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OBE理念下电力电子技术课程改革研究

OBE理念下电力电子技术课程改革研究

摘要:基于OBE理念,结合滨州学院办学定位和基础条件,基于成果导向反向设计了电力电子技术课程建设思路。以学生为中心,以未来生存能力为要求,制定了课程目标,以课程目标为要求,课程内容制定重点突出,强化实践,体现完整性。教学设计体现多渠道性,学生可以在不同时间不同地点完成教学内容,对学生的教学评价是多元的,加大了对顶峰成果的评价权重,增加了对学生自我完善的评价,教学运行过程当中不断地对教学内容、评价方式、课程目标等持续进行改进。实践教学表明,基于的OBE的电力电子技术课程改革,提高了学生的创新能力和实践能力,达到了预期的目标,具有广泛的推广价值。

关键词:OBE;电力电子技术;课程改革;顶峰成果

电力电子学是电子学、电力学、控制学科的交叉学科,“电力电子技术”课程是电气工程学科的一门专业基础课程,具有概念抽象、实践性强、新技术更新快等特点[1-3]。课程担负着培养知识牢固、核心竞争力强、综合素养高的电力电子技术人才的重要任务。滨州学院电气工程学院电力电子教学团队利用OBE先进教育理念,对电力电子技术的教学设计、教学策略、教学评价等进行了一系列的探索,充分激发学生的积极性,取得了不错的教学效果。

1总体思路

1.1OBE设计理念。OBE理念是根据学生的学习成果反向设计教学和教学实施,以学生为中心,面向产出,持续改进。学习成果强调内化于心,外化于用的知识、能力和素养,根据学习成果清晰制定培养目标,根据培养目标制定毕业要求,根据毕业要求制定个性化的教学实施,多元化的教学策略和个性化的评价办法,为每位学生提供不同渠道去展示自己的学习成果。施教之功,贵在引路,教师通过示范、陪伴、鼓励、支持,使每位学生走向成功。

1.2设计思路。能力结构和课程体系具有一一对应关系,课程体系中的每一门课程都对能力有相应的贡献,所以采用OBE理念进行课程设计对于能力的最终达成起到事半功倍的作用。滨州学院是一所省属全日制普通地方本科院校,致力于培养能够服务地方经济、服务社会的高水平应用型人才,学院教学团队结合学校定位和现有条件设计电力电子技术改革设计总体思路。根据培养方案中对电力电子技术课程的能力要求,反向设计制定课程目标,根据课程目标制定课程内容,然后制定教学实施策略,同时要保证各个环节要能够持续更新。课程目标要以课程能力要求为导向,课程内容要以课程目标为导向,实施策略要以课程内容为导向,适时进行内部测评,定期收集利益相关方的反馈,包括学生反馈。利用培养方案的修订重新设计培养目标,更新课程的能力结构,通过闭环结构保障教学质量,达到持续改进的效果。具体结构如图1所示。

2课程目标制定

2.1制定原则。课程目标制定必须核心明确、定位清晰。课程目标的制定应紧紧围绕学生制定,同时考虑学校定位、师资、实施等基础条件,脱离实际制定目标毫无意义[4]。课程目标中应该有一定数量的高阶目标,课程目标应该是能力的真实反映,必须要全面,应包括知识目标、能力目标、素养目标,素养目标中必须包含一定的思政目标。课程目标和课程能力结构是一种对应关系,完成课程目标也就预示学生获得了预定的能力,也就具备在未来社会中生存的能力。

2.2课程目标。根据以上原则,制定如下的课程目标:目标1:了解学科地位、发展史、与其他学科的关系、电力电子技术最新发展现状;理解电力电子器件的原理、参数、注意事项;掌握常用电力电子变换器的工作原理、优缺点、工程计算、模型搭建等;理解电力电子变换器的控制原理、控制指标。目标2:能够根据设计要求,选择器件、对变换器进行方案论证、参数计算,设计过重中体现节能环保要求;能够设计一定的实验,通过数据采集、模拟仿真等技术手段分析、验证实验结果,得出有效结论;通过文献检索,能够对电力电子系统各个环节撰写相关报告。目标3:理解电力电子系统设计受环境、社会、安全等制约,并能及时修正;能够深刻体会我国在电力电子技术发展过重中取得的成绩和受到的限制,并感受到自身责任;理解个人与社会、团队等关系,培养创新精神和团队协作精神。

