融入OBE理念的电力电子产学研用课程研究

      李鹏程，薛智宏，郭英军，梁永春  

河北科技大学 电气工程学院，河北 石家庄 050018

[摘 要]近些年，OBE作为一种最具先进性的教育理念代表已成为我国高等教育教学院校开展改革工作的重要方向。就目前高校教育教学改革中所适用的OBE理念，其所包含的理论体系以及具体操作模式也日益成熟起来，在改革中呈现出至关重要的价值和作用。但是，高校在推进教育改革融入OBE理念的过程中也暴露出了一些问题和弊端，其中既有OBE理念自身的适用弊端也有高校自身的问题。本文将就电力电子技术产学研用课程体系中融入OBE理念的相关内容进行深入的分析和探究。

[关键字]OBE理念；电力电子技术；产学研；课程体系  

[基金项目] 2020年度 河北省教育厅重点基金“太阳能电动车四端口变换器及其控制策略研究”（编号. ZD2020342）；2021年 河北科技大学 一流课程教改专项，基于半实物仿真的《电力电子技术》教学案例库建设，校内编号DQJ20210201

[作者简介] 李鹏程（1985－），男，汉族，河北高碑店人，博士，河北科技大学，讲师，主要研究方向：电力电子技术，电源技术；薛智宏（1971-），男，汉族，河北石家庄人，硕士，河北科技大学，副教授，主要研究方向：电机控制；郭英军（1973-），男，汉族，河北石家庄人，硕士，河北科技大学，副教授，主要研究方向：电力电子技术，CAD设计。

[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A 

引言

伴随着我国社会经济的飞速发展，我国在电力新能源行业的发展规划也发生了非常多的变化，其对于电力电子技术人才更是提出了更高的标准与要求。高校电力电子技术课程教学必须要积极转变之前传统陈旧的教学理念，树立起正确的人才培养方向，不再将教育教学精力过度集中在课程教材理论知识的传授，而是要帮助和强化专业学生的实践操作能力与岗位认知能力。目前很多高校都在开展电力电子技术课程的教学改革工作，其重点便在于电力电子技术产学研工作如何融入OBE理念，如何将OBE理念与电力电子技术课程教学高效结合在一起。以下是笔者结合自己多年相关工作经验，就此议题提出自己的几点看法和建议。

一、关于OBE理念的介绍

何为OBE理念，即成果导向教育，在OBE理念指导下所有教学工作的设计以及实施的目标均是让学生们通过教育过程来获得理想的学习成果。OBE理念理念的融入让我国高校教育教学开始高度重视起以下几个问题：第一，高校开展教育教学是为了让学生们收获何种学习成果。第二，为什么要让学生收获这样的学习成果。第三，学校可以通过哪些手段和措施来帮助学生获得这样的学习成果。第四，学校应该采取什么样的途径去验证学生已经收获了这样的学习成果^[1]。

二、高校电力电子技术课程改革引入OBE理念的必要性

1、学生不同的学习需求需要引入OBE理念

众所周知，电力电子技术课程有着非常强的专业性和技术性要求，学生要想学好该课程，需要具足够丰富和多元的知识储备，诸如电气技术、电子技术以及控制技术等等。但是在实际教学过程中，笔者发现有越来越多的学生存在着显著的功利性学习倾向，而且学生的学习能力和基础水平参差不齐，学习需求也不尽相同，一些具备一定基础水平的学生学习起来会更加得心应手，而之前未曾接触到相关知识和内容的学生则面临着非常强的学习难度。比如，以电力电子技术课程必然会涉及到的半导体电路知识为例，之前未曾接触到相关知识的内容便很难在短时间内彻底明白各个工作模态原理，从最初始的基础电路知识学习阶段就表现出厌烦的学习情绪和学习态度，随着学习难度的提升，在讲到专业性知识层面时，他们会越来越不耐烦，其最终学习效果可想而知。因此，将OBE理念引入到电力电子技术课程体系改革工作当中来，以学习成果为导向能够在一定程度上辅助教师的教学工作，更好地满足学生不同的学习需求^[2]。

