基于OBE理念的物聯網工程專業人才培養模式改革

摘要：物聯網技術的快速發展和廣泛應用使物聯網工程專業人才的培養成為高等教育的重要任務。然而，傳統培養模式無法滿足產業對高素質應用型人才的需求。高校物聯網專業人才培養模式改革成為當下重要的研究課題。文章首先闡述了研究背景與意義，探討了OBE理念的核心要素與實施路徑，其次分析了現行培養模式的痛點，并在此基礎上提出了基于OBE理念的物聯網人才培養模式改革方案，最后通過改革實踐案例和成效分析，驗證了改革方案的可行性及實用性，以期為提高物聯網人才培養質量、滿足產業發展需求提供理論依據和實踐指導。

關鍵詞：OBE理念；物聯網工程；人才培養；教學改革

中圖分類號：TP311

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）14-0126-03

0引言

物聯網產業是推動經濟高質量發展的重要引擎，也是數字經濟發展的基石，是培育和發展新質生產力的戰略支點[1]。在現代物聯網技術不斷發展的背景下，物聯網產業對高素質專業人才的需求日益迫切[2]。然而，當前高校物聯網工程專業的人才培養模式存在許多問題，無法滿足產業發展需求。成果導向教育（Outcomes-BasedEducation，OBE）理念，是一種以成果為目標導向，以學生為主體的課程體系建設理念[3]。作為一種先進教育理念，OBE可以為物聯網工程專業人才培養模式改革提供新的思路和實踐。本文將深入探討基于OBE理念的物聯網工程專業人才培養模式的改革方案。

1研究背景與意義

1.1物聯網產業發展與人才需求矛盾

隨著數字化、智能化時代的到來，物聯網作為新一代信息技術的重要組成部分，深刻改變了人們的生產和生活方式[4]。近年來，全球物聯網產業呈現爆發式增長，應用領域不斷拓展，從智能家居、智慧城市到工業互聯網，物聯網技術正在重塑各個行業。然而，與物聯網產業的快速發展相比，人才培養卻顯得相對滯后。當前，高校物聯網工程專業的人才培養模式存在諸多問題，如課程體系滯后于技術迭代、實踐教學與產業脫節、評價機制單一化等，導致培養的人才難以滿足產業發展需求。這種供需矛盾不僅制約了物聯網產業的發展，也影響了高校畢業生的就業質量和職業發展。

1.2OBE理念的引入價值

OBE理念為解決物聯網人才培養問題提供了新思路。OBE教育理念強調以學生為中心，以學習成果為導向，通過反向設計課程體系和教學環節，持續改進教學質量[5]。這種理念與物聯網工程專業特點高度契合。首先，OBE理念幫助高校準確把握物聯網產業對人才的需求，制定科學合理的培養目標。其次，OBE強調的持續改進機制有助于高校及時調整課程內容和教學方法，跟上技術發展步伐。最后，OBE注重學生綜合能力培養，有助于提高學生的實踐能力和創新精神，更好地適應物聯網產業的多元化需求。因此，將OBE理念引入物聯網工程專業人才培養模式改革具有重要的理論和實踐意義。

2OBE理念的核心要素與實施路徑

2.1OBE理念的三大核心

2.1.1成果導向

成果導向是OBE理念的核心要素。OBE理念要求明確學生在完成一個階段的學習后應該達到的具體成果，這些成果是可觀察、可測量的，涵蓋知識、技能、態度和價值觀等多個維度。以物聯網工程專業為例，學生在畢業時不僅要掌握物聯網相關的專業知識，如傳感器技術、通信技術、嵌入式系統等，還要具備將這些知識應用于實際項目的能力，如能夠設計并實現一個小型物聯網應用系統。同時，學生還應具備良好的團隊協作能力、溝通能力以及創新意識和職業素養。在確定學習成果時，應充分考慮行業需求和社會發展趨勢，確保學生所學與未來職業發展緊密結合。

2.1.2反向設計

反向設計要求從預期學習成果出發，逆向設計課程體系和教學內容。在物聯網工程專業中，首先需要明確產業對人才的具體要求，然后確定畢業要求，再設計課程體系和教學環節。這種方法可以確保課程內容與產業需求的緊密對接，避免了傳統正向設計中可能出現的課程設置與目標脫節問題。

2.1.3持續改進

持續改進是OBE理念得以有效實施的保障。OBE理念強調通過持續收集和分析學生的學習成果數據，反思和調整教學過程，以提升教學質量。例如，西北工業大學物聯網工程專業通過對畢業生的跟蹤調查，發現學生在物聯網系統集成能力方面存在不足，于是對相關課程進行了調整，增加了實踐教學環節比重，引入更多實際項目案例，以加強學生這方面能力的培養。

