基于OBE理念的“高頻電子技術”課程教學改革研究

摘 要：工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保障制度，對我國工程教育水平的提升及工程教育的國際化進程的促進具有深遠影響。本研究聚焦大連交通大學“高頻電子技術”課程教學現狀，旨在探討如何將學生中心、產出導向和持續改進的工程認證理念整合進專業課程教學中，以實現教學理念與實踐的有效融合。本文從課程目標設定、教學模式創新及多元化考核機制三個核心環節展開系統改革，實施基于成果導向教育（OBE）理念的高頻課程教學改進措施，有效提升了學生實踐能力和創新思維能力。

關鍵詞：OBE；高頻電子技術；教學改革

Abstract：Professional accreditation in engineering education is an internationally recognized quality assurance framework that significantly influences the enhancement of engineering education standards in China and the advancement of its internationalization.This research delves into the current state of highfrequency electronics technology courses at our institution，with the objective of integrating studentcentered，outcomeoriented，and continuous improvement principles of engineering accreditation into the professional curriculum to achieve a harmonious blend of educational philosophy and practical application.The paper undertakes systematic reforms in three critical areas：course objective establishment，teaching methodology innovation，and the development of a diversified assessment mechanism.By implementing highfrequency（HF）course teaching improvements based on the OutcomeBased Education（OBE）concept，this study effectively enhances students' practical skills and innovative thinking capabilities.

Keywords：OBE；high frequency electronic technology；teaching reforms

2016年中國正式加入《華盛頓協議》，標志著工程教育質量獲得國際認可［1］。截至2023年底，全國已有2395個專業通過工程教育認證，其教學質量獲行業高度認可。2024年中國工程教育認證協會修訂標準，重點強化對接新質生產力培養需求、融合UNSDGs可持續發展目標、落實IEA《畢業生要求與職業能力框架》（GAPC 2021）三方面。筆者所在的大連交通大學通信工程專業作為2022年通過認證的實踐案例，基于成果導向（Outcomes Based Education，OBE）教育理念構建“學生中心—產出導向—持續改進”三位一體培養體系，深入探索符合OBE理念的課程改革，對提高學生培養質量意義重大［2］。

“高頻電子技術”是大連交通大學通信工程和電子信息工程專業的基礎課程，以“高等數學”“信號與系統”“電路原理”“模擬電子技術”等課程為基礎，具有很強的理論性和實踐性，在通信和電子信息工程人才培養課程體系中起著承上啟下的作用［3］。本課程著眼于學科發展和現代技術裝備實際，要求學生從理論上掌握無線通信系統中高頻、射頻段通信的基本概念和理論，理解無線通信基本思想；掌握典型單元電路原理分析、關鍵參數計算和設計方法；從技術上具備基本儀器設備的使用、安裝調試及解決復雜問題的能力。對“高頻電子技術”這種同時具備理論性和實踐性的課程，關注學生學習成效的同時提升課程的教學質量，培養適應社會發展的應用型人才是一個值得思索的問題［4］。

1 “高頻電子技術”課程現狀與存在問題

1.1 教學現狀分析

“高頻電子技術”課程在第五學期開設，總學時64（理論48+實驗16），聚焦無線電通信系統高頻電路的功能原理與架構設計［5］。課程具有理論抽象性強、數學建模復雜、知識關聯度低等特點，學生普遍反映“抽象、零散、難掌握”，難以構建系統化知識框架與工程實踐能力。現有教學模式存在雙重困境：其一，理論教學偏重公式推導，缺乏具象化案例引導，導致學習興趣與自主性不足；其二，實驗環節停留在理論驗證層面，缺乏創新性設計任務，制約工程思維培養。現行考核體系以終結性理論測試為主，缺乏對工程能力的過程性評價，與OBE要求的“評價—反饋—改進”閉環機制存在顯著差距。

1.2 存在問題反思

筆者所在的教學團隊基于OBE理念進行教學反思發現，傳統課程體系未能實現工程認證要求的“成果導向”轉型。改革需重構“理論認知—工程實踐—創新設計”三位一體的教學目標，通過模塊化重組課程內容、構建階梯式實踐項目、實施多元化過程評價，形成以工程能力達成為核心的閉環反饋機制，切實提升學生復雜電路系統設計與問題解決能力。

2 基于OBE的高頻課程改革內容及實施方案

2.1 緊扣畢業要求，制定以成果導向的課程目標

“高頻電子技術”作為電子通信類本科生開設的專業核心課，其課程目標要真正發揮“制導”作用，須與畢業要求統一協調、逐層細化和畢業要求指標點中“問題分析、設計/開發解決方案、研究”一脈相承，既體現以學生能力提升為核心的成果產出導向，又作為優化教學內容、建構考核評價的邏輯鏈條。課程教學團隊根據OBE理念將畢業要求指標點中的“問題分析、設計/開發解決方案、研究”與課程目標對照，將課程目標細化為4個，課程目標與畢業要求的支撐關系如表1所示。

