基于OBE理念的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)信號(hào)類課程改革

趙艷麗

[摘 要]在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，國內(nèi)高校相繼開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)，由于其專業(yè)知識(shí)具有多學(xué)科、跨領(lǐng)域的性質(zhì)，導(dǎo)致其對(duì)課程教學(xué)提出了新的要求。本文在OBE理念下，針對(duì)應(yīng)用型本科院校中物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的信號(hào)類課程，結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，在人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式及課程考核等方面提出了一些意見。

[關(guān)鍵詞]OBE理念；物聯(lián)網(wǎng)；信號(hào)類課程；改革

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.22.140

[中圖分類號(hào)]G424.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194（2017）22-0-02

對(duì)于教學(xué)改革，雖然多年來政府大力推動(dòng)，學(xué)校也在不斷努力，但沒有從根本上改變以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)、被動(dòng)訓(xùn)練、被動(dòng)接受的現(xiàn)狀。教育改革要以提高教學(xué)質(zhì)量和創(chuàng)造更多的優(yōu)質(zhì)資源為目的。近年來，教育質(zhì)量問題是黨和國家多次強(qiáng)調(diào)教育發(fā)展的核心任務(wù)，也是全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。成果導(dǎo)向教育（Outcome-Based Education，OBE）理念，以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)學(xué)生經(jīng)過教育過程最終獲得的各種能力，受到了教育工作者的青睞。

從長遠(yuǎn)來看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，帶來大量技術(shù)應(yīng)用、維護(hù)人員的需求，行業(yè)應(yīng)用將成為未來幾年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。目前，筆者所在學(xué)校為應(yīng)用型本科院校，獲批的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是新增重點(diǎn)專業(yè)，開設(shè)的信號(hào)類課程主要包括信號(hào)與系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理，目的是適應(yīng)學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展及多規(guī)格應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革，遵循“立足應(yīng)用、需求導(dǎo)向、校地合作”的建設(shè)原則，強(qiáng)化課程建設(shè)核心地位，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1 制定需求導(dǎo)向的人才培養(yǎng)目標(biāo)

人才市場的供需關(guān)系正由以高校為主導(dǎo)的供給驅(qū)動(dòng)，變?yōu)橐孕袠I(yè)、企業(yè)為主導(dǎo)的需求驅(qū)動(dòng)。為了使學(xué)生具備服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的能力，同時(shí)使筆者所在學(xué)校堅(jiān)持特色發(fā)展，學(xué)校應(yīng)從行業(yè)企業(yè)希望學(xué)生達(dá)成的學(xué)習(xí)能力結(jié)構(gòu)來反向設(shè)計(jì)培養(yǎng)目標(biāo)。以“智慧寧夏”為例，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生產(chǎn)管理、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、物流運(yùn)輸、智能交通及節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，并形成可持續(xù)發(fā)展的運(yùn)營模式。學(xué)校應(yīng)在調(diào)查和分析社會(huì)需求，以及國內(nèi)外知名院校教學(xué)改革方式的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)基本知識(shí)和基本原理，以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備測試和技術(shù)應(yīng)用等能力，還要有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)作能力。因此，根據(jù)筆者所在學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，其應(yīng)將信號(hào)與系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理課程，設(shè)置為該專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，由于其理論性較強(qiáng)且公式較多，教好和學(xué)好這兩門課對(duì)學(xué)生建立專業(yè)基礎(chǔ)及培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)至關(guān)重要。

2 教學(xué)內(nèi)容改革

2.1 做到查重、整合及趨新

筆者所在學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)選用的信號(hào)類教材是，教育部推薦的適合應(yīng)用型本科教學(xué)的教材。在教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn)，信號(hào)與系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理課程，雖然各自內(nèi)容都比較成熟和經(jīng)典，但為求自身體系的完整，必然有部分的內(nèi)容重復(fù)，如兩門課程都詳細(xì)講述了Z變換和離散信號(hào)的分析。因此，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師可注重課程重復(fù)內(nèi)容的銜接和過渡，以回顧和補(bǔ)充的形式，安排這部分內(nèi)容，使兩門課程互聯(lián)互補(bǔ)，同時(shí)在課程設(shè)計(jì)中引入專業(yè)領(lǐng)域的前沿知識(shí)和最新的科技成果，促使學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)有所了解，并有目的、有方向地學(xué)習(xí)。

2.2 增加實(shí)踐環(huán)節(jié)

2.2.1 校內(nèi)實(shí)踐

實(shí)踐教學(xué)是對(duì)課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充，教師要強(qiáng)化學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，對(duì)于該專業(yè)信號(hào)類課程，筆者所在學(xué)校增加了課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，采用實(shí)驗(yàn)箱與MATLAB相結(jié)合的方式，既鍛煉了學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力，也為后續(xù)相關(guān)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。就具體課程實(shí)踐要求不同而言，信號(hào)與系統(tǒng)課程設(shè)置了專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)教材中經(jīng)典的結(jié)論進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性驗(yàn)證，從而熟悉了軟件仿真過程，并直觀地看到了結(jié)論。而數(shù)字信號(hào)處理課程則以實(shí)踐性和應(yīng)用性為主，教師可通過完成綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

