摘" 要：工程教育认证基于社会和行业需求，强调面向解决复杂工程问题制定毕业要求，对于优化我国工程人才培养模式、提升人才培养质量和提升专业的行业影响力具有重要意义。以新能源材料与器件专业的工程教育认证为目标，阐述了电工电子学的课程目标与毕业要求指标点的对应关系，构建了面向新能源人才培养的课程目标达成度评价体系。以三个学年的教学结果为例，对课程目标达成度进行分析，提出采取线上线下混合式教学，推进项目式教学和持续调整评价标准等教学改革的对策建议。
关键词：工程教育认证；电工电子学；混合式教学；教学改革
中图分类号：TP39；G642.0" " 文献标识码：A" " 文章编号：2096-4706（2024）09-0168-06
Research on Evaluation System Construction and Teaching Mode Reform Based on Engineering Education Certification
—Taking the Electrical and Electronics Course as an Example
WANG Xinzhan， TENG Xiaoyun， LIU Xiaoyu
（Hebei University， Baoding" 071002， China）
Abstract： Engineering Education Certification （EEC） is based on social and industry needs， emphasizing the development of graduation requirements for solving complex engineering problems. It is of great significance for optimizing Chinese engineering talent fostering mode， improving the quality of talent cultivation， and enhancing the professional industry influence. This paper takes the EEC of the new energy materials and devices major as the goal， elaborates on the relationship between the curriculum objectives of electrical and electronics and the graduation requirements index points， and constructs an evaluation system for the achievement of course objectives for the cultivation of new energy talents. Taking the teaching results of past three academic years as examples， this paper analyzes the achievement degree of curriculum goals， and proposes countermeasures and suggestions to take online and offline blending learning model， promote project-based teaching， and continuously adjust evaluation standards for teaching reform.
Keywords： engineering education certification; electrical and electronics; blending learning; teaching reform
0" 引" 言
工程教育认证是由专业性认证机构组织工程技术专业领域的教育界学术专家和相关行业的技术专家，以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求，对工程技术领域相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程，在我国，工程教育认证由中国工程教育专业认证协会组织领导[1]。经过数次修订，中国工程教育专业认证协会对认证专业在学生、专业培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件七方面提出了具体的通用标准[2，3]。工程教育认证基于社会和行业需求，以学生为中心，以成果为导向，强调面向解决复杂工程问题制定毕业要求，基于学生发展需求设置课程，改革育人模式，对于优化我国工程人才培养模式、提升人才培养质量和提升专业的行业影响力具有重要意义。