2、教学内容更迭迅速需要引入OBE理念

电力电子技术属于交叉类学科，电力电子技术教材中包含着非常丰富和多元化的教学内容，也会涉及到非常广泛的应用领域。一般高校大学生学习的电力电子技术课程会涉及到工业、新能源、交通运输、电力系统等诸多领域，而这些领域恰恰是技术升级换代、理念更新最快的行业类型，每时每刻都会有性能更优、材料更优的新电力电子产品或者器件的出现。这也就意味着学校所使用的电力电子技术课程教材的先进性很难得到保障，电力电子技术课程没有办法想一些传统基础课程那般具有固定不变或者变化缓慢的内容，教师在实际教学中必须要紧跟新形势，要将更多的先进技术或者理念纳入到实际教学当中来，绝不能完全按照教材内容按部就班的进行教学，否则会直接影响到学生的学习效果，会影响到未来他们步入真实岗位时的工作质量。OBE理念以成果为导向，其会更加关注学生所学知识的实用价值，因此，高校需要在课程体系改革中积极引入和应用好OBE理念^[3]。

3、理论与实践并重需要引入OBE理念

笔者在调查和了解中发现，现阶段诸多高校所开设的电力电子技术课程的实践教学环节都是集中在了实验这一种方式上面，而且实验教学多是在传统陈旧的实验平台上来进行，严重缺乏实验的先进性和设计性要求，有很多当前比较先进的实验设备和实验理念都被有被引进和应用到实际教学过程当中来。而且电力电子技术课程的实践教学和理论教学存在着显著的脱轨倾向，二者独立存在，独立开展，联系并不强，学生们学习到的理论知识不能及时转化到实践训练当中来，而在实践训练中得到的结果也没有办法在理论学习中进行验证，实践与理论的脱离在很大程度上影响着电力电子技术课程的教学质量和学生学习该课程的兴致。

三、OBE理念应用到电力电子技术课程中的价值

与传统教育理念相比，OBE理念的最大特点在于其衡量的是学生能够做什么，而不是学生知道什么，这便是OBE理念的优势所在。OBE理念看重的是学生的理解能力，要给学生留下更多展示自己能力的空间。诸如，OBE理念也会要求学生学习和掌握相关的知识内容，但是其不会局限学生的掌握方式和掌握技巧，OBE理念会放开学生的解答范围，会给学生们提出更多具有开放性和拓展性的问题，久而久之，其对于学生思维拓展能力以及思维灵活性来说将会产生潜移默化的影响。

四、各所高校电子电力技术课程体系改革应用OBE理念的经验总结

目前，高校开设电力电子技术课程的专业主要包括电气自动化技术专业和供用电技术专业这类对技术和实践要求比较强的专业，根据笔者的了解，有很多高校到目前为止都已经完成了两轮基于OBE理念的教学改革试点，意在通过教学改革试点来探索出一条适合适用OBE理念的产学研用课程体系改革之路。在OBE理念的指导下，高校相关专业重新结合专业学习的需求制定了新的课程标准、课程设计以及实施方案，在具体制定过程中，高校所依据的便是该专业人才未来从事的职业岗位必备的知识与技能，以此为基础来选择教学模块，重新构建贴近职业岗位实际的课程内容，并增设了课程建模与仿真以及工程实例项目^[4]。

高校电力电子技术课程以学习成果为导向，加大了对理论知识教学和专业技能培养的整合力度，在课程内容中构建起了模块化结构，也增加了教学案例的导入数量。笔者还了解到很多高校在该课程中选取的都是电力装置或者家用电器这类应用范围最广、实用程度最强同时也有利于直观解析的内容作为教学主要案例，并且以案例作为切入点确立教学项目，同时在此过程中也进一步优化和完善课程教学运行资料，比如，项目任务书、指导书、教学情景设计或者课件等等。以教学项目为核心的授课方式，不仅仅进一步明确了教学的目标，而且保证了授课的针对性，以任务为驱动更能够有效激发起学生的学习兴趣，也有利于掌握电能变换技术的必要知识和能力，发挥学生的主体性。以下是笔者结合自己的实际工作以及相关调查结果总结出的OBE理念具体实施要点：

