基于OBE理念的“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

廖旋芝 朱劍鋒

（北部灣大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 廣西·欽州 535000）

1 概述

結(jié)果導(dǎo)向教育OBE（Outcome-based Education）是基于學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的工程教育模式，最早由美國(guó)學(xué)者斯派蒂（Spady，William G）提出并實(shí)踐總結(jié)的概念，很快在世界各地高校中推廣開(kāi)來(lái)。與傳統(tǒng)的教育模式不同在于，它是一種以學(xué)生為本的成果導(dǎo)向的教育模式[1]。其突出的特點(diǎn)為“以學(xué)生為本”，“成果導(dǎo)向”的設(shè)計(jì)，人人可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，并且在過(guò)程中“持續(xù)改進(jìn)”[2]。OBE適應(yīng)普及化階段高等教育內(nèi)部結(jié)構(gòu)的需求變化，符合目前一大批普通本科高校向應(yīng)用型方向轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)[3]。

傳感器與檢測(cè)技術(shù)是測(cè)量技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等諸多學(xué)科融合的技術(shù)[4]。本課程作為我校電子與信息工程學(xué)院的專(zhuān)業(yè)必修課，同時(shí)也是專(zhuān)業(yè)骨干課。此門(mén)課程我院一直以教師授課為主，理論知識(shí)偏傳統(tǒng)且基礎(chǔ)，學(xué)生在課堂上的參與度不高。實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)際的思考和操作能力難以得到鍛煉。針對(duì)上述問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中引進(jìn)OBE教學(xué)理念，對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行改革，增加學(xué)生課堂參與性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2 傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

2.1 理論教學(xué)過(guò)重，課時(shí)分配不合理

當(dāng)前此門(mén)課程授課以教師講授教材的理論知識(shí)為主，在課堂上講述各類(lèi)傳感器的基本工作原理和簡(jiǎn)單應(yīng)用場(chǎng)景，理論知識(shí)過(guò)重。部分教師并未進(jìn)入企業(yè)工作過(guò)，沒(méi)有實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)，不能貼合著實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景分析。授課的內(nèi)容與目前主流實(shí)踐應(yīng)用偏差較大，俗稱(chēng)知識(shí)點(diǎn)偏“古老”。學(xué)生在接受理論知識(shí)點(diǎn)時(shí)，本身的學(xué)習(xí)積極性就不是很高，再加上知識(shí)點(diǎn)偏落后，學(xué)生聽(tīng)課積極性低下。同時(shí)課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)偏少，此門(mén)課程本身偏實(shí)際應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)課時(shí)的偏少，無(wú)法鍛煉學(xué)生對(duì)于各類(lèi)傳感器實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下的問(wèn)題解決能力，知識(shí)點(diǎn)不加實(shí)際應(yīng)用，很快就會(huì)被忘記，也達(dá)不到知識(shí)融會(huì)貫通的要求。

2.2 教學(xué)資源限制，實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為主

課程理論部分授課以黑板板書(shū)和PPT課件形式進(jìn)行，此種授課形式偏向于知識(shí)理論的理解，且理論知識(shí)點(diǎn)的講解需要學(xué)生具備一定的模數(shù)電、概率論統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)誤差等多個(gè)課程領(lǐng)域的知識(shí)儲(chǔ)備，不同學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的吸收程度不一樣，部分學(xué)生由于上述基礎(chǔ)知識(shí)掌握不夠，在此種有限教學(xué)資源的理論授課下，很難完全理解知識(shí)點(diǎn)，出現(xiàn)厭學(xué)情緒。同時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證理論授課時(shí)的各種原理結(jié)論，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能做的綜合性實(shí)驗(yàn)偏少，實(shí)驗(yàn)偏離實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景過(guò)大，對(duì)于動(dòng)手能力強(qiáng)的同學(xué)，實(shí)驗(yàn)課能在很短的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)不具備挑戰(zhàn)性，提不起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，不能起到對(duì)學(xué)生實(shí)際能力的鍛煉。

2.3 課程教學(xué)評(píng)估缺乏科學(xué)性和合理性

當(dāng)前對(duì)于課程的教學(xué)評(píng)估還是以“平時(shí)+實(shí)驗(yàn)+期末考試”為主，教學(xué)評(píng)估方式往往是“一考定結(jié)果”，即期末考試能決定學(xué)生此門(mén)課程的成績(jī)。此種評(píng)估方式倒逼學(xué)生死記硬背各種傳感器原理和基本公式，越加偏離了課程對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力鍛煉的目標(biāo)。在實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)成果評(píng)估方面，也僅是通過(guò)檢查學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)所做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，加上學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，缺乏其他的考核和評(píng)估手段，無(wú)法對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握程度進(jìn)行多方面的考查，導(dǎo)致不能對(duì)課程進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化，課程教學(xué)缺乏科學(xué)性和合理性的評(píng)估。

3 基于OBE理念下的教學(xué)改革

3.1 教學(xué)內(nèi)容改革

在OBE教育理念下，與傳統(tǒng)教育最大的不同是由教師“授課為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為本”的定位。依據(jù)社會(huì)需求和學(xué)生需求制定課程目標(biāo)，以學(xué)生能實(shí)際掌握對(duì)接社會(huì)崗位能力為結(jié)果，制定教學(xué)內(nèi)容[5]。針對(duì)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和興趣方向，制定不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)。課程內(nèi)容以項(xiàng)目成果導(dǎo)向[6]，每位同學(xué)選擇不同領(lǐng)域，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，帶著自己的項(xiàng)目目的思考問(wèn)題。

