基于OBE理念的物聯網專業信號類課程改革

趙艷麗

[摘 要]在“互聯網+”時代，國內高校相繼開設了物聯網相關專業，由于其專業知識具有多學科、跨領域的性質，導致其對課程教學提出了新的要求。本文在OBE理念下，針對應用型本科院校中物聯網工程專業的信號類課程，結合筆者的教學實踐，在人才培養目標、教學內容、教學方式及課程考核等方面提出了一些意見。

[關鍵詞]OBE理念；物聯網；信號類課程；改革

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.22.140

[中圖分類號]G424.1 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）22-0-02

對于教學改革，雖然多年來政府大力推動，學校也在不斷努力，但沒有從根本上改變以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心，學生被動學習、被動訓練、被動接受的現狀。教育改革要以提高教學質量和創造更多的優質資源為目的。近年來，教育質量問題是黨和國家多次強調教育發展的核心任務，也是全社會關注的熱點問題。成果導向教育（Outcome-Based Education，OBE）理念，以學生的學習成果為導向，強調學生經過教育過程最終獲得的各種能力，受到了教育工作者的青睞。

從長遠來看，物聯網技術的發展，帶來大量技術應用、維護人員的需求，行業應用將成為未來幾年物聯網產業發展的主要驅動力。目前，筆者所在學校為應用型本科院校，獲批的物聯網工程專業是新增重點專業，開設的信號類課程主要包括信號與系統和數字信號處理，目的是適應學校轉型發展及多規格應用型人才培養模式的改革，遵循“立足應用、需求導向、校地合作”的建設原則，強化課程建設核心地位，促進學生主動學習、自主學習，不斷提高人才培養質量。

1 制定需求導向的人才培養目標

人才市場的供需關系正由以高校為主導的供給驅動，變為以行業、企業為主導的需求驅動。為了使學生具備服務地方經濟產業的能力，同時使筆者所在學校堅持特色發展，學校應從行業企業希望學生達成的學習能力結構來反向設計培養目標。以“智慧寧夏”為例，物聯網技術在生產管理、精準農業、物流運輸、智能交通及節能環保等領域中得到廣泛應用，并形成可持續發展的運營模式。學校應在調查和分析社會需求，以及國內外知名院校教學改革方式的基礎上，要求學生掌握物聯網基本知識和基本原理，以及物聯網設備測試和技術應用等能力，還要有較強的團隊意識和協作能力。因此，根據筆者所在學校物聯網專業人才培養目標的要求，其應將信號與系統和數字信號處理課程，設置為該專業的核心基礎課程，由于其理論性較強且公式較多，教好和學好這兩門課對學生建立專業基礎及培養專業素質至關重要。

2 教學內容改革

2.1 做到查重、整合及趨新

筆者所在學校物聯網專業選用的信號類教材是，教育部推薦的適合應用型本科教學的教材。在教學中筆者發現，信號與系統和數字信號處理課程，雖然各自內容都比較成熟和經典，但為求自身體系的完整，必然有部分的內容重復，如兩門課程都詳細講述了Z變換和離散信號的分析。因此，為了提高學生的學習興趣，教師可注重課程重復內容的銜接和過渡，以回顧和補充的形式，安排這部分內容，使兩門課程互聯互補，同時在課程設計中引入專業領域的前沿知識和最新的科技成果，促使學生對所學專業的發展趨勢有所了解，并有目的、有方向地學習。

2.2 增加實踐環節

2.2.1 校內實踐

實踐教學是對課堂教學的有益補充，教師要強化學生對所學知識的綜合應用與創新能力的培養。因此，對于該專業信號類課程，筆者所在學校增加了課程實驗環節，采用實驗箱與MATLAB相結合的方式，既鍛煉了學生分析解決實際問題的能力，也為后續相關課程及畢業設計奠定了基礎。就具體課程實踐要求不同而言，信號與系統課程設置了專業課程實驗，讓學生對教材中經典的結論進行了實驗性驗證，從而熟悉了軟件仿真過程，并直觀地看到了結論。而數字信號處理課程則以實踐性和應用性為主，教師可通過完成綜合性設計實驗，提高學生的動手能力。

