新工科背景下基于OBE教育理念的工科專業實驗課程體系改革
——以黑龍江工商學院通信工程專業為例

趙常松

（黑龍江工商學院，黑龍江省哈爾濱 15000）

1 引言

成果導向教育（Outcomes-Based Education，簡稱OBE），我們也可以將其稱之為結果導向教育，或者是產出導向教育。美國與澳大利亞是最早出現OBE的國家，并將其運用在基礎教育改革之上。1981年時，美國學者斯派狄提出OBE，被認為是追求教育教學卓越的正確方向，迅速獲得了廣泛重視和應用。而由斯派狄撰寫的《基于成果導向教育模式：爭議與答案》一書中則對該種教育模式展開了深入的探索與研究。該書將OBE定義為“清晰地聚焦和組織教育系統，使之圍繞確保學生獲得在未來生活中獲得實質性成功的經驗。”可以說OBE理念進一步推動了傳統教育教學系統發生變革和重構（如圖1所示），強調產出/成果導向（Outcome-based）的價值取向、學生中心（Students-centered）的教育理念、持續改進（Continuous Quality Improvement）的質量文化；實現從以教為中心到以學為中心和從知識體系為中心到能力達成為目標的轉變[1]。

圖1 基于OBE理念的教育教學系統的變革與重構

OBE的實驗教學與傳統的實驗教學對比如表1下：

表1 兩種實驗教學方式比較

2 基于OBE教學理念下的通信工程專業實驗課程教學改革五個關鍵環節[2]

2.1 確定學習目標成果

最終的學習成果不僅是OBE的終點，同樣也是OBE的起點，所以學習成果應該能夠清楚的表達出直接或者是間接測評，為此就需要將其轉變成為相應的績效指標。在學習成果的確定上要從的考慮到教育利益相關者們的實際要求與期望，包括：政府、學校、用人單位、教師、家長以及學生本人。

2.2 重構實驗課程體系

學習成果在很大程度上代表的就是一種能力結果，且這種能力往往是需要借助于理論教學以及實踐教學才能夠得以實現的。所以，要想達成學習成果做好課程體系構建尤為重要。一般來講，能力結構和課程體系結構之間具備著相對清晰的映射關系，即每一種能力都需要具備明確的課程用以支撐。

2.3 確定實驗教學策略

OBE強調的是學生們能夠通過實驗學生們到什么內容，而并不是教師教授了那些課程。所以，在OBE教學模式下，教師應該把握好每一名學生的學習目標、學習基礎以及學習進程，從而按照學生們的不同層次情況，制定出科學合理的針對性實驗方案，從而提高學生們的實際學習效果。

2.4 自我參照評價

對于OBE教學評價而言，其主要的聚焦點在于學習成果上，而并不是教授了多少內容，學習了多長的時間，使用了何種方法。所以，OBE教學評價上可以使用多元、梯次評價標準，重點強調與學習成果的內涵以及學生的進步情況。同時，還要根據每一名學生能夠實際達到的教育要求程度，賦予不同的評定等級，以便為教學改革提供有力的支撐。

2.5 逐級達到頂峰

將學生們的學習進程可以劃分成為不同階段，并且針對每一個階段的實際情況制定出相應的學習目標，也就是在學習目標的劃分上，可以從初級劃分至高級，最終達到頂峰成果。而這也就意味著，不同的學習因其本身具備的學習能力不同，在學習過程中需要使用的時間、途徑、方法勢必也不盡相同，但是最終達到的目標是相同的。

3 通信工程專業實驗課程教學過程中存在的問題

3.1 當前通信工程專業實驗室建設中存在的問題

3.1.1 因民辦高校在實驗室設備、實驗人員方面投入不足。受通信工程專業招生人數的影響，在人員和設備方面投入相對偏少。而且，通信領域中的技術、設備更新換代較快，實驗設備價格昂貴，這也導致了通信工程專業實驗室設備更新較慢。在相關教師福利待遇方面無法占據行業前端導致教師實驗能力無法滿足相關高層次實驗教學課程的能力。實驗室建設落后于當前通信技術領域的發展。學生畢業后無法滿足企事業單位對通信技術人才的實際需求。

3.1.2 教師參與實驗室建設的積極性不高。受學校考評機制的影響，授課教師、實驗教師因參與實驗室建設在評獎要求、評優、晉升等環節作用不大，導致教師參與實驗室建設的積極性不高。而且缺乏相關業內人才的參與，使得通信工程專業實驗室建設在系統性、完整性上存在不足。

因對通信工程專業實驗室軟硬件投入不足導致學生對實驗的重視程度不夠。很多學生認為實驗只是理論知識的補充，是來驗證已學習理論知識的一種輔助手段[2]，不是完全獨立的課程教學體系。并且很多配課實驗在實驗內容上與現實應用聯系不緊密，學生對這些實驗往往采取敷衍應付方式按照指導書的步驟做，實驗的目的不明確，對實驗的結果分析不全面。沒有全面而系統的完成實驗內容學習，學生分析能力和解決問題的能力沒有得到良好的鍛煉。制約了學生實踐動手能力的培養。

