基于OBE理念的“高頻電子線路”課程教學模式探索與改革

摘 要：“高頻電子線路”課程是電子信息工程專業的主干專業課，以往在課程的教學過程中存在“以教為主”，重理論輕實踐，課程評價機制不完善，缺少思政等問題。因此，文章提出基于OBE理念進行教學模式探索和改革。首先，根據課程要支撐的畢業要求及學情修訂了教學大綱，制定了課程目標，重構了課程內容體系；其次，進行了教學設計，以提高學生學習積極性，提升教學效果；然后，制定了全面、合理的課程評價體系，形成了閉環的評價機制；最后，挖掘了思政元素，重教學也重育人。通過以上改革，達到對學生“知識、能力、素養”全面培養的目的，實現為社會培養高素質創新應用型人才的目標。

關鍵詞：OBE理念；高頻電子線路；教學模式

Abstract：Highfrequency electronic circuit course is a core professional course in the field of electronic information engineering.In the past，there were problems in the teaching process of the course，such as \"teaching as the main focus\"，emphasis on theory over practice，imperfect course evaluation mechanism，and lack of ideological and political education.Therefore，this article proposes to explore and reform teaching models based on the OBE concept.Firstly，based on the graduation requirements that the course needs to support and learning situation，the teaching syllabus was revised，course objectives were formulated，and the course content system was restructured；Secondly，instructional design was carried out to enhance students' learning enthusiasm and improve teaching effectiveness；Then，a comprehensive and reasonable curriculum evaluation system was developed，forming a closedloop evaluation mechanism；Finally，ideological and political elements were excavated，emphasizing both teaching and nurturing.Through the above reforms，the goal of comprehensively cultivating students' knowledge，abilities，and qualities can be achieved，and the goal of cultivating highquality innovative and applied talents for society can be achieved.

Keywords：OBE concept；highfrequency electronic circuits；teaching model

1 概述

2016年我國正式成為國際本科工程學位互認協議《華盛頓協議》的成員。工程教育專業認證采用“產出導向（Outcome Based Education，OBE）”的認證標準，在教學活動中堅持“以學生為中心”，以畢業要求為導向、以學習效果為目標，要求根據學生畢業時需要達到的能力反向設計教學，強調學習的全過程跟蹤與進程式評價，在理論和實踐兩個維度的平衡下，保證學生獲得的知識轉化為實用技能［1］。在河南農業大學向地方應用型高水平大學的建設目標邁進的步伐中，電子信息工程專業也正在積極進行工程教育認證，旨在為電子信息、通信等領域培養“高素質、強能力、創新型、復合型、應用型”人才。

“高頻電子線路”作為電子信息專業必修的主干專業課，在人才培養課程體系中起承上啟下作用。該課程是一門與工程技術緊密結合的應用型課程，通過對該課程的學習，可以使學生掌握通信系統基礎知識，具備高頻電子電路的分析、應用和創新設計能力，為將來在電子信息與通信領域從事科學研究、科技開發等工作打下必要的基礎。該課程具有知識點多、概念抽象、理論性強、電路工作原理難理解、公式多且難記憶，對數學思維要求高，對專業基礎課電路和模擬電子技術掌握程度要求高的特點，被認為是一門教師難教、學生難學的課程。因此，如何提高課程的教學效果，達到工程認證標準的人才培養目標，是我們需要探索的課題。

2 學情分析

根據OBE理念，課程教學中，應按照畢業要求反推教學目標，根據目標構建知識體系，還要進行教學設計，優化教學模式，且需要科學評價教學成果，并根據評價結果進行持續改進［2］。與之相比，“高頻電子線路”課程還存在以下問題。

2.1 教學大綱與認證標準存在差距

首先，教學目標是以教師角度設定的，更注重“教”。其次，知識體系方面重理論、輕實踐，且對將理論知識和技能應用于工程實踐的強調程度還不夠，不利于實現培養具有工程思維與能力的復合應用型工程技術人才的目標。