另外，筆者所在學校注重以創新創業訓練和學科競賽為契機，培養學生的創新能力。前者較注重實踐創新研究過程，讓學生在導師的指導下，結合自身學習專業及興趣參與項目設計。在探索和研究過程中既理解和掌握了專業知識，還鍛煉了發現問題、思考問題和解決問題的能力。為深入推進課程改革，目前筆者所在學校建立了物聯網創新協會實驗室，在專業教師和學生的共同努力下，參加了與物聯網專業相關的競賽，主要有全國電子設計大賽、全國大學生數模大賽、“互聯網+”創新創業大賽、“挑戰杯”科技作品競賽等，并取得了不錯的成績，通過學科競賽，不僅增強了學生創新意識與實踐能力，而且也提升了團隊的合作精神。為了提高學生的實踐能力，筆者所在學校制定了用相應實踐競賽成果，抵充本專業選修課學分的置換政策，引導學生復合知識結構，更有利于學生就業。

2.2.2 企業實踐

由于筆者所在學校所處區域的局限性，行業內有影響力的大型企業很少，而中小型科技企業較多，它們對涉及的工程技術領域的發展方向和前沿技術非常敏感，對人才知識和能力的需求的把握也極為準確。因此，結合實際情況，筆者所在學校物聯網專業聯系本地科技含量高、對人才培養有社會公益心和責任感的科技企業，共同組建校企合作關系。筆者所在學校以增加專業教師企業工作經歷作為推進課程改革的關鍵舉措，有計劃地安排專業教師帶著課題和項目到企業實踐，不斷積累實際工作經驗；并安排學生利用假期時間進入企業觀摩實習，參與到一些企業項目的具體實施過程中，通過這種“課程進企業，企業來授課”的深度合作，培養物聯網專業應用型人才。同時，筆者所在學校也積極組織專業教師以及企業專家，依據信號類課程標準，大力開發融理論與實踐于一體，并與實際職業崗位相一致的校本教材。

3 多樣化的教學方式

針對物聯網專業特色，信號類課程特點及學生學情等差異性變化，學校應從實用和實效出發，推行案例式、項目化、討論式等教學模式，融“教、學、做”為一體。基于此，由于信號與系統及數字信號處理課程的理論性較強且公式較多，在多媒體與板書結合的基礎上，筆者所在學校信號類課程，開展了翻轉課堂的教學實踐，以問題為載體，通過預習導學、預習檢測、疑難突破、知識檢測、互動小結以及鞏固提升等教學環節，重構學生課內、課外學習流程，促進學生在教師的指導下自主學習。在培養專業能力的同時培養學生的可遷移的通用能力，更加強調合作式學習，使學習能力強者變得更強，使學習能力較弱者在協作中得到提升。另外，由于課程教學內容較多且受學時限制，筆者所在學校鼓勵學生采用網上答疑及查閱的學習方式，目前，網絡視頻已成為常用的現代化教學手段。endprint

4 靈活的考核方式

信號與系統及數字信號處理課程的概念多、公式多、習題多。如果考試著眼于考核學生套用公式及計算能力，這勢必造成學生以應試為目的，忽略了能力的培養，且考試成績也不能全面反映學生的實際水平。因此，學校應對當前的考核方式進行實質性改革。

根據物聯網專業信號類課程的特點及性質，考核形式應推行多階段、多類別的考核制度，增加應用及創新知識的考核，增加知識能力體系的考核，強化學生課外學習，增加小論文、項目實訓、作業及參考閱讀等在成績考核中的比重，以提高專業基本能力與綜合素質。對信號類課程，筆者所在學校具體采取了“5段式”的考核方式，即出勤及學習成效、作業與任務成效、單元測試、期中測試、期末考核，考核比例設置為1∶1∶1∶1∶1。

5 結 語

面對“互聯網+”給信號類課程建設帶來的機遇和挑戰，筆者所在學校有針對性地結合實際情況，采取了有效的改革措施。在基于教育成果導向OBE理念下，制定了有需求導向的物聯網專業人才培養目標，調整了信號類課程的教學內容，加強了實踐教學，優化了課程考試方式。這些舉措有助于培養學生的基礎知識、基本技能，同時更注重鍛煉學生的實踐和創新能力。實踐結果表明，這種改革措施思路正確，體現了筆者所在學校提高教學質量和培養應用型人才的宗旨。從學生的學習效果及網上評課結果來看，物聯網專業信號類課程教學改革取得了一定的進步。

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