3课程内容

3.1选择原则。课程内容应该能够支撑课程目标的要求。课程内容应该能够与时俱进,应该将行业当前的重点研究内容体现到课程内容中,已经过时的内容应该删减或缩减。课程内容是全面的、完整的,要做到重点突出,能够对学生的核心能力有重要支撑的应该增加学时,应该充分考虑学生的期待,充分考虑社会的需求,充分考虑当前的师资条件和硬件设施,只有这样才能充分发挥学生的积极性。

3.2课程内容结构。依据以上原则设计的主要内容结构如图2所示:

4课程实施

4.1教学设计。OBE强调以学生为中心,怎么教取决于怎么学[5]。教学设计应给学生提供不同时间、不同方式的开放式弹性的学习机会,通过教师的引导、示范,每个学生都能达到预期能力成果。成果应该是内化于心、持久存在、有利未来生存的,所以教学设计必须是开放、多元、实践的。OBE强调知识的整合,所以课程设计还需要充分考虑与电子、控制课程的及时沟通,教学过程也应该易于留痕的,为教学评价做基础。教学分为课前、课中、课后。课前充分利用线上教学平台阶梯式的预习内容和要求,阶梯式的预习内容充分考虑了不同学习背景、不同学习基础的同学,使他们可以从任何一个节点开始学习。预习内容包括图片、文档、视频等各种资料,而且预习结束后需要进行测试才能够通过预习环节,保证了预习质量。课堂教学是开放式的,教师利用30%的时间进行关键知识点串讲,然后把课堂还给学生。教师在课堂进行过程当中仅仅起到引导、示范、答疑的作用,学生被分成不同的小组,采用无领导小组答辩的方式,每个同学都可以尽情地展示自己的能力,调动他们的积极性。课后教师会把完整的学习视频放到平台上,课后存在疑惑的同学或者想进一步提高的同学可以充分观看,当然也可以利用开放实验室和开放机房进行实验和仿真验证。在此之后,学生需要完成教师布置的作用,作为阶段考核的依据。

4.2教学评价。OBE理念强调多元化的教学评价方式。评价聚焦在学习成果上,采用多元和梯次的评价方式上[6],强调学生的自我进步,评价是对某一个人的评价,评价结果不具有比较性。目前OBE教学还没有完全铺开,所以仍然需要进行比较评价,但是我们对现有的教学评价方式进行了修改,使其更接近与OBE理念提倡的达成性评价。改进的教学评价方式中增加了对最终成果或者顶峰成果的评价比重。电力电子课程的顶峰成果我们定义为课程最后的综合实验产出,因为它包含了所有所学知识,同时可以体现学生的综合素养,所以可以定义为顶峰成果。阶段性成果包括预习评价、课堂评价、作业评价、考核评价、基础实验评价等。阶段性评价记入增长系数α,本阶段成绩乘以α为最后成绩,α计算公式(1)如所示,计算时阶段成绩化为百分制,改进后的教学评价组成如表1所示。

4.3教学运行。教学运行过程中,要及时收集数据做好数据分析,利用分析的数据持续改进培养目标、课程内容、教学策略等。同时为阶段性评价和总体评价做好基础。课程进行过程当中也要及时和团队、相关课程教师及时沟通交流,OBE强调的是协同教学,也只有这样才能发挥电力电子技术这门课程的最大能效,为专业培养目标发挥最大的作用。

5结束语

结合滨州学院的办学定位和现有基础条件,充分考虑学生的接受能力,结合OBE设计理念,对电力电子技术进行了改革。以学生为中心反向设计了课程的思路,课程目标充分考虑了学生未来适应生活的能力和内化于心的持久力。课程内容是全面的、递进的、注重实践的通过,开放式的教学设计,学生可以多渠道、不同的时间来完成学习内容。改革教学评价为阶梯式教学评价,加入了学生对自我改进的评价,注重顶峰成果的评价。通过在教学过程中阶段性测评和适时的更新,达到持续改进的效果。实践结果表明,基于OBE理念的“电力电子技术”课程的改革可以有效地提高学生的创新能力和综合素养,具有推广价值。

作者:高发亮 单位:滨州学院电气工程学院

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