工程知識學習目標1：識別構成通信系統各部分高頻電路的組成、特點、性能指標，歸納高頻電路基礎概念、基本原理、基本方法；通過查閱文獻使學生了解重要新技術的發展歷程及趨勢。

電路分析技能目標2：掌握非線性電路的近似分析方法、線性時變電路分析方法、調制與解調方法，具備對實際工程問題和應用對象進行電路方案選擇、分析與應用的專業素質。

綜合應用能力目標3：理解高頻功能電路的設計方法，合理選擇高頻電路元件參數，能初步設計各功能電路，會用實驗儀器觀察實驗現象，能測量、調試電路，提升高頻電路性能指標，具備實驗方案、軟硬件模塊的初步設計開發能力。

課程思政價值目標4：引導學生形成正確的道德觀和職業操守，養成科學研究及勇于開拓的人文精神，具有自我完善及可持續發展的能力。

2.2 依據課程目標優化理論教學內容，構建模塊化知識體系

基于OBE理念，課程內容的安排要與課程目標和畢業要求相互支撐，強化高頻電路與通信系統的聯系。依據課程大綱，將通信系統各單元電路的功能、結構、指標等分散知識點轉化為通信系統過程體系。以“模塊化”搭建為基礎，將教學內容劃分為五個模塊。模塊一：概述；模塊二：高頻信號發生器；模塊三：調諧與放大電路；模塊四：調制與解調電路；模塊五：噪聲與控制電路。各模塊即關聯又獨立，理論講解之余，將工程實際電路整合到具體模塊，啟發學生思考模塊知識的共性，對比模塊知識的不同，將分散知識點歸納為獨立學習的模塊，最終將模塊整合為完整的知識體系，有利于學生把握知識點與課程目標達成度間的對應關系。

由于課程目標主要反映學生的能力要求，需構建以學生為中心的教學模式。為此充分利用網絡教學平臺對高頻電子技術的教學模式進行改革。采用傳統課堂與超星學習通、雨課堂相結合的線上線下混合式教學模式，利用學習通平臺建立高頻電子技術網絡課程，積極參加遼寧省跨校修讀學分學習平臺，選擇遼寧科技大學的遼寧省線上一流課程“高頻電子線路”，為學生課前預習和課后復習提供對應水平的教學資源。具體方式如下。

（1）課前：雨課堂發布預習單，學生在規定時間內完成跨校修讀課程的視頻學習任務。設置問題調研，及時掌握學情。

（2）課中：以學生為中心，問題導向式教學，配合學習通的選人、搶答、隨堂練習和主題討論等功能，促進師生間的互動與反饋。

（3）課后：完成作業、拓展學習等任務。通過在線平臺的學習數據，課堂互動數據，及時了解學生的學習情況調整教學設計。通過組織學生課前、課中、課后階段性的學習，釋放教師課上理論教學時間，延展學生的學習時間和空間，通過豐富的課堂組織形式激發學生的學習熱情。

2.3 實施“三位一體”的模塊化實驗教學

基于OBE理念，課程圍繞“產出導向”設計和實施，堅持理論聯系工程實際的教學理念，基于“模塊化”知識體系，設置驗證、綜合設計、研究創新的“三位一體”實驗教學體系，精選基礎驗證型實驗內容，緊跟學科、專業發展步伐，設計綜合設計和創新實驗內容。將實驗內容與大學生創新項目及電子競賽緊密結合起來，充分體現綜合設計型實驗和研究創新型實驗的探索性和創造性。在實驗教學中學生必須掌握電子系統的核心技術，理論聯系實際，具有科學的思維和工程意識才能完成實驗，在實驗教學過程中起到引導學生自主學習和勇于創新的作用。

根據“三位一體”實驗教學體系的需要，在第一次驗證型實驗中，教師作為主體，進行系統的講解、演示，余下的實驗把主動權交給學生，讓學生獨立完成。綜合設計型實驗和研究創新型實驗則將主動權交給學生，在實驗過程中針對某一實驗內容，鼓勵學生獨立制訂能夠完成實驗要求的方案。學生需要獨立查閱資料，擬訂實驗方案，設計實驗過程，分析實驗結果，提交科研論文形式的實驗報告。教師在此過程中起引導、激勵作用，在實驗原理理解、實驗方案可行性分析和實驗結果分析等方面對學生起指導作用。在保障必做實驗完成的前提下，對研究創新型實驗進行設計，不僅局限在專業課程，結合歷年電子競賽題目和創新項目，鼓勵學生發掘合適的課題進行制作，激發學生的學習興趣和熱情，從而提高創新能力。以通信系統中發送/接收機組成模塊為例，將調頻發送接收設備的實物制作作為專題設計項目引入實驗教學，對應理論內容要求學生的實物制作進度與理論課相一致，實時檢驗功能模塊的性能指標。實物驗收時對存在的問題引入討論型習題課中，組織小組討論，讓學生自己提出解決方案并實施，促使學生參與到教學過程中。