2.2 缺乏教學設計

在本專業培養方案中，“高頻電子線路”總學時為48（3學分），理論學時40，實驗學時8。在以往的教學活動中，理論教學中，均是按照教學大綱要求，采用講解和推導等方式講授，較少引入工程和實踐案例。實驗教學中，受到教學條件限制，只能安排少量演示性、驗證性的實驗，無法設計綜合型實驗，也無法實現學生個性化的設計、實施實驗，這對于學生工程實踐能力和創新應用能力培養是不利的。

2.3 教學效果評價機制不完善

質量監控是教學活動中重要的一環，OBE理念遵循“評價—反饋—改進”的閉環質量監控體系，且強調全方位的過程性評價。與之相比，現有教學大綱中的教學評價方式相對單一，沒有形成閉環，且缺少個性化、階梯性的評價方法。這樣的考核機制無法實現全過程、全面、科學、合理、深入地評價每個學生的學習效果，也無法反映學生對知識的綜合運用能力和實踐能力。此外，考核對后續教學活動提供的有效反饋較少，與OBE倡導的教學反饋推動持續改進還有差距。

2.4 缺少思政

以前的教學大綱中未設置思政要求，因此在以往的教學過程中，通常是僅傳授專業知識和技能，缺少思政環節，重教學、輕樹人。

針對以上情況，課程組將根據OBE理念的要求以及學生培養目標、學情，并結合團隊教師教學經驗，進行課程教學改革探索。

3 改革內容及改革目標

3.1 優化教學大綱

培養復合應用型人才是“高頻電子線路”課程改革的目標。為滿足培養方案要求，將重新對課程進行定位，根據OBE理念制定教學大綱，制定充分體現引領作用的課程目標，構建符合培養復合型應用型人才需求的課程內容體系結構。

3.1.1 制定教學目標

根據培養目標，“高頻電子線路”課程大綱的制定要突出對學生工程應用素養和創新創造能力的培養。課程目標要從知識目標遞進到能力目標，再上升到素質目標。此外，課程目標的設定要與課程設計、教學實施、教學評價、反饋與持續改進、學習效果等要素相互協調、層層遞進［3］。課程組老師經過多次研討，制定了三個課程目標，如表1所示。

3.1.2 重構教學內容

為達到人才培養目標，將根據上述課程目標，精選授課內容，重構課程內容體系。理論教學中選用了高等學校“十三五”重點規劃教材作為主要參考教材，該教材滿足電子信息專業學生對該課程的學習需求［4］。由于課時限制，課題組成員研究討論精選了教材中的部分內容進行理論講授。并且根據課程目標，對其中內容進行了掌握程度的分級以及講授順序的安排。具體如下：（1）了解該課程的研究對象和學習目標，了解通信系統的組成及分類等；（2）縱覽全局，以調幅廣播信號發射及接收系統為例，了解該課程要學習的具體內容及章節安排；（3）學習高頻電路的基礎知識，即常用電子元器件的高頻特性及其組成電路的高頻特性；（4）學習高頻小信號放大電路，高頻功率放大電路，正弦波振蕩電路，振幅調制與解調電路，角度調制與解調電路等各種功能電路，深刻理解其基本原理和用途，掌握其性能分析和優化方法；（5）回顧整體內容，將該課程所有內容進行梳理整合，再次以調幅廣播信號發射及接收系統為例，回顧各模塊的功能，分析其相互之間的內在聯系，加深學生對各部分內容的理解以及整體內容的把握。同時通過該應用分析，將基本功能電路與應用電路系統有機結合，培養學生將所學知識應用于實踐的能力，達到學以致用的目的，同時啟發學生的創新能力。

“高頻電子線路”課程是一門工程性和實踐性強的課程，除學習理論知識之外，還需要進行實踐技能的鍛煉，因此，該課程安排有實驗課。實驗指導書由課程組教師根據課程目標和現有實驗條件編撰而成，包括單調諧放大器、LC電容三點式振蕩器、模擬乘法器振幅調制器、調頻信號的調制和解調四個實驗。此外，針對現有實驗條件不完善的情況，提出采用EDA（電子設計自動化）軟件進行高頻電子電路的模擬仿真分析。通過模擬仿真，可以實現學生個性化的電路設計仿真需求，還可以開展綜合性實驗。通過設計、實施和調試電路，分析實驗結果等過程，不僅可以加深學生對理論知識的理解，還可以提高學生的實踐應用能力，培養學生的獨立思考、解決問題和創新能力，從而達到培養應用型人才的目標。