1、确定学习成果

在OBE的体系当中，最终学习成果既是终点也是起点。通常情况下，学习成果是可以清楚表述出来的，但是其也可以根据实际情况采用直接或者间接的测评方式，但是最终还是要将学习成果转变成为绩效指标的形式。

2、构建课程体系

学习成果代表了一种能力结构，这种能力主要通过课程教学来实现。因此，课程体系构建对达成学习成果尤为重要。能力结构与课程体系结构应有一种清晰的映射关系，能力结构中的每一种能力要有明确的课程来支撑，换句话说，课程体系的每门课程要对实现能力结构有确定的贡献。课程体系与能力结构的这种映射关系，要求学生完成课程体系的学习后就能具备预期的能力结构（学习成果）^[5]。

3、确定教学策略

OBE特别强调学生学到了什么而不是教师教了什么，特别强调教学过程的输出而不是其输入，特别强调研究型教学模式而不是灌输型教学模式，特别强调个性化教学而不是“车厢”式教学。教师不再是传统意义上单纯的授课教师，而是导师+讲师+实验师+项目经理融合的多重身份。个性化教学要求教师准确把握每名学生的学习轨迹，及时把握每个人的目标、基础和进程。按照不同的要求，制定不同的教学方案，提供不同的学习机会^[6]。

4、自我参照评价

OBE的教学评价聚焦在学习成果上，而不是在教学内容以及学习时间、学习方式上。采用多元和梯次的评价标准，评价强调达成学习成果的内涵和个人的学习进步，不强调学生之间的比较。根据每个学生能达到教育要求的程度，赋予从不熟练到优秀不同的评定等级，进行针对性评价，通过对学生学习状态的明确掌握，为学校和教师改进教学提供参考^[7]。

5、逐级达到顶峰

将学生的学习进程划分成不同的阶段，并确定出每阶段的学习目标，这些学习目标是从初级到高级，最终达成顶峰成果。这将意味着，具有不同学习能力的学生将用不同时间、通过不同途径和方式，达到同一目标。

五、融入OBE理念的电力电子技术产学研用课程体系改革策略

1、重新树立课程设计理念和思路

第一，树立新课程设计理念

电力电子技术产学研用课程体系改革适用OBE教学理念，要紧密结合实际教学情况树立起全新的课程设计理念，以更具先进性的课程设计理念为引导进一步组织和细化课程教学内容，坚定不移地坚持以最终学习成果为导向，重点培养和提升学生的职业岗位实践与应用能力。与此同时，该课程教师还要加大对课程开发与项目教学设计的力度，投放更多的时间和精力在其中，精心设计每一次的教学方案，要根据不同的项目来设置不同的教学任务，用任务驱动的方式来激发起学生的学习和探究兴致。

第二，课程设计思路

高校电力电子技术产学研用课程体系改革需要设计出更为合适的课程设计思路，要以电力电子技术应用最广泛的实际案例为载体，设计出更具针对性和可行性的教学项目，将电力电子相关学习内容融入到不同的教学项目当中去。笔者建议教师在介绍各种电力电子器件时，要更加着重于电力电子器件的基本原理、特性、参数和器件选型方面的讲解，诸如在讲解电力电子变流技术时，教师可以围绕AC-DC、DC-AC、AC-AC和DC-DC这4种电能变换方式开展教学，研究由电力电子器件组成的变流装置的主电路、控制电路及其他辅助电路。