2.2OBE在物聯網工程教育中的實施框架

2.2.1需求分析層

需求分析層是OBE實施的基礎，任務是準確把握物聯網產業對人才的需求。這包括對行業發展趨勢的分析、企業用人需求的調研，以及對畢業生就業情況的跟蹤調查。通過這些分析，可以明確物聯網工程專業人才培養的具體目標和規格要求。

2.2.2課程重構層

在明確需求的基礎上，需要對現有課程體系進行重構。這包括調整課程結構、更新教學內容、創新教學方法等。在物聯網工程專業中，可以采用模塊化課程群的方式，將相關課程有機整合，形成知識體系完整的課程模塊。同時，應加強項目驅動教學，通過實際項目培養學生的綜合能力。

2.2.3評價反饋層

評價反饋層是OBE實施的關鍵環節，旨在通過科學的評價體系持續改進教學質量。在物聯網工程專業中，可以建立多元化評價體系，包括能力矩陣評估法、社會責任感量化等。能力矩陣評估法主要用于評估個人或團隊在特定領域的能力水平，通過構建能力矩陣，系統化地識別優勢和不足。社會責任感量化主要用于評估個人或組織在社會責任方面的表現，通過具體的量化指標，客觀衡量社會責任履行情況。

3現行培養模式的痛點分析

3.1課程體系滯后于技術迭代

當前，物聯網工程專業的課程體系普遍滯后于技術發展。物聯網技術更新迭代迅速，新技術、新應用層出不窮，但高校課程設置和教學內容往往難以及時更新。這會導致學生所學內容與社會需求脫節，降低就業競爭力，影響職業發展。造成這一問題的原因包括教材更新周期長、教師知識結構更新慢、課程審批流程復雜等。

3.2實踐教學與產業脫節

物聯網工程是一個實踐性很強的專業，但許多高校的實踐教學環節與產業實際需求存在脫節。在一方面，實驗設備和實訓環境落后，難以模擬真實物聯網應用場景；另一方面，實踐教學內容偏理論，缺乏真實項目訓練。這種脫節導致學生的實踐能力不足，難以快速適應工作崗位的要求。

3.3評價機制單一化

高校物聯網工程專業的教學評價機制單一化，表現在評價方式、內容和主體的單一性。例如，評價學生的主要依據是期末考試成績，忽視了學生在學習過程中的表現和進步。評價內容主要集中在理論知識的掌握上，忽視了實踐能力、創新能力和綜合素質評估。評價主要由教師進行，缺乏學生自評、互評以及企業或行業專家的參與。這種單一化的評價機制難以全面、客觀地評估學生的綜合能力和素質，也不利于教學質量的持續改進。

4基于OBE理念的物聯網人才培養改革方案

4.1培養目標與規格的動態調整

4.1.1目標分層化

物聯網工程專業的培養目標應基于OBE理念進行分層設計。首先，明確專業總體培養目標，即培養適應物聯網產業發展需求的高素質應用型人才。其次，將總體目標分解為知識、能力和素質三個維度，每個維度下設具體指標。例如，知識維度可包括物聯網體系結構、通信協議、數據處理等；能力維度可包括系統設計、項目開發、問題解決等；素質維度可包括創新精神、團隊協作、職業道德等。

4.1.2規格指標化

在分層目標的基礎上，需要進一步將培養規格指標化。這包括制定明確的畢業要求，并將其細化為可衡量的指標。例如，在系統設計能力方面，可以設定“能夠獨立完成中小型物聯網系統的方案設計”的具體要求；在項目開發能力方面，可以設定“能夠使用至少兩種編程語言進行物聯網應用開發”的指標等。

4.2課程體系的重構策略

4.2.1模塊化課程群

模塊化課程群設計具有多方面的好處，能夠有效提升教學質量、增強學生學習效果，并更好地滿足產業需求。物聯網工程專業課程體系應基于OBE理念采用模塊化設計。將相關課程有機整合，形成知識體系完整的課程模塊。例如，可以設置“物聯網感知層技術”“物聯網網絡層技術”“物聯網應用層開發”等模塊。每個模塊包含若干門核心課程和選修課程，既保證了知識體系的完整性，又為學生提供了選擇空間。同時，模塊化設計有利于及時更新課程內容，可以根據技術發展和產業需求靈活調整各模塊的課程設置。