面向认证标准开展教学工作，需要以服务培养目标为标准反向设计教学环节，以高效教学实施为手段正向支撑培养目标，也需要不断反思，持续改进[4]。基于课程目标和考核效果对课程质量进行评价，细化评价指标点对毕业要求的支撑强度，持续改进教学手段，优化育人模式能够有效服务培养目标[5]。线上线下混合式教学利用信息化技术将传统的面对面教学和在线教学有机融合，可以优化教学效果，引入这一新型模式，并对其服务课程目标的效果进行评估是优化育人模式的有效举措[6]。新能源材料与器件是工科学科门类下属材料专业类的一个特设本科专业，电工电子学是新能源材料与器件专业实验和理论相结合的一门必修课，本文面向工程教育认证标准，构建了该课程目标达成度的评价体系，同时以三个学年的线上线下混合式教学的教学效果为例，对课程目标达成度进行了分析，在此基础上提出了相应的教学改革措施。
电工电子学是一门非电类工科专业基础课程，以普通物理学和高等数学等课程为基础，为新能源材料电学特性检测和新能源器件电学应用提供专业基础。通过课程教学，使学生系统掌握电工电子学基本理论、知识和技能；能够理论联系实际，熟练完成实验项目，将电工电子学理论和方法应用于专业课程的学习，为解决复杂工程问题提供思路和方案。然而，电工电子学涉及电路理论、模拟电路和数字电路等方面的知识点，基本概念多，内容跨度大，学习难度大，学习效果也比较差[7]。传统教学以教师为主体，以课程为导向，以知识点的卷面得分为考核重点，学生解决实际问题的能力有待提升[8]；同时，课程内容在新能源领域具体应用的着力不多，对专业毕业要求的支撑作用明显不足。上述问题与工程教育认证的核心理念和具体要求存在较大差距，有必要对标认证标准，对电工电子学课程的课程目标和教学效果进行改革和提升。同时，采用线上线下混合式教学，以雨课堂为基础构建线上智慧课堂，如图1所示，并对其实施效果服务于工程教育认证标准的程度进行评估，是提升人才培养质量的有益探索。
1" 电工电子学课程目标及对毕业要求支撑
课程目标是指导课程教学的基本准则，基于工程教育认证标准设置课程目标，能够准确描述课程在专业课程体系中的位置，明确授课内容对毕业要求的支撑作用，确保教学实践服务毕业要求[9]。根据工程教育认证标准、课程内容和课程度毕业要求的支撑，设置电工电子学课程目标，如表1所示。具体课程目标有：
课程目标1：能够查阅调研文献，了解电工电子学发展历史和科研进展，掌握电工电子学基本知识，能够利用基本知识分析新能源电学系统的运行机理。
课程目标2：能够运用电工电子学基本知识对新能源体系的电学系统进行识别分析、抽象建模，能够对关键环节优化和重要参数提升提出系统化建议。
课程目标3：能够理论联系实际并完成项目式实验，培养学生工程思维和团队协作能力，提升实践创新及分析解决实际问题的能力。
课程目标4：能够利用电工电子学原理和方法综合分析新能源系统运行的全局性问题，培养学生统筹全局和终身学习的能力，为生产管理和决策打下基础。
2" 电工电子学课程达成度评价机制
2.1 课程学习任务
课程目标是基于毕业要求对课程教学达成度的整体概括，教学实施过程中需对课程目标进行分解，将课程目标融于具体内容，采用科学有效的教学方法，使学生通过系统学习能够达成课程毕业要求[10]。因此，基于毕业要求，将电工电子学课程目标分解到教学大纲，立足教学大纲制定详细的教学内容，如表2所示。
2.2" 电工电子学课程达成度评分方法
电工电子学课程目标达成度评价由五个观测点组成，分别是课程表现（KC）、理论考核（LL）、作业成绩（ZY）、项目式实验（SY）和实验考核（KH），权重分别为10%、30%、10%、30%、20%，四个课程子目标在五个观测点的总得分构成课程目标达成度的总体评价。授课全程以学生为中心，2020—2021学年采取线下教学模式；2021—2022学年主要采取线上教学模式；2022—2023学年采取线上线下和项目式实验教学相结合的模式进行，其中，课程表现分课前、课中和课后三个环节，课中以线下为主，课前和课后以线上为主，重在考查学生对课程的参与情况；作业成绩线上和线下相结合，注重对作业成绩的线上反馈和答疑；理论课考试成绩和实验考核成绩以标准答案为准，在线下进行；项目式实验以电路功能实现为目标，采取四人一组团队合作的方式完成，如表3所示，线上线下相结合，强调线上项目演示和答疑交流对项目实施的有效支撑。
五个观测点均采用百分制计分，加权后的综合成绩（Zcj）计算为：
Zcj = 0.1 · KCcj + 0.3 · LLcj + 0.1 · ZYcj + 0.3 · SYcj + 0.2 · KHcj
2.3" 电工电子学课程目标达成度评价结果