2、课程内容的组织与安排

关于电力电子技术课程内容的组织与安排，笔者建议高校可以从重复性、系统性、逻辑性以及实用性四个方面来融入OBE理念：首先，关于重复性，重复性指的是电力电子技术课程要学习的每一个章节都包含之前的内容，属于一种螺旋式上升的学习模式。其次，关于系统性，其指的是课程内容传授要按照循序渐进的原则，由浅入深，由点及面，来开展系统性教学。然后，关于逻辑性，即电力电子技术课程教学要遵循学生的认知规律，教师在开始授课之前要从宏观层面对课程内容进行整体梳理，除此之外，教学设计与授课过程进行全程监测、阶段测评和教学实时动态反馈的方式，根据监测结构发现学生的学习状态，以便根据每个学生的个体差异与个性特点，因材施教，使每个学生获得相同的授课时间、学习机会与学习资源，以温和、弹性的方式满足学生的个性化需求，最终确保所有学生达成教学目标及教学成果。

3、课程考核方式

笔者建议高校可继续沿用过程性考核与终期学习成果考核相结合的考核方式，但是要注重这两种考核方式的细化，重新调整两种考核方式的比重，尽可能实现两种考核方式的平衡发展。众所周知，过程性考核即对学生在日常学习过程中的各种表现进行即时性考核，其具体考核范围包括课堂练习、课堂表现、课后作业、任务测评等等，这样的考核方式会贯穿于整个学习过程的始终，对于学生来说会更具公平性与合理性。在这里笔者需要提醒一点，在对学生进行考核时要充分考虑到每一个学生的个性化需求，教师要用更加包容的心态和更加长远的眼光去看待每一个学生，切忌因为某一次的失败去给予学生终结性定义。

六结束语：

综上所述，高校电力电子技术产学研用课程体系改革中适用OBE理念是一种必然趋势，OBE理念在电力电子技术课程教学改革中发挥着不可替代的重要作用。与传统教学理念相比，OBE理念在更大程度上激发起了学生参与学习的积极性和主动性，也收获了更加理想的学习成果。

[参考文献]

[1]张海丽 ， 竟静静.应用型本科《电力电子技术》课程教学改革[J].《科技视界》. 2020(7):273-275

[2]刘艺柱 ， 安彤 ， 孙天航.应用型《电力电子技术》课程教学的改革与探索[J].《武汉职业技术学院学报》.2020年

[3]于跃 ， 徐今强 ， 杨燕霞 .应用型高校自动化专业电力电子技术教学改革探索[J].《科技资讯》.2020(18):74-76

[4]沈霞.基于能力提升的电力电子技术课程改革和实践[J].《湖北农机化》. 2020(3):126-127

[5]景玉萍 .基于应用型本科人才培养的ERP课程体系改革探究——以兰州财经大学陇桥学院为例[J].《科技经济市场》. 2020(3):128-130

[6]校瑞珍 ， 李海华.《电力电子技术》课程综合教学模式探讨[J].《科技创新导报》.2020(17):227-228

[7]王子赟 ， 王艳 ， 纪志成  .面向新工科的《电力电子技术》课程思政教学改革[J].《高教学刊》. 2020年

A Reform of the Course System for the Production, Study and Research of Power Electronics Technology Integrating the OBE Concept

LI Pengcheng， XUE Zhinghong， GUO Yingjun，LIANG Yongchun

（1. HEBEI UNIVERSITY OF CSIENCE AND TECHNOLOGY，school of electrical engineering，050018，China）

Absrtact: in recent years, OBE, as a representative of the most advanced educational concept, has become an important direction for the reform of higher education and teaching colleges in China. At present, the theoretical system and the specific operation mode of the OBE concept applied in the reform of college education and teaching are becoming more and more mature, which presents a vital value and function in the reform. Nevertheless, some problems and drawbacks have been exposed in the process of promoting the educational reform into the OBE concept, including the application of the OBE concept itself and the problems of the university itself. An in-depth analysis and exploration will be carried out on the relevant contents of the OBE concept in the course system of power electronics technology.

 Keywords: OBE Idea Power Electronics Technology Research and Research Curriculum System