引入ADS、Multisim等仿真軟件［67］，對每個實驗進行仿真，并編入實驗教材。開發實驗多媒體教學課件，將多媒體的優勢充分應用到實驗教學中。通過仿真軟件的引入，在虛擬實驗環境下，學生可充分發揮想象力，大膽設計，勇于嘗試。教師對操作虛擬實驗軟件中出現的問題、學生需要掌握的知識點、基本技能等進行講解和指導。

2.4 基于教學設計，建立反映學習效果的多元化考核方法

OBE成果導向教育下，課程目標所對應的教學內容和其支撐畢業要求指標點均不同，建立多元化考核方法有助于對學習效果展開實時、全過程、系統化、多次數的全面評價，具體包括平時成績、習題作業、項目研究、實驗環節、期末考試等。區別以往的“終結性評價”，面向產出的多元化考核以考核學生核心知識掌握程度、應用能力和素質培養方面取得的學習效果是否與預期目標匹配為重點，并將學習過程及時反饋給教師，以改革和完善課程目標達成途徑，使基于OBE理念的高頻課程教學成為閉環并向好的方向收斂。

2.4.1 理論課考核

對理論課程形成“平時成績+項目研究+期末考試”的考核體系。平時成績能體現一個學生的學習狀態，在教學過程中認真記錄學生的表現情況，隨時找扣分較多的學生談心，督促其認真學習，幫其分析表現不佳的原因，用平時成績這個工具來敦促學生端正學習態度。項目研究根據不同章節的教學要求，運用提問、討論、小論文等方式獲取學生對本課程知識的信息反饋。期末考試注重基本知識、基本技能掌握情況及綜合應用能力的考核，減少驗證性、記憶性考試內容。理論考核各項評價組成見表2所示。

2.4.2 實驗課考核

在高頻實驗教學引入了虛擬仿真軟件，考核內容包括基本操作技能、實驗方案設計、實驗報告、實驗結果和答辯等。依據考核標準對學生的操作能力、實驗結果和答辯情況進行評定，尤其注重學生對實驗結果的分析及答辯中理論聯系實際的能力。實驗部分考核評價組成見表3所示。

結語

“高頻電子技術”作為通信和電子信息類的專業基礎課，在整個專業教學體系中起著承上啟下的作用。本文基于OBE理念，以學生為中心，圍繞“成果導向”原則，重構“高頻電子技術”課程目標，深究課程教學內容，關注功能電路這條主線，實現課程內容設計模塊化，建立多元化考核方式，突出持續改進。在本校通信工程和電子信息兩個專業學生培養過程中提升了學生的實踐能力和創新能力，具有一定的實際應用價值和推廣意義。

參考文獻：

［1］中國工程教育專業認證協會秘書處.工程教育認證工作指南（2023版）［Z］.北京：中國工程教育專業認證協會，2023.

［2］何小蓮，覃光鋒，黃偉銘，等.工程認證背景下“高頻電子線路”課程改革探析［J］.科技風，2024（05）：139141.

［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，中國現代教育裝備，2022（05）：119122.

［4］付衛紅，劉乃安，李想，等.高頻電路實驗教學和考核評價方式探討［J］.電氣電子教學學報，2024，46（02）：221225.

［5］陽昌漢.高頻電子線路［M］.2版.北京：高等教育出版社，2022.

［6］宋智，盛虎.基于ADS仿真的高頻電路實驗教學研究［J］.工業和信息化教育，2019（10）：6973.

［7］宋智，薛嚴冰，許麗群，等.基于Multisim的高頻電路實驗教學研究［J］.實驗室科學，2016，19（04）：2831.

項目資助：2023年大連交通大學教學改革項目：基于OBE理念的《高頻電子技術》教學改革與實踐；2022年遼寧省虛擬仿真實驗教學一流課程（項目編號：1292、1295）；2019年第二批教育部產學合作協同育人項目（項目編號：201902270006）

作者簡介：宋智（1978— ），女，漢族，遼寧鞍山人，博士研究生，副教授，研究方向：智能天線與傳感器設計；董寶玉（1976— ），男，漢族，遼寧岫巖人，博士研究生，副教授，研究方向：圖像處理的深度融合；陳少華（1979— ），男，漢族，江西南昌人，博士研究生，教授，研究方向：智能機器人控制、無線通信技術、軌道交通信號與控制技術；盛虎（1978— ），男，漢族，內蒙古赤峰人，博士研究生，教授，研究方向：信號與信息處理、現代通信技術。