基于OBE理念的物聯網工程專業人才培養模式改革實踐

摘 要 物聯網工程專業是近年來新興的熱門專業，對人才質量提出了新的要求，而傳統的人才培養模式難以適應產業發展的需求，無法培養出滿足社會需求的高素質人才。文章分析了OBE理念在物聯網工程專業人才培養中的適用性，指出基于OBE理念的人才培養模式能夠有效解決現有培養模式的不足，并在剖析物聯網工程專業人才培養現狀及存在問題的基礎上，從培養目標、課程體系、教學方法、考核評價等方面設計了基于OBE理念的人才培養方案。

關鍵詞 OBE；物聯網工程；人才培養模式；課程體系；教學方法

中圖分類號：G642 " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A " "DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.30.006

Reform and Practice of Talent Training Mode of Internet of Things Engineering Professionals Based on OBE

ZENG Zhihong， HUANG Ting

（School of Mathematics and Information Engineering， Longyan University， Longyan， Fujian 364012）

Abstract The Internet of Things Engineering major is a popular emerging field in recent years， which has put forward new requirements for talent quality. However， the traditional talent training model is difficult to meet the needs of industrial development and cannot cultivate high-quality talents that meet social demands. The article analyzes the applicability of the OBE concept in the cultivation of talents in the field of Internet of Things engineering. It points out that the talent cultivation model based on the OBE concept can effectively solve the shortcomings of the existing training model. Based on the analysis of the current situation and existing problems of talent cultivation in the field of Internet of Things engineering， a talent cultivation plan based on the OBE concept is designed from the aspects of training objectives， curriculum system， teaching methods， assessment and evaluation.

Keywords OBE; Internet of Things engineering; talent training mode; curriculum system; teaching method

物聯網是新一代信息技術的高度集成和綜合運用，對工程教育人才培養提出了新的要求。培養既掌握扎實物聯網專業知識，又具備創新實踐能力的高素質工程技術人才，是物聯網工程專業的根本任務。但傳統的人才培養模式存在目標定位不清、課程體系不合理、教學方法單一等問題，難以適應物聯網產業發展的需要。

1 "OBE理念在物聯網工程專業人才培養中的適用性

成果導向教育（OBE）最早由美國學者Spady提出，其核心是教育圍繞學生在完成教育后應達成的學習成果來設計和實施，強調結果導向和持續改進。物聯網工程專業肩負著培養物聯網行業急需人才的重任，對學生未來的職業能力提出了明確要求，這與OBE理念不謀而合。

物聯網行業對人才的需求具有鮮明的針對性和應用性，物聯網是技術密集型行業，涉及感知、通信、計算等多學科的知識，對學生的專業能力和實踐能力提出了很高的要求。學生應掌握扎實的專業基礎知識，具備軟硬件開發、系統集成、網絡架構搭建等專業技能，以及創新意識、工程實踐、團隊協作、溝通表達等綜合素養。而OBE理念正是聚焦學生的學習成果，強調學生在畢業時應具備的知識、能力和素質，這與物聯網行業對人才的需求高度吻合。

OBE理念能指引物聯網工程專業人才培養方案的優化設計，高校應在OBE理念的指導下，以物聯網行業需求為依據，反向設計人才培養目標，制訂可觀測、可評價的畢業要求。繼而圍繞目標要求，凝練核心課程，優化課程體系，系統設計理論教學、實踐教學、創新創業教育內容，形成目標明確、內容完整、評價科學的人才培養方案，這種體系化的設計理念有助于突出物聯網工程專業應用型人才培養的特色。

2 "物聯網工程專業人才培養現狀及存在的問題

2.1 "培養目標與產業需求脫節

目前，不少高校物聯網工程專業的培養目標定位不夠明確，與行業人才需求銜接不緊密，一些高校簡單照搬計算機科學與技術等傳統專業的培養方案，培養目標籠統寬泛，缺乏物聯網專業的特色。還有的高校片面強調前沿技術，追逐熱點，而忽視了產業發展的實際需求，培養目標與崗位要求脫節，難以體現應用型人才培養的針對性。制訂培養目標時缺乏行業企業的參與，未能充分把握產業發展趨勢和人才需求變化，培養目標滯后于產業發展，導致人才供給與市場需求不匹配。

2.2 "課程體系缺乏系統性和前瞻性

物聯網工程專業涉及計算機、通信、自動化等多門類學科的知識，知識面寬，技術更新快，但目前課程體系設置還不夠合理，課程內容更新較慢，難以適應技術發展和行業應用需求。部分高校的課程體系零散，缺乏整體設計，各門課程相互獨立，知識點分散，內容重復，忽視了知識的內在聯系和課程的銜接融合，部分高校重理論輕實踐，實踐性課程比例低，實踐環節與理論環節脫節。還有的課程內容陳舊，未能及時跟進物聯網新技術的發展，缺乏前瞻性和先進性，導致學生所學的知識與行業發展存在斷層，實踐動手能力不強，不利于創新型人才的培養。