在課程安排方面，理論授課方面，采用案例式教學(xué)方式，讓同學(xué)帶著案例問(wèn)題，反向?qū)W習(xí)所需理論知識(shí)。教材上的選擇，采用肖慧榮、楊琳榆的《傳感器原理及應(yīng)用（項(xiàng)目實(shí)例型）》，涵蓋各種類(lèi)型傳感器理論知識(shí)的同時(shí)，具備大量貼合實(shí)際生活和各種實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的介紹，便于案例式教學(xué)的展開(kāi)。實(shí)驗(yàn)課方面，增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)，壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例，提高設(shè)計(jì)型、項(xiàng)目型實(shí)驗(yàn)課時(shí)，對(duì)于不同學(xué)生選擇的不同項(xiàng)目型實(shí)驗(yàn)，靈活安排實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間，讓學(xué)生有需要時(shí)可方便進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室操作。

3.2 教學(xué)資源改革

充分利用現(xiàn)代化手段進(jìn)行教學(xué)，教師在線(xiàn)上平臺(tái)發(fā)布授課視頻，學(xué)生對(duì)不明白的地方可反復(fù)觀看，且可在不同知識(shí)點(diǎn)授課視頻下方留言，教師與學(xué)生互動(dòng)交流。針對(duì)模數(shù)電、概率論統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)誤差等理論基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)，教師發(fā)布與此課程相關(guān)的補(bǔ)充知識(shí)點(diǎn)，給同學(xué)補(bǔ)充短板。在此基礎(chǔ)上，建立學(xué)習(xí)興趣小組，教師在小組討論中，當(dāng)有學(xué)生無(wú)法互相探討解決時(shí)，教師給予答復(fù)，以此提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。項(xiàng)目型實(shí)驗(yàn)方面，為同學(xué)提供一套基礎(chǔ)硬件開(kāi)發(fā)套裝，對(duì)于個(gè)性化需求，鼓勵(lì)學(xué)生自行采購(gòu)。在采購(gòu)的同時(shí)，可了解市場(chǎng)最新技術(shù)和采購(gòu)成本，學(xué)生對(duì)自己所選目標(biāo)方向有更加具體也更加接近現(xiàn)實(shí)的認(rèn)識(shí)，提高了學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力。同時(shí)，教師作為另一種教學(xué)資源，針對(duì)部分教師未接觸過(guò)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，不具備工程背景的問(wèn)題，院系組織教師利用寒暑假期空擋時(shí)間進(jìn)駐企業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，深入企業(yè)生產(chǎn)一線(xiàn)，培養(yǎng)工程應(yīng)用素質(zhì)，提高實(shí)際操作能力，為課程講解實(shí)例增加經(jīng)驗(yàn)。教師有意愿參加跟課程和行業(yè)相關(guān)的比如講座、論壇、行業(yè)會(huì)議等其他方式的活動(dòng)，院系積極鼓勵(lì)并做好配合工作。

3.3 考核方式改革

打破以往“平時(shí)+實(shí)驗(yàn)+期末考試”的考核方式，在OBE教育理念下，將考核融合到整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。在線(xiàn)上資源的學(xué)習(xí)時(shí)，將學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)納入考核。在實(shí)驗(yàn)課的小組討論和展示時(shí)，教師隨機(jī)對(duì)小組成員的成果進(jìn)行提問(wèn)，此種情況下，學(xué)生必須對(duì)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程都需參與并熟悉，將各小組成員的隨機(jī)回答、學(xué)習(xí)成果展示和實(shí)驗(yàn)進(jìn)度數(shù)據(jù)納入考核。課程結(jié)束時(shí)的考核以學(xué)生自己所選方向?qū)嶒?yàn)，制作和完成成果展示和匯報(bào)為主，具體的考核指標(biāo)依據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)調(diào)整，打破以一張?jiān)嚲砼卸▽W(xué)生是否達(dá)到學(xué)習(xí)要求的現(xiàn)象?？偟膩?lái)說(shuō)，將考核覆蓋到整個(gè)教學(xué)范圍，如有發(fā)現(xiàn)不足，可及時(shí)進(jìn)行修正改進(jìn)，也符合OBE的持續(xù)改進(jìn)理念。

4 總結(jié)與反思

基于OBE教育理念下對(duì)本課程的教學(xué)改革，新模式下取得的教學(xué)效果明顯好于之前的教學(xué)模式。學(xué)生在案例式的授課情境下，學(xué)習(xí)熱情明顯提高。在項(xiàng)目型的實(shí)驗(yàn)選擇方面，學(xué)生變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主導(dǎo)者，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力得到鍛煉，也更能獲取最新的行業(yè)知識(shí)。在持續(xù)性的考核交流中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，學(xué)生回饋的問(wèn)題讓教師有了優(yōu)化課程、改進(jìn)教學(xué)的目標(biāo)，不斷提高了教學(xué)質(zhì)量。

但在此種教學(xué)模式下，對(duì)于教師的要求有明顯提高，不僅需要教師具備一定行業(yè)的工程背景，也需要扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和大量的精力以應(yīng)對(duì)學(xué)生不同角度的問(wèn)題。相信隨著教師自己的不斷學(xué)習(xí)和授課經(jīng)驗(yàn)的增加，此問(wèn)題會(huì)得到解決。