3.2 進行教學設計

為了更好地實現該課程教學目標，在優化教學內容的基礎上，還要提升課堂教學設計的先進性、時代性和高階性。在進行課堂設計時，以“精練課程重點，突出能力培養，落腳素養培養”為目標，立足專業特點，詳細分析學情，進行理論和實踐教學設計。具體進行了以下設計。

理論教學：（1）在授課過程中結合精講與翻轉課堂兩種方法，基礎理論知識由教師在課堂上進行講授，應用案例類內容則采用翻轉課堂方式進行學習，學生在課前進行自學，課上分享其學習成果，對講解正確且較好的部分，予以高度評價和鼓勵，對于不足之處，先請其他同學進行訂正補充，不完善部分由教師進行完善，此方法不僅可以鍛煉學生的自我學習能力，還可以提升學生的知識歸納總結、語言組織和表達能力。同時也可以反映出學生對知識理解掌握不徹底的問題出在哪里，為以后的教學改進提供參考和依據。（2）在課堂教學過程中，反復使用反思教學法，通過提問、反問和討論等方式，促使學生進行思考，在思考和回答問題過程中掌握知識、暴露問題，對于暴露出來的問題，教師則可以及時進行修正補充。（3）在理論講授之后，加入該理論在工程實踐中的應用案例，或以模擬仿真形式模擬電路工作過程，讓學生對所學理論知識有直觀的認識，加深學生對理論知識的理解和對知識應用場景的了解。

實踐教學：（1）實踐教學采用任務驅動方式進行教學實施。實體實驗分組進行，3個學生一組，先了解實驗目的、設備儀器及實驗過程，然后合作進行電路連接、測試、實驗數據和結果記錄，最后各自對實驗結果和數據進行分析，總結實驗效果及個人收獲。（2）模擬仿真實驗由每個學生獨立完成，教師給出幾組實驗題目和目的，學生個人選題并進行實驗設計，完成實驗實現過程，達到實驗目的，同時達到提高學生實踐能力的目的。（3）學生自主擬定實驗題目和目的，并獨立設計、實現實驗，實現學生創新應用能力的提升。通過實體和模擬仿真實驗，可以使學生在理論課上掌握的離散化知識變得系統化、具象化，實現理論知識與實際通信系統的聯系。

無論是理論課還是實驗課，課程設計與教學時都將充分考慮學生的個體差異，以更加彈性的方式來滿足學生個性化的要求，讓學生有機會證明自己所學，展示學習成果。要實現個性化的教學，首先要了解不同學生的知識儲備、學習進程和對該課程的情感態度，將不同學生的學習進程劃分成不同的階段，制定每階段的學習目標，使得具有不同學習能力的學生可以用不同時間、通過不同途徑和方式，達到最終的學習目標。課后教師要進行教學反思，評價教學設計的實施效果，根據實施效果對教學設計進行及時的修改、補充、完善，以更好地實現教學目標［5］。

3.3 建立閉環教學評價機制

（1）建立多元化的考核方式，開展實時、全過程、系統化、多次數的全面評價，檢驗學生在知識、能力和素質方面取得的學習效果是否與預期目標相匹配。具體做法是將課程的考核方式改為考試和考查相結合的方式，評價學生對課程核心知識的掌握程度和將知識應用于實踐的能力。其中，考試占綜合成績比例為60%，考試試題除基礎知識點和電路分析計算之外，加大綜合應用型題目所占比例。考查環節包括實驗、課堂表現及測驗、作業等，各部分所占綜合成績比例為：實驗15%，課堂表現及測驗15%，作業10%，主要考查學生對知識點的理解和掌握情況、獨立分析解決問題、實踐操作和應用創新能力。實驗包括實際操作和實驗報告兩部分，實際操作部分根據學生在每一個實驗中的具體表現打分，實驗報告則根據報告質量進行打分，打分過程參考不同學生不同的階段學習目標給出對應分數。