2.3 "教學方法與評價體系不適應OBE理念

目前，物聯網工程專業課程教學還是以“教師為中心”，滿堂灌輸式、填鴨式的教學方式普遍存在，教師重知識傳授，輕能力培養，照本宣科，缺乏師生互動和生生互動，學生被動接受知識，缺乏思考和實踐機會，學習主動性不強。這種單向灌輸的教學方式，難以調動學生的學習積極性，不利于學生創新實踐能力的提升。與之相應，課程考核評價以卷面成績為主，偏重結果評價，忽視過程性評價和能力考查，與OBE理念的要求不相適應。單一的評價方式難以全面衡量學生的學習效果，也無法為教學改革提供有效反饋。

2.4 "實踐教學與創新能力培養不足

高校物聯網專業實踐教學中也存在諸多不足。實驗室建設滯后，設備陳舊，缺乏先進的物聯網應用平臺，難以開展貼近產業需求的實踐項目，實踐教學內容單一，缺乏綜合性、設計性實驗，學生的動手能力難以得到鍛煉。校企合作不夠深入，缺少來自企業的真實項目案例，實踐教學脫離工程實際，創新創業教育薄弱，缺少制度保障和經費支持，學生的創新意識和創業能力不強，導致學生工程素養不高，就業競爭力不足。

3 "基于OBE理念的物聯網工程專業人才培養模式設計

3.1 "明確培養目標和畢業要求

培養目標是人才培養的落腳點和指南針，必須緊扣物聯網產業發展需求，突出應用型人才的培養定位。學校應深入調研物聯網行業用人需求，邀請行業企業專家共同研討，準確把握物聯網工程專業的就業崗位和職業素養要求。結合學校辦學定位和專業優勢，科學定位人才培養目標，明確畢業生應具備的知識結構、能力體系和素質要求。制訂清晰明確、可評價、可達成的畢業要求，圍繞培養目標，細化知識、能力、素質等方面的指標點，做到目標具體、標準明確、評價可操作。

在明確培養目標和畢業要求的基礎上，進一步建立目標―要求―課程支撐矩陣，梳理專業所有課程，分析每門課程對畢業要求指標點的支撐作用，明確課程在人才培養中的地位和作用。通過系統設計，形成縱向遞進、橫向貫通的課程支撐體系，為實現培養目標提供課程保障。例如，物聯網工程專業培養目標要求學生具備物聯網系統設計能力，基于此，可相應地設置若干指標點，如“具備傳感器應用能力”“掌握無線網絡組網技術”“能夠開發物聯網應用系統”等。進而分析“傳感器原理”“無線通信技術”“物聯網系統設計”等課程對這些指標點的支撐關系，構建課程支撐矩陣，通過目標、要求、課程的有機銜接，以達成培養目標。

3.2 "優化課程體系

基于OBE理念優化物聯網工程專業課程體系，突出“成果導向”，建立“寬口徑、厚基礎、強實踐、重創新”的模塊化課程體系，促進知識、能力、素質的協調發展。科學構建通識教育、學科基礎、專業教育、實踐教學等課程模塊，合理配置學分比例，注重課程的系統性和階梯性，通識教育突出人文素養培養，學科基礎夯實數理知識，專業教育強化工程能力，實踐教學重在創新實踐。根據物聯網技術學科交叉的特點，增設跨學科課程，融合計算機、通信、自動化等多學科知識，開設“移動互聯網”“智能硬件設計”“人工智能”等交叉課程，拓寬學生的知識面，培養復合型人才。

面向物聯網工程應用，設置一批項目式課程，聚焦典型物聯網應用場景，開發“智慧農業”“智能家居”“工業物聯網”等系列項目課程。采取理論教學與項目實踐并行的方式，在項目中學習，在實踐中掌握，激發學生學習興趣，提升其分析問題、動手實踐、團隊協作的能力。在項目開發過程中，學生主動探索，相互合作，創新思維和實踐能力都得到了鍛煉。

3.3 "創新教學方法

基于OBE理念創新教學模式，突出學生的主體地位，調動學生學習的主動性和創造性，推廣翻轉課堂，教師提供在線教學資源，學生課前自主學習，課堂上通過頭腦風暴、小組討論、情景模擬等方式，引導學生主動思考，教師點撥答疑，學生成為學習的主人，獲得更多動手實踐和探究交流的機會。實施案例教學，引入物聯網工程實際案例，組織學生開展案例分析，通過案例討論，培養學生分析問題、解決問題的能力，鍛煉學生的批判性和創新性思維。例如，在“物聯網系統集成”課程中，選取基于RFID的倉儲管理系統案例，引導學生剖析需求，設計系統架構，優化性能指標，在“做中學”，在“學中做”，提升實踐應用能力。