3.2 傳統實驗教學和過程管理中的問題

3.2.1 配課實驗的教學普遍按課程來設計，實驗內容相對獨立，模式比較單一，學生難以建立對通信系統的整體認識。實驗教學手段比較單一，仍以基礎型、驗證型實驗為主，設計型和綜合型的實驗數量很少學生做實驗完全是按部就班公式化的模式，不用學生進行思考，對實驗方法的一些創新性改進更是無從談起。

3.2.2 實驗時間過于集中、統一，不利于設計型、綜合型、創新型實驗的開展[5]。受以往傳統教學管理的影響，學生必須在規定的時間段里完成實驗，教師完成實驗環節的教學，這使得實驗教學任務往往集中在統一的時間內進行，受管理方式和評價機制的影響，教師也不愿意在額外的時間里進行實驗教學。這種方式，完成教學計劃中的實驗教學是沒問題，但學生對實驗的改進、創新就很難進行。

3.2.3 實驗室開放時間較短。許多實驗室在平時沒有實驗課程的情況下均是關閉狀態實驗設備利用率極低。

4 黑龍江工商學院通信工程專業基于OBE理念的實驗課程教學體系改革與重構

4.1 采用OBE理念對通信工程專業人才需求重新進行分析，對通信工程專業人才培養方案進行了重新的修訂。提出學生畢業后5年左右，畢業生在社會與專業領域能夠達到行業認可的技術能力目標。

4.2 采用OBE理念對當前通信工程專業現實狀況進行對比分析，提出改進方案。

4.2.1 儀器使用和實驗規范實驗課程建設

培養和加強本專業學生對所需常用實驗儀器（萬用表、示波器、穩壓電源、函數信號發生器、邏輯分析儀）使用方法和操作規范為目標，對所有實驗室的設備進行全新的升級改造，在數量和質量上滿足學生目標能力的培養。為此我校在黑龍江工商學院南區新建了綜合實訓大樓，經過與行業專家座談和企業調研后購置了包括5G通信網絡實驗平臺等系統化的實驗室和實訓室，并且引入了智能實驗室管理系統，全部開放了實驗時間，創立網絡虛擬實驗平臺。最大限度的保證每名學生都有屬于自己的實驗時間。

4.2.2 專業實踐技能訓練和實驗課程建設

已達成本專業學生畢業能力要求為目標，重新規劃設計實驗課程側重于加大實踐應用能力的培養。為此在新的人才培養方案中加入實訓課程的比重。重新修訂后的實訓課程學時數占整個實踐類課程總學時數的60%以上。新增金工實訓項目加大專業基礎實踐技能訓練。

4.2.3 通信工程專業核心專業課程建設

重新對通信工程專業核心課程進行修訂以滿足對人才培養目標的支持，新增和調整了部分專業課程的學時，通信工程專業的核心課程共12門，共計35學分。每門核心專業課程都增加了實驗學時比重，重新到企業調研后重新設計了實驗內容。

4.2.4 通信工程專業實訓課程設計

在相關課程教師去企業調研和業內專家座談的基礎上重新對實訓課程進行全方位的重構和細化。在打牢基礎實訓課程上下文章，在第2、3、4、5、6學期分別增加電子工藝工程實訓課程、Protel電子線路設計實訓課程、單片機程序設計實訓課程、嵌入式開發實訓課程、通信技術綜合實訓課程各一周，使所有實訓課程周數達到37周。實訓課程的學分數占整體的15.02%。

4.2.5 專業綜合實驗和校企合作實訓

通信工程專業和國內知名IT企業丘鈦科技集團進行實訓課程的全方位共建合作通過引入企業實際設計案例對專業綜合實驗課程進行全方位的重構和細化，以當前主流的通信技術為新載體進行專業綜合項目實驗，提高學生項目分析、項目開發能力。此外，采用在實驗和實訓課程中采取調查問卷的形式與學生互動，深入地了解學生對實驗課程學習收獲并自我評價。分析學生對相應知識點的整體掌握情況。在每個分項環節之后均采用問卷調查方式，使學生能夠明確該部分的學習目標，同時教師及時調整實驗教學方法和計劃，達到最佳的學習效果。

綜上所述通信工程專業基于OBE理念的實驗課程教學體系改革與重構采用分析需求-比對現實-能力匹配-構建內容四個重要步驟重新進行設計和規劃。如下圖2所示

圖2 OBE理念的實驗課程教學體系改革與重構框圖

5 結束語

當前隨著以5G通信技術為代表的新型通信技術的不斷發展，結合我國經濟社發展的現實情況會，用人單位對通信工程專業畢業生的技術能力需求不斷擴大，如何能夠快速提高學生的工程開發和應用能力，培養應用型的通信領域人才是我校通信工程專業亟待解決的問題，采用基于OBE理念的通信工程專業實驗課程改革是能否實現學生畢業5年左右達到設定能力目標的重要環節。希望通過OBE理念的引入使我校通信工程專業畢業生技術能力達到質的飛越。為我國通信技術的發展做出貢獻。