教学中要着重培养学生解决复杂工程问题的能力、良好的工程素养、团队协作精神，改变传统教学模式中学生被动接受知识的状况。为此，课程组对大纲进行修订，选择合适的教材，从工程师培养的角度深度凝练物理、数学的基本原理及抽象思维方法与电路分析的关系，并积极推动理论教学和实践教学相互促进和补充。在课程教学方案改革中，为培养学生的工程素养和创新能力，增加大作业的考核环节，给学生创造理论与实践相结合的机会，使他们得到更全面的锻炼。

大作业要求学生组队完成一个特定功能电路的设计与验证，通过实际训练来提升学生的学习兴趣和实践能力，既巩固了所学的理论知识，又能切实锻炼学生的实践动手能力，形成良好的理论教学与实践教学正反馈互动。同时，在资料查阅、电路架构选型、元器件选择、电路仿真验证、面包板电路制作、测试验证和大作业论文撰写过程中，培养学生的分工合作、团队沟通能力和科学文献查询及撰写能力，提升学生运用专业知识分析、解决问题的能力。大作业的考核能够将基本原理与工程实践问题有机结合起来，让学生探讨工程应用的方法，并体验到工程应用的乐趣。

2）积极制作网络教学资源，采用线上预习线下讲解讨论式教学。OBE理念要求按照支持解决复杂工程问题毕业要求达成的需要，开展理论教学活动[4]。为此，课程组积极建设网络教学资源，基于中国大学MOOC平台推动采用线上预习线下讲解讨论式教学改革。表1给出的是线上预习线下讲解讨论式教学方案，要求学生在课前对教师制作或指定的网络资源进行基本教学内容的学习，释放课堂教学的时间和容量，教师在课上可针对复杂和较难的教学内容进行深入讲解。在此基础上结合基于问题学习的教学法，通过布置综合性、应用性较强的问题，并由教师在课堂上组织问题讨论、汇报点评，帮助学生实现对知识的深入理解及内化，改善学习效果。课后进行随时的线上答疑、作业批改及典型习题的讲解，能够及时解决学生学习过程中遇到的问题。通过课前、课中和课后三个环节的学习，加强基础知识的融会贯通，最终使学生能够掌握电路分析的基本定律，理解其精髓，掌握其思想和方法，切实提高学生分析、解决复杂电路问题的能力。

表1 采用线上预习线下讲解讨论式教学

因材施教，分类指导和跟踪 OBE理念要求把培养学生解决复杂工程问题的能力作为本科工程教育的基本定位，对学生开展分类指导与跟踪。针对课程目标考核评价及质量监控过程中发现的问题和不足之处，在后续的课程教学中需要分门别类地进行跟踪与改进。

1）对于反映出的学生个体差异和学风问题，联合辅导员、班主任、任课教师及学生家长进行多管齐下的教育与指导，让各方力量形成合力，以达到最佳的教育效果。

2）实施帮扶措施，对于反映出的不同学生知识点的掌握差异，除加强重难点教学，进行授课方式、课外辅导方式和考核方式等改革外，要落实帮扶措施，实施分类指导。对成绩好且有考研意向的学生进行特别指导，帮助这部分学生开展研究性学习；对后进学生需要进行重点跟踪和心理辅导，耐心做好思想工作，端正其学习态度，使其认识到学好专业课程的重要性，树立信心，迎头赶上，最终也具备分析、研究及解决复杂工程问题的能力。

表2给出的是最近几年桂林电子科技大学信息与通信学院电路分析基础课程目标达成情况。由表可知：通过不断地深化课程教学改革和持续改进，课程目标1达成情况呈稳步上升的趋势，课程目标2的达成情况稍差一些，说明课程目标2是教学中的真正难点。

表2 最近几年桂林电子科技大学信息与通信学院电路分析基础课程目标达成情况

3 结语

本文结合桂林电子科技大学微电子科学与工程专业工程教育专业认证工作，对OBE理念下电路分析基础课程目标达成评价、教学质量监控体系和教学方法持续改进进行探索，根据对学生课程考核结果、课程目标总体达成情况和个体达成情况所做的量化评价结果，采用行之有效的学习过程质量监控体系，可以及时发现教学短板和学生个体的差异，为课程教学的持续改进以及学生的跟踪指导提供依据，对提高课程教学质量和高校人才培养质量具有重要的指导意义。