基于工程教育认证的通信电子线路课程教学创新与实践

赵珉 刘如军 刘桂英 黄晓桃

摘要：工程教育认证对推动工程教育改革、促进高等工程教育的国际交流、提升我国高等工程教育的国际竞争力具有重要意义。“学生中心、产出导向、持续改进”是工程教育专业认证的基本理念。在该理念指导下，文章着眼于电子信息工程专业中的通信电子线路课程，从课程目标确立、教学内容引入、教学过程实施以及对学生学习效果和教师教学效果评价等方面展开探讨。

关键词：工程教育认证;通信电子线路课程;项目式教学;过程化评价

中图分类号：G642;TN710        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）21-0175-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

工程教育认证由专门职业协会同专业领域教育工作者针对特定专业或特定学校所培养人才进入专门职业界从业的预备教育提供质量保证[1]。认证内容包括对专业学生的培养目标和质量、师资队伍、课程设置、实验设备、教学管理、教学文件及各种原始资料等方面进行评估[1]。纵观我国高校专业认证方面的实践和探索，该标准有力推动了我国高等教育的健康发展和专业内涵式发展。本文基于工程教育认证背景，着眼于电子信息工程专业中的通信电子线路课程，进行教学研究与实践的探讨。

1 课程目标

基于“学生中心、产出导向、持续改进”的理念[2]，首先需要根据电子信息行业的人才需求制定相应的培养方案、毕业要求和课程目标。行业是高校人才培养的目标输送地，因此行业需求是顶层方案制定的风向标;培养目标与毕业要求是专业建设内循环的根基，而課程体系是专业建设的微组织。在评价与分析的驱动下实现对各层级的持续改进。因此首先根据行业需求设定电子信息工程专业的培养目标，然后在工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队和沟通等方面设立本专业的毕业要求。通信电子线路课程的先导课程主要有电路分析基础、模拟电子技术、数字电技术，后续课程主要有信号处理、通信原理等。在该课程体系中，通信电子线路课程处于连接基础课与应用课程的位置，起到承上启下的作用。因此可设立如表1所示课程目标。

2 场景实例引入

通信电子线路课程涉及的内容非常丰富，包含复杂多变的实际电路结构，具有较强的理论性和工程实践性，这使得学生在刚开始学习时不仅在基本理论和原理部分就感到困难，更是在分析实际电路与工程设计实践时感到茫然和力不从心[3]。因此，通过鲜明的应用实例以“抓眼球”的方式引入教学内容，能够更好地激发学生的学习兴趣，不仅寓学于乐、避免抽象、单调，还可以与生活实际紧密关联，使学习内容真正“落地”，从而提高学习效率和效果。表2列举了教学内容中部分实例引入的切入点及与掌握内容的关联性。

3 项目式教学

根据“产出导向”理念，可将章节知识点打包，设计以验证、实现电路功能为目的项目式教学，避免过多的数学推导，有利于培养学生的实践技能。长期以来，通信电子线路课程呈现出“既不好学，又不好教”的态势。随着时代和技术进步，形式生动、手段多样、引入计算机辅助设计的“虚实结合”教学方式逐渐成为主流。项目的提出可设置于场景实例引入之后，向学生发起疑问，并布置目标任务，让学生带着任务、带着疑问进入该内容的学习。在该内容学习基本完成之时，也是要解决疑问和实现目标之时。

如在高频基础电路部分，基于Multisim软件平台设置如图1所示题为“LC谐振回路的设计”的项目。可为学生布置如下待解决任务。

1）基本任务：

①当开关J3、J4闭合时，计算谐振状态下的输出信号频率的理论值。

②用示波器观察输出波形。

2）拓展任务：

①当开关J1或J2闭合时，通过示波器观察输出波形，分析有何变化？

②简述用示波器测量波形频率的方法，如何提高测量精度？

在幅度调制与解调电路部分，设置题为“模拟乘法器调幅电路分析与设计”的项目，对应电路如图2所示。为学生布置如下待解决任务：根据图2所示电路在Multisim中分别创建普通调幅电路和双边带调幅电路，设置各元器件参数，打开仿真开关，从示波器上观察调幅波及其与调制信号的对应关系。

4 评价体系

4.1 过程化评价

根据“学生中心”理念，在学生的平时成绩考核中推行过程化评价体系，对学生学习状况和学业成果进行全方位、多形式、分阶段的考核评价[6]。课程过程性评价需涉及学生对该课程学习的各个方面，包括：课程基础知识、基本技能、专业能力、学习态度、参与度、学习能力、语言表达能力、理论应用于实践能力、创新能力、综合素养等。考核形式需多样化、多维度。理论课程中可包括：课程作业、课程论文、实践报告、阶段性测验、考勤及其他能够评价学生知识学习情况的考核形式[7]。实验课程可包括：预习报告、实验报告、实验考查、考勤及其他能够评价学生实验学习情况的考核形式[8]。

根据过程性评价可得学生平时成绩。学生的总评成绩以平时成绩和考试成绩以一定的权重比例加合计分。

4.2 课程目标达成度评价

对教学效果和质量采取课程目标达成度评价。具体核算步骤如下：

①算出测验和期末成绩中每个学生对应某个课程目标得分总和。

②算出测验和期末成绩中对应每个课程目标的平均得分。

③算出课程目标达成度

课程目标n的达成度=（课程目标n的测验成绩平均值/课程目标n的测验成绩总分*测验成绩占比）+（课程目标n的期末成绩平均值/课程目标n的期末成绩总分*期末成绩占比）。

在实际操作上，在2019级所任课班级的通信电子线路课程上开始上述教改措施。为了检验效果，将电子信息工程专业所任课的2018级与2019级学生课程目标达成度结果做对比，如图3～图5所示。图3（a）（b）分别是2018级与2019级学生的课程目标达成度，图4、图5分别是2018、2019级学生课程目标达成度分布图。

根据图3至图5的对比可见，上述实例切入、项目式教学以及过程化评价等教改措施切实提高了学生的学习成效。

5 结语

本文基于工程教育专业认证中“学生中心、产出导向、持续改进”的理念，首先从电子信息工程专业培养目标和毕业要求及课程体系关系等确立通信电子线路的课程目标。然后，结合通信电子线路课程内容讨论了场景实例引入和项目式教学的具体措施。最后，针对工程教育专业认证重要的评价体系问题，一方面对学生学习效果注重过程化评价，另一方面对教师教学效果和质量采取课程目标达成度评价。

参考文献：

[1] 周红坊，朱正伟，李茂国.工程教育认证的发展与创新及其对我国工程教育的启示——2016年工程教育认证国际研讨会综述[J].中国大学教学，2017（1）：88-95.

[2] 教育部高等学校教学指导委员会.普通高等学校本科专业类教学质量国家标准[S].北京：高等教育出版社，2018.

[3] 金伟正，代永红，王晓艳，等.高频电子线路[M].北京：清华大学出版社，2020.

[4] 赵全利，李会萍.Multisim电路设计与仿真[M].北京：机械工业出版社，2018.

[5] 高吉祥.高频电子线路设计[M].北京：高等教育出版社，2013.

[6] 李志义.解析工程教育专业认证的学生中心理念[J].中国高等教育，2014（21）：19-22.

[7] 肖旻，刘虹.IEET认证下的通信工程专业人才培养模式研究——以厦门理工学院通信工程专业为例[J].大学教育，2019，8（5）：151-154.

[8] 胡元闯，王凤领，张波，等.工程教育认证背景下地方高校网络工程专业人才培养模式探索[J].当代教育实践与教学研究，2018（6）：120-121.

【通联编辑：代影】