（2）課堂表現依據理論教學過程中每個學生回答問題情況進行實時打分，測驗采用線上方式進行，在系統中輸入參考答案，系統根據學生作答情況自動打分。作業的布置根據不同學生的學習情況，布置難易程度和綜合程度呈階梯式遞進的題目。對學生學習效果的評價不僅要橫向比較，還要進行縱向比較，比較學生在該課程整個學習過程中不同階段的學習效果。根據評價體系反映出不同學生課程目標達成的差異性，突出顯示各個學生的優勢和短板，給后續的教學提供依據和參考。

（3）進行學生評教、課程組內部評教、同行評教，加上學院及學校組織的督導組評教、院系教學監控和定期的教學檢查，構建一個完整的評價機制，對課程實施情況、目標達成情況、考核方式是否合理等進行評價及監控。根據反饋的學習效果及監督評價結果進行教學改進，使OBE成為閉環，并向好的方向過渡。

3.4 加強課程思政

在授課過程中引入思政案例，將專業知識和思政教育有機融合在一起，不僅可以在一定程度上激發學生學習興趣，提高學習積極性，還可以塑造學生的人生觀、價值觀、科學觀，提高學生認識，拓寬學生眼界，健全學生人格，培養學生愛國情懷。

例如，以麒麟9000S芯片作為引入，介紹在移動通信領域，缺少高能效和性能的芯片是我國在電子通信領域長期受制于人的一大因素。前幾年，在西方技術封鎖下，我國科技人員經過潛心研究，研發制造出了完全意義上的中國芯片。這是一款基于5納米工藝的芯片，它集成了5G基帶，整合了15億個晶體管，裝備了8核心CPU、24核心GPU、2核心NPU等，它在性能、功耗、智能和網絡等方面都達到了全球領先水平，堪稱半導體科技的杰作。這一科研成果讓我國在電子通信領域實現了完全自主，還向世界展示了我國的科技創新能力，以及我們國家科技人員不屈不撓和不斷創新的精神。通過類似案例激勵學生努力學習，并提升學生對國家的認同感和自豪感，以及社會責任感和使命感，激勵學生在未來的電子和通信領域創造奇跡，向世界展示中國科技，從而實現立德樹人的目標。

結語

本文初步探索了工程認證背景下本專業“高頻電子線路”課程教學模式改革方式。對學情分析了目前課程存在的問題與不足，以及與OBE理念要求的課程教學效果存在的差距。以OBE理念為基礎，依據本專業學生要達到的畢業要求，該課程要支撐的畢業要求，進行了課程大綱完善、知識體系重構、課程設計改革、評價體系建立和思政元素挖掘，以達到該課程的教學目標。

參考文獻：

［1］張海玲，高意如.基于OBE理念的應用型本科院校一流專業建設研究［J］.高教學刊，2024，30（08）：3134.

［2］金枝，詹丹丹，王萍，等.基于OBE理念的新工科專業課程大綱設計：以虛擬與增強現實為例［J］.計算機教育，2024（10）：143147.

［3］孫會楠，李聞，劉繼萍，等.基于OBE理念的高頻電子線路課程改革與實踐［J］.中國現代教育裝備，2022（385）：119122.

［4］陽昌漢.高頻電子線路［M］.4版.哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2019.

［5］李依潼，王驥，郭磊.基于OBE理念的“高頻電子線路”課程重塑［J］.電氣電子教學學報，2020，42（05）：8083+104.

基金信息：2024年河南農業大學高等教育教學改革研究與實踐項目“以OBE理念為導向的《高頻電子線路》課程教學改革與實踐”（項目編號：24XM0066）；2024年度河南省高等教育教學改革研究與實踐項目重點項目——工農融合的農業工程類新工科專業拔尖創新人才培養模式創新與實踐（項目編號：2024SJGLX0058）；2024年河南農業大學高等教育教學改革研究與實踐項目，重點項目“工程認證背景下電子信息工程專業面向解決復雜工程問題的課程體系改革與研究”（項目編號：2024XJGLX020）

作者簡介：晉艷云（1988— ），女，漢族，河南新鄉人，博士研究生，講師，研究方向：電子信息工程。