4.2.2項目驅動教學

項目驅動教學是OBE理念的重要實踐方式。在物聯網工程專業中，可以設計一系列貫穿不同學習階段的項目，從簡單到復雜，逐步培養學生的綜合能力。例如，大一可以設置基礎性項目，如智能家居控制系統設計；大二、大三可以設置綜合性項目，如智慧農業監測系統開發。通過項目驅動教學，學生可以在實踐中鞏固理論知識，培養解決實際問題的能力，同時提高團隊協作和創新思維能力。

4.3實踐教學體系創新

實踐教學是物聯網工程專業人才培養的重要環節。要基于OBE理念，對實踐教學體系進行創新。首先，加強實驗室建設，引入先進的物聯網設備和開發平臺，為學生提供接近真實環境的實踐條件。其次，深化校企合作，建立長期穩定的實習基地，讓學生參與企業實際項目。再次，鼓勵學生參加各類物聯網創新競賽，如全國大學生物聯網設計競賽等，以賽促學。最后，引入企業導師制，邀請行業專家參與實踐教學指導，提高實踐教學的針對性和實效性。

4.4評價體系的多元化改革

4.4.1能力矩陣評估法

能力矩陣評估法是一種基于OBE理念的多元化評價方法，旨在全面評估學生的知識、能力和素質。在物聯網工程專業中，可以建立一個涵蓋知識、能力和素質的多維能力矩陣。每個維度下設若干具體指標，如知識維度可包括物聯網體系結構、通信協議等；能力維度可包括系統設計、項目開發等；素質維度可包括創新精神、團隊協作等。通過能力矩陣，可以對學生的各項能力進行全面評估，不僅關注最終結果，更重視學習過程和能力提升。

4.4.2社會責任感量化

在OBE理念下，除了專業能力，還需關注學生的社會責任感培養，并對學生的社會責任感進行量化評估。量化評估學生的社會責任感需要明確評估維度、制定量化指標、制定評分標準、進行數據分析和結果呈現，并提供反饋和改進建議。例如，量化指標可以包括參與社會實踐活動情況、在團隊項目中的貢獻度、對職業道德規范的理解等。通過系統化和量化評估，可以全面、客觀地了解學生的社會責任感表現，幫助其提升社會責任意識和行為。

5改革實踐案例與成效分析

5.1改革實踐案例

西北工業大學依托其航空航天領域的學科優勢，聯合中國航空工業集團和中興通訊等企業，成立了“智能感知與物聯網技術協同創新中心”。該項目以OBE理念為指導，聚焦工業物聯網與智能感知技術，通過校企協同育人模式重構課程體系與實踐環節。在項目實施中，學生需參與企業真實項目開發，例如與中國航空工業集團合作的“飛機健康管理系統”項目。該項目要求學生結合物聯網傳感器技術、邊緣計算和數據分析，設計實時監測飛機關鍵部件狀態的系統。企業工程師與高校教師共同制定項目目標，確保技術路線與航空領域實際需求緊密結合。通過該項目，學生不僅掌握了工業級物聯網系統的開發流程，還深入理解了航空領域對數據精度與系統可靠性的嚴苛要求。

以上實踐案例體現了OBE理念下“反向設計”與“持續改進”的有效結合，通過校企協同的真實項目驅動，解決了傳統教學中理論與實踐脫節的痛點，為航空航天領域輸送了具備工程實踐能力的復合型人才。

5.2改革成效分析

實踐成果：學生團隊開發的“飛機健康管理系統”原型應用于某型號民用飛機的測試，并在2022年“全國大學生物聯網設計競賽”中獲一等獎。產學研轉化：項目孵化的“智能裝備狀態監測算法”已授權中國航空工業集團使用，并應用于某型號無人機的運維管理，提升了設備監測效率。學術與就業：參與項目的學生近三年在《儀器儀表學報》《航空學報》等核心期刊發表論文8篇，畢業生進入中興通訊等企業的比例提升至28%。

6結論與展望

研究表明，將OBE理念引入物聯網工程專業的人才培養，可以解決當前培養模式中存在的課程體系滯后、實踐教學脫節和評價機制單一等問題。通過培養目標與規格的動態調整、課程體系重構、實踐教學體系創新和評價體系多元化改革，可以顯著提高物聯網工程專業人才培養質量。未來，物聯網工程專業人才培養模式改革還需要在以下幾個方面進一步深化。首先，加強校企合作，建立更加緊密的產學研協同育人機制；其次，探索人工智能、虛擬現實等新技術在教學中的應用，創新教學方法和手段；最后，建立長期人才培養質量跟蹤機制，持續改進培養方案，確保人才培養始終緊跟技術發展和產業需求變化。

參考文獻：

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【通聯編輯：光文玲】