融入OBE理念的电力电子技术产学研用课程研究

李鹏程　薛智宏　郭英军　梁永春

[摘 要] 近些年，OBE作为一种最具先进性的教育理念，已成为我国高等院校教育教学改革方向。就目前高校教育教学改革中所适用的OBE理念而言，其所包含的理论体系及具体操作模式日益成熟，在改革中发挥了重要作用。但是，高校在推进教育改革融入OBE理念的过程中也暴露了一些问题和弊端，其中既有OBE理念自身适用的弊端，也有高校自身的问题。从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。

[关键词] 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”（ZD2020342）;2021年度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”（DQJ20210201）

[作者简介] 李鹏程（1985—），男，河北高碑店人，博士，河北科技大学电气工程学院讲师，主要从事电力电子技术和电源技术研究;薛智宏（1971—），男，河北石家庄人，硕士，河北科技大学电气工程学院副教授，主要从事电机控制研究;郭英军（1973—），男，河北石家庄人，硕士，河北科技大学电气工程学院副教授，主要从事电力电子技术和CAD设计研究。

[中图分类號] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）43-0119-04    [收稿日期] 2021-02-23

一、引言

随着社会经济的飞速发展，我国电力新能源行业的发展规划发生了非常多的变化，对电力电子技术人才提出了更高的标准与要求。在高校电力电子技术课程教学中，教师要积极转变传统陈旧的教学理念，树立正确的人才培养理念，不能将教育教学精力过度集中在课程教材理论知识的传授上，而是注重提高和强化本专业学生的实践操作能力与岗位认知能力。目前，很多高校在开展电力电子技术课程的教学改革，其改革的重点在于如何在电力电子技术产学研中融入OBE理念，如何将OBE理念与电力电子技术课程教学高效地结合在一起。笔者结合自己多年相关工作的经验，就此议题提出以下几点看法和建议。

二、关于OBE理念的介绍

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及实施目标均是使学生通过教育过程获得理想的学习成果。OBE理念的融入使我国高校在教育教学上开始高度重视以下几个问题：第一，高校开展教育教学工作是为了使学生收获何种学习成果;第二，为什么使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验证学生已经收获了这样的学习成果[1]。

三、高校电力电子技术课程改革引入OBE理念的必要性

（一）学生不同的学习需求需要引入OBE理念

众所周知，电力电子技术课程具有非常高的专业性和技术性要求，学生要想学好该课程，需要具备足够丰富和多元的知识储备，诸如电气技术、电子技术及控制技术等。但是在实际教学过程中，笔者发现越来越多的学生存在明显的功利性学习倾向，学习需求不尽相同，而且学生的学习能力和基础参差不齐，具备一定基础的学生在学习过程中更加得心应手，而之前未曾接触过相关知识和内容的学生则面临着非常大的学习难度。比如，以电力电子技术课程涉及的半导体电路知识为例，之前未曾接触过相关知识和内容的学生便难以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不端正的学习态度，随着学习难度的加大，在学习专业性知识时，学生越来越不耐烦，其最终学习效果可想而知。因此，将OBE理念引入电力电子技术课程体系改革中，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]。

（二）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学科，《电力电子技术》教材包含非常丰富和多元化的教学内容，涉及非常广泛的应用领域。电力电子技术课程涉及工业、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更新最快的行业，每时每刻都有性能更优、材料更好的全新电力电子产品或者器件出现。这意味着电力电子技术课程教材的先进性难以得到保障。电力电子技术课程不像一些传统的基础课程那样具有固定不变或者缓慢变化的内容，教师在实际教学中必须紧跟新形势，将更多的先进技术和理念纳入实际教学中，绝不能完全按照教材内容按部就班地进行教学，否则会直接影响学生的学习效果，影响未来学生步入实际岗位时的工作质量。OBE理念以成果为导向，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OBE理念[3]。

（三）理论与实践并重需要引入OBE理念

笔者在调查和研究中发现，在现阶段，诸多高校开设的电力电子技术课程主要采用实验这种单一方式进行实践教学，而且实验教学多是在传统陈旧的实验平台上进行，严重不符合实验的先进性和设计性要求，很多目前比较先进的实验设备和实验理念未被引进和应用到实际教学过程中。电力电子技术课程的实践教学和理论教学存在着明显的脱节，二者独立存在，独立开展，联系并不紧密，学生学习的理论知识不能及时转化到实践训练中，而在实践训练中获得的结果也没有办法在理论学习中进行验证，实践与理论的脱节在很大程度上影响了电力电子技术课程的教学质量和学生学习该课程的兴趣。

四、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它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理念看重学生的理解能力，要求教师给学生留下更多展示自己能力的空间。诸如，OBE理念虽然要求学生学习和掌握相关的理论知识，但是不会限制学生的掌握方式和掌握技巧;OBE理念强调放开学生的解答范围，提倡教师向学生提出更多具有开放性和拓展性的问题，久而久之，对学生思维拓展能力及思维灵活性产生潜移默化的影响。

