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教育教学论坛刊文:“传感器与检测技术”课程目标达成评价机制及方法研究
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教育教学论坛刊文:“传感器与检测技术”课程目标达成评价机制及方法研究

来源:www.jyjxltzzs.net 2021-6-7 9:08:01      点击:

刘军 于洋 高宏伟 吴东升 赵亚威

[摘 要] 面向“结果产出”建立课程教学目标评价机制对于持续改进课程教学并提高教学质量至关重要。以“传感器与检测技术”课程为例,基于OBE理念确立本课程教学目标及其支撑的毕业要求指标点,提出以培养学生传感器及检测系统综合设计和运用能力为主线、以“学生所得”为中心的课程教学目标,建立一个基于目标分解、教学方案实施、达成度评价结果及分析、存在问题及持续改进的课程目标达成评价过程机制,充分利用学生调查问卷和教学过程考核记录文件提取“学生所得”分项评价数据,并进行达成度结果分析,进而改进课程教学实施方案,达到持续改进课程教学效果的目的。

[关键词] 工程教育专业认证;传感器与检测技术;课程教学目标;达成度评价;机制及方法

[基金项目] 2018年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目“新工科背景下的创新创业教育课程体系建设研究与实践”(辽教函〔2018〕471号);2019年度教育部第二批杭州英联科技有限公司—沈阳理工大学产学研合作协同育人项目“新工科背景下的测控技术与仪器专业工程与创新实践教学改革研究”(201902136013);2020年度沈阳理工大学“课程思政”专项课题项目“传感器与检测技术”(沈理工教〔2020〕20号)

[作者简介] 刘 军(1972—),男,辽宁沈阳人,工学博士,沈阳理工大学自动化与电气工程学院副教授,主要从事智能传感器与检测技术、图像与信号处理研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324(2021)09-0131-04    [收稿日期] 2020-12-23

一、引言

《华盛顿协议》是本科工程教育专业认证的国际互认协议。2016年6月我国正式加入了《华盛顿协议》。随后,工程教育专业认证成为我国高校的新风向标。工程教育专业认证的核心理念是OBE理念,即:产出导向教育(Outcome Based Education,OBE)。OBE理念的核心思想是以学生为中心,以产出为导向,持续改进,形成闭环的教学过程[1]。

在OBE理念中,学校依据不同的办学定位和服务行业背景,确定培养目标,明确畢业要求,建立课程体系,组织教学内容,探索多样性的培养模式和教学方法,满足毕业生发展的不同需求,适应社会对多样化人才培养的需要。

OBE教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果,课程目标的完成主体是学生,强调引导学生学习,最终的评价效果表现为学生在学习过程中获得的知识和能力是否符合毕业要求,OBE强调学习成果,因此在评价过程中,重点强调有什么具体内容能够明确地证明学生确实获得了预期的知识和能力。所以,教师应该先明确学习成果,配合多元弹性的个性化学习要求,让学生通过学习过程完成自我实现的挑战,再反馈成果,以改进原有的课程教学设计方案与课程教学过程。

二、“传感器与检测技术”课程教学目标分解及其对于毕业要求的支撑

(一)“传感器与检测技术”简介及课程教学目标分解

“传感器与检测技术”课程是测控技术与仪器专业学生必修的一门理论与实践性很强的主干专业基础课程[2,3]。课程通过对各种传感器特性和测量方法的讲授,使学生掌握传感器与检测技术的基本知识、基本原理和基本方法,并具有合理选择、正确使用和改进常规电测系统的能力,以及开发和设计新的测量装置的能力。课程主要内容包括检测技术基础知识、电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器、霍尔传感器和热电式传感器等。本课程将为后续课程的学习,以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。

通过本课程的理论教学和实践训练,使学生具备下列知识和能力:课程目标1:掌握“传感器与检测技术”的基本知识、基本原理和基本方法。课程目标2:了解传感器特性的基本概念,并能够分析传感器的静态和动态特性。课程目标3:能够解释电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器、霍尔传感器、热电式传感器的基本工作原理。课程目标4:能够对上述传感器的测量电路进行工作原理分析与设计,能够对传感器应用案例进行分析。课程目标5:具有合理选择、正确使用和改进常规电测系统的能力,以及开发和设计新的测量装置的能力。

(二)课程目标对毕业要求的支撑

本课程的五个课程目标重点支撑的毕业要求指标点如下:一是课程目标1和课程目标5支撑毕业要求1.1,即具有从事电子测量、仪器设计与测控工程工作所需的相关数学、自然科学,以及专业知识,能够将其用于解决复杂工程问题。支撑权重系数为0.2。二是课程目标2和课程目标5支撑毕业要求3.1,即能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识。支撑权重系数为0.2。三是课程目标3和课程目标4支撑毕业要求4.1,即能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据,并通过信息综合得到合理有效的结论。支撑权重系数为0.4。四是课程目标5支撑毕业要求4.4,即具有本专业测控技术、仪器与系统的设计、开发和解决具体问题的能力。支撑权重系数为0.2。

三、教学实施方案

本课程的授课方式以课堂教学为主,采用多媒体与板书相结合的形式,对于抽象、动态、应用的内容,采用PPT、传感器实物图片、传感器原理动画、检测系统运行视频等形式进行展示,对于课堂要点、关键知识点及数学推导内容,采用板书形式。课堂中适时安排提问环节,通过对知识点及应用方式的提问,提高学生对知识点的理解与应用能力。在课堂中也根据授课内容,适当安排研讨时间培养学生提出、分析和解决问题的能力。课堂之外,还有主要传感器特性的实验课程,通过实际操作让学生对一些典型传感器的基本原理、测量电路、实际外观、应用方法等得到深入认识与理解,并通过完整的实验过程,培养学生进行科学实验和研究的系统性思维。

Liaoning 110159, China)

Abstract: To establish an output-oriented evaluation mechanism of teaching objectives for a course is very important to continuously improve the course teaching quality. Taking the course of Sensors and Detection Technology as an example, we establish the teaching objectives of this course and its supporting graduation requirement index points based on the OBE concept. The teaching objectives of the course take the cultivation of students ability to design and use sensors and detection systems as the main line, and focus on students knowledge acquisition. Based the teaching objectives of this course, a process evaluation mechanism is established which includes the goal decomposition, the implementation of teaching plan, the result evaluation and the analysis of achievement degree, the existing problems and the continuous improvement. We should make full use of the student questionnaire and the teaching process examination records to get the sub-item evaluation data about students knowledge acquisition, and analyze the result of achievement degree, so as to improve the course teaching implementation plan and to achieve the goal of continuously improving the course teaching effect.

Key words: engineering education certification; Sensors and Detection Technology; course teaching objectives; achievement degree evaluation; mechanism and method