另外，筆者所在學(xué)校注重以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和學(xué)科競賽為契機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。前者較注重實(shí)踐創(chuàng)新研究過程，讓學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，結(jié)合自身學(xué)習(xí)專業(yè)及興趣參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)。在探索和研究過程中既理解和掌握了專業(yè)知識(shí)，還鍛煉了發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力。為深入推進(jìn)課程改革，目前筆者所在學(xué)校建立了物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新協(xié)會(huì)實(shí)驗(yàn)室，在專業(yè)教師和學(xué)生的共同努力下，參加了與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)相關(guān)的競賽，主要有全國電子設(shè)計(jì)大賽、全國大學(xué)生數(shù)模大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”科技作品競賽等，并取得了不錯(cuò)的成績，通過學(xué)科競賽，不僅增強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力，而且也提升了團(tuán)隊(duì)的合作精神。為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力，筆者所在學(xué)校制定了用相應(yīng)實(shí)踐競賽成果，抵充本專業(yè)選修課學(xué)分的置換政策，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)合知識(shí)結(jié)構(gòu)，更有利于學(xué)生就業(yè)。

2.2.2 企業(yè)實(shí)踐

由于筆者所在學(xué)校所處區(qū)域的局限性，行業(yè)內(nèi)有影響力的大型企業(yè)很少，而中小型科技企業(yè)較多，它們對(duì)涉及的工程技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展方向和前沿技術(shù)非常敏感，對(duì)人才知識(shí)和能力的需求的把握也極為準(zhǔn)確。因此，結(jié)合實(shí)際情況，筆者所在學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)聯(lián)系本地科技含量高、對(duì)人才培養(yǎng)有社會(huì)公益心和責(zé)任感的科技企業(yè)，共同組建校企合作關(guān)系。筆者所在學(xué)校以增加專業(yè)教師企業(yè)工作經(jīng)歷作為推進(jìn)課程改革的關(guān)鍵舉措，有計(jì)劃地安排專業(yè)教師帶著課題和項(xiàng)目到企業(yè)實(shí)踐，不斷積累實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)；并安排學(xué)生利用假期時(shí)間進(jìn)入企業(yè)觀摩實(shí)習(xí)，參與到一些企業(yè)項(xiàng)目的具體實(shí)施過程中，通過這種“課程進(jìn)企業(yè)，企業(yè)來授課”的深度合作，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)應(yīng)用型人才。同時(shí)，筆者所在學(xué)校也積極組織專業(yè)教師以及企業(yè)專家，依據(jù)信號(hào)類課程標(biāo)準(zhǔn)，大力開發(fā)融理論與實(shí)踐于一體，并與實(shí)際職業(yè)崗位相一致的校本教材。

3 多樣化的教學(xué)方式

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特色，信號(hào)類課程特點(diǎn)及學(xué)生學(xué)情等差異性變化，學(xué)校應(yīng)從實(shí)用和實(shí)效出發(fā)，推行案例式、項(xiàng)目化、討論式等教學(xué)模式，融“教、學(xué)、做”為一體?；诖?，由于信號(hào)與系統(tǒng)及數(shù)字信號(hào)處理課程的理論性較強(qiáng)且公式較多，在多媒體與板書結(jié)合的基礎(chǔ)上，筆者所在學(xué)校信號(hào)類課程，開展了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)踐，以問題為載體，通過預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)、預(yù)習(xí)檢測、疑難突破、知識(shí)檢測、互動(dòng)小結(jié)以及鞏固提升等教學(xué)環(huán)節(jié)，重構(gòu)學(xué)生課內(nèi)、課外學(xué)習(xí)流程，促進(jìn)學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自主學(xué)習(xí)。在培養(yǎng)專業(yè)能力的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的可遷移的通用能力，更加強(qiáng)調(diào)合作式學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)能力強(qiáng)者變得更強(qiáng)，使學(xué)習(xí)能力較弱者在協(xié)作中得到提升。另外，由于課程教學(xué)內(nèi)容較多且受學(xué)時(shí)限制，筆者所在學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)生采用網(wǎng)上答疑及查閱的學(xué)習(xí)方式，目前，網(wǎng)絡(luò)視頻已成為常用的現(xiàn)代化教學(xué)手段。endprint

4 靈活的考核方式

信號(hào)與系統(tǒng)及數(shù)字信號(hào)處理課程的概念多、公式多、習(xí)題多。如果考試著眼于考核學(xué)生套用公式及計(jì)算能力，這勢(shì)必造成學(xué)生以應(yīng)試為目的，忽略了能力的培養(yǎng)，且考試成績也不能全面反映學(xué)生的實(shí)際水平。因此，學(xué)校應(yīng)對(duì)當(dāng)前的考核方式進(jìn)行實(shí)質(zhì)性改革。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)信號(hào)類課程的特點(diǎn)及性質(zhì)，考核形式應(yīng)推行多階段、多類別的考核制度，增加應(yīng)用及創(chuàng)新知識(shí)的考核，增加知識(shí)能力體系的考核，強(qiáng)化學(xué)生課外學(xué)習(xí)，增加小論文、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、作業(yè)及參考閱讀等在成績考核中的比重，以提高專業(yè)基本能力與綜合素質(zhì)。對(duì)信號(hào)類課程，筆者所在學(xué)校具體采取了“5段式”的考核方式，即出勤及學(xué)習(xí)成效、作業(yè)與任務(wù)成效、單元測試、期中測試、期末考核，考核比例設(shè)置為1∶1∶1∶1∶1。

5 結(jié) 語

面對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”給信號(hào)類課程建設(shè)帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，筆者所在學(xué)校有針對(duì)性地結(jié)合實(shí)際情況，采取了有效的改革措施。在基于教育成果導(dǎo)向OBE理念下，制定了有需求導(dǎo)向的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，調(diào)整了信號(hào)類課程的教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)，優(yōu)化了課程考試方式。這些舉措有助于培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能，同時(shí)更注重鍛煉學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。實(shí)踐結(jié)果表明，這種改革措施思路正確，體現(xiàn)了筆者所在學(xué)校提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)應(yīng)用型人才的宗旨。從學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及網(wǎng)上評(píng)課結(jié)果來看，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)信號(hào)類課程教學(xué)改革取得了一定的進(jìn)步。

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