五、高校电力电子技术课程体系改革应用OBE理念的经验总结

目前，各高校对技術和实践要求比较高的电气自动化技术专业和供用电技术专业开设了电力电子技术课程。据笔者了解，很多高校到目前为止已经完成了两轮基于OBE理念的教学改革试点工作，旨在通过教学改革试点探索出一条适合应用OBE理念的产学研用课程体系改革之路。在OBE理念的指导下，高校相关专业结合专业学习的需求重新制定了新的课程标准、课程设计及实施方案。在具体制定过程中，以专业人才未来从事的职业岗位必备的知识与技能为基础选择教学模块，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，很多高校电力电子技术课程主要选取电力装置或者家用电器作为教学案例，这类案例应用范围最广、实用程度最高，有利于直观解析。以案例作为切入点确立教学项目，也有利于进一步优化和完善课程教学资料，比如，项目任务书、指导书、教学情景设计或者课件等。以教学项目为核心的授课方式，不仅进一步明确了教学目标，而且保证了授课的针对性。另外，以任务为驱动更能有效激发学生的学习兴趣，也有利于学生掌握电能变换技术的必要知识和能力，发挥学生的主体性。笔者结合自己的实际工作及相关调查结果，总结出以下OBE理念具体实施要点。

（一）确定学习成果

在OBE体系中，最终学习成果既是终点也是起点。通常情况下，学习成果可以清楚地被表述出来，也可以根据实际情况采用直接或者间接的测评方式将学习成果转变成为绩效指标的形式来体现。

（二）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有一种清晰的映射关系，能力结构中的每一种能力需要有明确的课程来支撑，换句话说，课程体系的每门课程需要对能力结构中能力的实现有确定的贡献。课程体系与能力结构的这种映射关系，要求学生在完成课程体系的学习后具备预期的能力结构（学习成果）[5]。

（三）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，及时掌握每名学生的学习目标、基础和进程，按照不同的学习需求，制定不同的教学方案，提供不同的学习机会[6]。

（四）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、学习时间及学习方式上。采用多元化和梯次化的评价标准，强调学习成果内涵的达成和个人的学习进步，不重视学生之间的比较。根据每位学生达到教育要求的程度，赋予学生从不熟练到优秀不同的评定等级，对学生进行针对性评价，并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]。

（五）逐级达到顶峰

将学生的学习进程划分为不同的阶段，确定每个阶段的学习目标，并将这些学习目标从初级到高级，最终到顶峰成果逐一实现。这意味着具有不同学习能力的学生将使用不同时间、通过不同途径和方式，达到同一目标。

六、融入OBE理念的电力电子技术产学研用课程体系改革策略

（一）重新树立课程设计理念和思路

1.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于OBE教学理念，要紧密结合实际教学情况，树立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，该课程教师要加大课程开发与项目教学设计力度，投入更多的时间和精力，精心设计每一次教学方案，根据不同的项目设置不同的教学任务，用任务驱动的方式激发学生的学习和探究兴趣。

2.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不同的教学项目中。笔者建议教师在介绍各种电力电子器件时，要更加侧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这四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主电路、控制电路及其他辅助电路。

（二）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、逻辑性和实用性四个方面融入OBE理念。首先，关于重复性，重复性是指电力电子技术课程中的每一个章节都包含之前的学习内容，属于一种螺旋式上升的学习模式;其次，关于系统性，是指课程内容的传授要按照循序渐进的原则，由浅入深、由点及面地开展系统性教学;最后，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，在开始授课之前，教师要从宏观层面对课程内容进行整体梳理。除此之外，通过对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，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，并以温和、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。

（三）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，但是要细化这两种考核方式，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，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，这样的考核方式贯穿于整个学习过程的始终，对于学生来说，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，要充分考虑每一位学生的个性化需求，教师要用更加包容的心态和更加长远的眼光看待每一位学生，切忌因为某一次的失败给予学生终结性定义。

七、結语

综上所述，高校电力电子技术产学研用课程体系改革应用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，2020，19（5）：86-90.

[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（10）：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（35）：140-143.

Research on Course System of Industry， School and Research of Power Electronics Technology Integrated with OBE Concept

LI Peng-cheng， XUE Zhi-hong， GUO Ying-jun， LIANG Yong-chun

（School of Electrical Engineering， Hebei University of Science and Technology， Shijiazhuang， Hebei 050018， China）

Abstract： In recent years， OBE， as a representative of the most advanced educational concept， has become an important direction of education and teaching reform in colleges and universities. At present， the theoretical system and the specific operation mode of the OBE concept applied in the reform 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 integrated with OBE concept， including not only the shortcomings in the application of OBE concept itself but also the problems of the university itself. An in-depth analysis and exploration are carried out by integrating relevant contents of the OBE concept in the course system of power electronics technology.

Key words： OBE concept; power electronics technology; industry， school and research; course system