基于OBE理念的“傳感器與檢測技術”課程教學改革與實踐

廖旋芝 朱劍鋒

（北部灣大學電子與信息工程學院 廣西·欽州 535000）

1 概述

結果導向教育OBE（Outcome-based Education）是基于學習成果為導向的工程教育模式，最早由美國學者斯派蒂（Spady，William G）提出并實踐總結的概念，很快在世界各地高校中推廣開來。與傳統的教育模式不同在于，它是一種以學生為本的成果導向的教育模式[1]。其突出的特點為“以學生為本”，“成果導向”的設計，人人可實現的目標，并且在過程中“持續改進”[2]。OBE適應普及化階段高等教育內部結構的需求變化，符合目前一大批普通本科高校向應用型方向轉變的趨勢[3]。

傳感器與檢測技術是測量技術、半導體技術、電子技術、計算機技術、信息處理技術和網絡技術等諸多學科融合的技術[4]。本課程作為我校電子與信息工程學院的專業必修課，同時也是專業骨干課。此門課程我院一直以教師授課為主，理論知識偏傳統且基礎，學生在課堂上的參與度不高。實驗課時較少，實驗內容多為驗證性實驗，學生實際的思考和操作能力難以得到鍛煉。針對上述問題，在教學過程中引進OBE教學理念，對課程教學進行改革，增加學生課堂參與性，提高學生學習的主動性和積極性，鍛煉學生解決實際問題的能力。

2 傳感器與檢測技術課程教學存在的問題

2.1 理論教學過重，課時分配不合理

當前此門課程授課以教師講授教材的理論知識為主，在課堂上講述各類傳感器的基本工作原理和簡單應用場景，理論知識過重。部分教師并未進入企業工作過，沒有實際的操作經驗，不能貼合著實際應用場景分析。授課的內容與目前主流實踐應用偏差較大，俗稱知識點偏“古老”。學生在接受理論知識點時，本身的學習積極性就不是很高，再加上知識點偏落后，學生聽課積極性低下。同時課程實驗課時偏少，此門課程本身偏實際應用，實驗課時的偏少，無法鍛煉學生對于各類傳感器實際應用場景下的問題解決能力，知識點不加實際應用，很快就會被忘記，也達不到知識融會貫通的要求。

2.2 教學資源限制，實驗以驗證性為主

課程理論部分授課以黑板板書和PPT課件形式進行，此種授課形式偏向于知識理論的理解，且理論知識點的講解需要學生具備一定的模數電、概率論統計和數據誤差等多個課程領域的知識儲備，不同學生對理論知識點的吸收程度不一樣，部分學生由于上述基礎知識掌握不夠，在此種有限教學資源的理論授課下，很難完全理解知識點，出現厭學情緒。同時實驗教學內容主要為驗證性實驗，驗證理論授課時的各種原理結論，實驗平臺能做的綜合性實驗偏少，實驗偏離實際應用場景過大，對于動手能力強的同學，實驗課能在很短的時間完成實驗結果，實驗目標不具備挑戰性，提不起學生的學習熱情，不能起到對學生實際能力的鍛煉。

2.3 課程教學評估缺乏科學性和合理性

當前對于課程的教學評估還是以“平時+實驗+期末考試”為主，教學評估方式往往是“一考定結果”，即期末考試能決定學生此門課程的成績。此種評估方式倒逼學生死記硬背各種傳感器原理和基本公式，越加偏離了課程對學生實際操作能力鍛煉的目標。在實驗課程學習成果評估方面，也僅是通過檢查學生現場所做驗證性實驗的結果，加上學生提交的實驗報告，缺乏其他的考核和評估手段，無法對學生的知識掌握程度進行多方面的考查，導致不能對課程進行針對性的優化，課程教學缺乏科學性和合理性的評估。

3 基于OBE理念下的教學改革

3.1 教學內容改革

在OBE教育理念下，與傳統教育最大的不同是由教師“授課為主”轉變為“以學生為本”的定位。依據社會需求和學生需求制定課程目標，以學生能實際掌握對接社會崗位能力為結果，制定教學內容[5]。針對不同學生的學習基礎和興趣方向，制定不同的學習目標。課程內容以項目成果導向[6]，每位同學選擇不同領域，在學習理論知識的同時，帶著自己的項目目的思考問題。

在課程安排方面，理論授課方面，采用案例式教學方式，讓同學帶著案例問題，反向學習所需理論知識。教材上的選擇，采用肖慧榮、楊琳榆的《傳感器原理及應用（項目實例型）》，涵蓋各種類型傳感器理論知識的同時，具備大量貼合實際生活和各種實際應用場景的介紹，便于案例式教學的展開。實驗課方面，增加實驗課時，壓縮驗證性實驗比例，提高設計型、項目型實驗課時，對于不同學生選擇的不同項目型實驗，靈活安排實驗室開放時間，讓學生有需要時可方便進入實驗室操作。

3.2 教學資源改革

充分利用現代化手段進行教學，教師在線上平臺發布授課視頻，學生對不明白的地方可反復觀看，且可在不同知識點授課視頻下方留言，教師與學生互動交流。針對模數電、概率論統計和數據誤差等理論基礎薄弱的同學，教師發布與此課程相關的補充知識點，給同學補充短板。在此基礎上，建立學習興趣小組，教師在小組討論中，當有學生無法互相探討解決時，教師給予答復，以此提高學生學習主動性。項目型實驗方面，為同學提供一套基礎硬件開發套裝，對于個性化需求，鼓勵學生自行采購。在采購的同時，可了解市場最新技術和采購成本，學生對自己所選目標方向有更加具體也更加接近現實的認識，提高了學生實際應用能力。同時，教師作為另一種教學資源，針對部分教師未接觸過實際生產環境，不具備工程背景的問題，院系組織教師利用寒暑假期空擋時間進駐企業培訓學習，深入企業生產一線，培養工程應用素質，提高實際操作能力，為課程講解實例增加經驗。教師有意愿參加跟課程和行業相關的比如講座、論壇、行業會議等其他方式的活動，院系積極鼓勵并做好配合工作。

3.3 考核方式改革

打破以往“平時+實驗+期末考試”的考核方式，在OBE教育理念下，將考核融合到整個教學過程中。在線上資源的學習時，將學生的學習數據納入考核。在實驗課的小組討論和展示時，教師隨機對小組成員的成果進行提問，此種情況下，學生必須對實驗的整個過程都需參與并熟悉，將各小組成員的隨機回答、學習成果展示和實驗進度數據納入考核。課程結束時的考核以學生自己所選方向實驗，制作和完成成果展示和匯報為主，具體的考核指標依據不同學生的學習基礎調整，打破以一張試卷判定學生是否達到學習要求的現象?？偟膩碚f，將考核覆蓋到整個教學范圍，如有發現不足，可及時進行修正改進，也符合OBE的持續改進理念。

4 總結與反思

基于OBE教育理念下對本課程的教學改革，新模式下取得的教學效果明顯好于之前的教學模式。學生在案例式的授課情境下，學習熱情明顯提高。在項目型的實驗選擇方面，學生變為學習的主導者，提高了學生學習的積極性,讓學生的實際動手能力得到鍛煉，也更能獲取最新的行業知識。在持續性的考核交流中，及時發現問題，學生回饋的問題讓教師有了優化課程、改進教學的目標，不斷提高了教學質量。

但在此種教學模式下，對于教師的要求有明顯提高，不僅需要教師具備一定行業的工程背景，也需要扎實的專業知識和大量的精力以應對學生不同角度的問題。相信隨著教師自己的不斷學習和授課經驗的增加，此問題會得到解決。