針對物聯網專業技術更新快、知識面寬的特點，開展線上線下混合式教學，依托慕課、虛擬仿真等平臺，學生自主安排學習進度，開展個性化學習。教師在線答疑，指導學生開展虛擬仿真實驗，線下則側重項目實踐、小組合作，加強師生互動、生生互動。學生在自主學習和協作探究中，不斷內化知識，提升能力。例如，學生通過學習“物聯網導論”慕課，初步構建物聯網技術體系，在虛擬仿真實驗中搭建簡單物聯網系統，而線下則分組完成物聯網綜合應用項目，在合作中相互啟發，在實踐中強化技能，線上線下相結合，揚長避短，達成更佳的學習效果。

3.4 "改革考核評價方式

基于OBE理念的考核評價，重在評估學生的學習效果和畢業要求達成度，建立多元化的評價體系，形成性評價和終結性評價相結合，注重學習過程考核，通過課堂提問、小組討論、課后作業等多種形式，持續跟蹤評估學生的學習效果，綜合期中考試、期末考試、課程論文等終結性評價，全面衡量學生對知識的掌握和能力的提升。突出能力評價，重點考查學生的工程實踐能力、創新創業能力，在考核評價中，加大實踐操作、課程項目、創新作品的比重。例如，在無線傳感器網絡課程考核中，可引入實際項目，考查學生搭建無線傳感網絡的能力，在創新創業課程中，可綜合評價學生的創意、原型、商業計劃書等，激勵學生創新創業。

引入行業企業參與考核評價，邀請企業工程師、項目經理擔任兼職教師，與校內教師共同制定考核方案，評估學生的項目作品和實習表現，通過校企合作，將企業對人才的要求融入人才培養全過程，實現“產―學―研―用”一體化育人。例如，在物聯網系統集成課程考核中，由企業提供實際項目需求，聯合教師對學生的設計方案、系統實現等進行評價，全面考查學生對物聯網關鍵技術的掌握和實際工程能力。企業參與評價，有助于深化產教融合，提高人才培養的適應性和精準性，通過改革考核評價，建立科學規范的評價標準和多元評價主體，客觀評估學生的學習成果，為持續改進人才培養方案提供依據。

4 "結語

物聯網工程專業是面向未來的新興工科專業，對人才培養提出了新的更高的要求。將OBE理念引入物聯網工程專業人才培養，可優化培養模式，完善課程體系，創新教學方法，改革考核評價，對于提升人才培養質量，服務物聯網產業發展具有重要意義。

基金項目：2022年龍巖學院第八批校級教育教學改革研究項目“新工科視域下基于OBE的物聯網工程專業多元協同人才培養模式的研究”（2022JG23）；2022年福建省龍巖市新羅區奇邁基金“畜禽糞污資源化利用智能監管平臺”（XLQM05）；2022年福建省龍巖市經開區奇邁基金“園區智慧化企業管理平臺”（2021GXQQM09）；2021年度中青年教師教育科研項目（科技類）“大數據背景下可溯源的高校數據流通的安全與共享”（JAT210439）。

參考文獻

[1] 熊駿，金文，丁飛，等.基于OBE理念的計算機網絡課程教學改革與實踐[J].軟件導刊，2024，23（1）：204-208.

[2] 王新華，王建芬，張磊，等.基于OBE理念的阿里云物聯網特色課程群教學探索[J].教育教學論壇，2023（10）：109-112.

[3] 王瑋，席兵，趙瑞玉.基于OBE理念的物聯網工程專業教學研究[J].黑龍江教育：理論與實踐，2022，21（3）：31-36.

[4] 黃建忠，王毅，張滬寅，等.基于PBL和OBE理念的物聯網工程專業實踐平臺建設[J].計算機教育，2020（5）：29-32.

[5] 林海音，林信川.基于OBE的畢業要求達成度評價實踐[J].福建醫科大學學報：社會科學版，2020，21（1）：28-32.

[6] 趙艷麗.基于OBE理念的物聯網專業信號類課程改革[J].中國管理信息化，2017，20（22）：231-232.

[7] 楊夢羚.基于OBE理念的《物聯網應用系統開發》課程教學設計[J].武漢冶金管理干部學院學報，2023，33（3）：75-78.

[8] 呂兆承，李營，羅靖宇，等.基于OBE理念的FPGA技術課程教學設計與實踐[J].物聯網技術，2022，12（4）：137-140，143.

[9] 黃曉，周天宏，孔華鋒，等.基于OBE理念的《物聯網導論》課程項目式教學探索[J].中文科技期刊數據庫（文摘版）教育，2022（5）：129-131.

[10] 譚永前，曾凡菊.基于OBE理念的物聯網通信技術實驗課程教學改革探索與實踐[J].凱里學院學報，2022，40（6）：81-88.