引入课程目标达成度评价标准为专业认证提供支撑，更重要的是为提升学生的综合素质和重要能力提供参考。引入课程目标达成度评价标准三年以来，178名学生课程平均分数均在70分以上，如表4所示，较好地达成了预期目标，且线上线下相结合教学的2022—2023学年课程平均分数最高。然而，三个学年分别有6位、6位和4位学生综合成绩在60分以下，综合成绩不及格的16人中9人理论考核不及格，2人项目式实验考核不及格，1人实验考试不及格，项目式实验和实验考核不及格全部发生在线上教学模式为主的2021—2022学年。工程教育认证强调教学质量的持续改进，针对2020—2021学年和2021—2022学年各有6名学生不及格的现实，2022—2023学年在教学方式上做了较大调整，采用线上线下相结合的教学模式提升大家的课程参与度和学习热情，课前在雨课堂发布学习内容明确学习任务，提供数字仿真资源使学生熟悉课程内容；课中线下教学的同时，应用雨课堂的签到功能查看学生的到课情况，线下随机提问个体作答的同时实现学生线上答题的全覆盖，提升大家的课程参与度和专注力，课后根据雨课堂推送的数据分析学生学习状态，多角度对目标达成情况进行考核评估，如图2所示。经过调整，采用线上线下相结合教学模式的2022—2023学年及格比例和平均分数均有所提升。
更进一步，将课程子目标成绩与总成绩进行比较，三个学年课程目标3的得分均低于课程平均分。课程目标3主要以项目式实验的方式进行，为解决复杂工程问题提供电学基础，实践性强，对学生要求较高，考核结果表明课程目标达成度有待提升。纵向对比，第一和第三学年比第二学年的目标达成度更高一些，如图3所示，主要原因有三：其一，将项目式实验从单纯的实验课程向教学全过程延伸。电工电子学的主要目标是为解决新能源领域复杂工程问题奠定电学基础，理论知识服务工程实践，工程实践引导理论教学，第三学年更加强化理论教学对项目式实验的支撑，同时，及时对实验过程进行线上线下复盘研讨，提升了项目实施的顺畅程度；其二，项目式实验的现场体验感较强，单纯线上仿真教学难以实现项目全过程的实际体验，对于项目式实验，线下教学效果优于线上教学，但弱于线上线下相结合的教学模式；其三，调整分组方式，第一学年按照学号随机分组，小组成员之间优势互补不明显，配合不够默契，第二学年对学生提出项目目标和分组建议，之后学生自由组合，自由结组后组员间合作顺畅，优势互补明显，提升了项目的完成效率和质量。
3" 电工电子学课程教学改革建议
3.1" 以混合式教学模式提升学生参与度
强化学生中心地位，通过线上线下混合式教学提升学生的全过程参与热情，在课前准备、课堂实施、实验项目实施和课后反思等环节进一步提升学生的参与度。在精心备课的基础上，在授课前将课程目标、授课内容、课件和视频等教学资源上传雨课堂等学习平台，让学生自主安排时间预习将要进行的内容，采取线上和线下相结合的方式随时答疑；课堂实施环节以“翻转课堂”形式进行，充分发挥学生的主观能动性和课程参与感，同时，汇总大家学习过程中遇到的困难并进行重点讲解，强调学生中心地位的同时突出重点内容讲解；全部由学生自主完成实验操作的同时，强化对实验过程和实验报告的考核，确保学生发挥主动性的同时达成课程目标；课后反思环节强调对学习效果的检验和反思，以线上作业和课程优化建议为主要模式，通过作业完成情况检验理论知识学习效果，通过课程优化建议发挥学生的主观能动性，调动学生对课程全部过程的主观能动性。
3.2" 以项目为引导激发学生学习热情
任务驱动的项目式教学以电工电子学主要内容为基础，以独立的电工学、电子学项目为载体，强调学生的主体地位。在设定背景下，项目设计、实施、改进和评价的全部过程由项目小组独立完成，充分调动学生学习的主动性和创造性。实施过程中，着眼将电路理论、数字电路和模拟电路三大部分的教学目标设置不同的项目，由学生根据任务需求和个人优势自由结组。教师负责项目背景设置和理论指导，并对项目实施过程中遇到的问题提供合理化建议。项目完成后，及时开展项目的自评和互评，小组内部重在项目优化，小组之间重在比学赶超，最后由教师和全体学生一起对项目进行全过程评价。项目式教学可以大幅提升学生分析问题和解决问题的能力，也可以培养实验操作能力和团队协作精神，有助于锻炼学生解决复杂工程问题的整体能力。
3.3" 以目标为导向调整达成度评价标准
工程教育认证所强调的解决复杂工程问题是开放的，随着时代发展，对数学、自然科学、工程基础和专业知识实际应用的要求越来越高，课程目标达成度也应该向实际应用聚焦。进一步在五个课程目标达成度中引入过程评价，细化解决实际工程问题的考核标准，将课程准备阶段的学生参与度纳入评价体系，重点考查学生提出问题、分析问题的能力；将计算机仿真和数学建模等技术引入电工电子学教学大纲，强化学生运用恰当技术和信息化工具对复杂工程问题的预测和模拟的能力，并在项目式实验环节的评价标准中得以体现；强化理论授课和考核过程中新能源和电工电子学的工程融合，将领域前沿知识引入课程和评价标准，培养学生积极主动吸纳新知识、新技术的自觉性和主动性。
4" 结" 论
以工程教育认证为基准构建课程目标达成体系能够培养符合时代需求的工程人才。本文立足工程教育认证标准和新能源材料与器件专业实际，对电工电子学的课程目标与毕业要求指标点的对应关系进行了阐述，构建了面向新能源人才培养的课程目标达成度评价体系，并针对目标达成情况将教学模式优化为线上线下混合式教学模式。以最近三个学年的教学成果为例，对课程目标达成度进行分析，提出了加强学生中心地位，推进项目式教学和持续调整评价标准等教学改革的对策建议。
参考文献：
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作者简介：王新占（1983—），男，汉族，河北保定人，讲师，博士，研究方向：电工电子学教学。
