基于OBE理念的《光纖通信》課程教學改革與實踐

齊艷 齊舒暢 高闖 張新賀

摘? 要：《光纖通信》課程是電子信息工程、通信工程等本科的專業課程，涉及的知識面廣，需要較強的實踐能力，因此課程難度大，對學生的基礎知識的掌握要求比較高，并且需要學生有更好的應用理論能力、創新意識與工程實踐的能力。結合筆者校通信專業和電子專業的實際情況，引入OBE教育理念，針對《光纖通信》課程的教學現狀，基于OBE理念，將教學課程、教學教材、教學實踐、學生活動等環節進行全面改革，提高教學質量。

關鍵詞：OBE模式? 光纖通信? 改革與實踐? 教學

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）07（c）-0021-04

Teaching Reform and Practice of Optical Fiber Communication Course Based on OBE Concept

QI Yan? QI Shuchang? GAO Chuang? ZHANG Xinhe

（School of Electronic and Information Engineering， University of Science and Technology Liaoning， Anshan， Liaoning Province， 114051 China）

Abstract： The optical fiber communication course is a professional course of Electronic Information Engineering， Communication Engineering and other undergraduate courses. It involves a wide range of knowledge and requires strong practical ability. Therefore， the course is very difficult and requires students to master basic knowledge， and needs students to have the ability to better apply theory， innovation awareness and engineering practice. Combined with the actual situation of communication and electronic major in our university， due to the current teaching situation of optical fiber communication course， the OBE education concept is introduced. Based on the OBE concept， the teaching course， teaching materials， teaching practice， student activities and other links are comprehensively reformed to improve the teaching quality.

Key Words： OBE mode; Optical fiber communication; Reform and practice; Teaching

OBE是一種新的教學理念和教學模式，以學生的學習成果為基礎，逆向制定教學計劃，持續改進評估體系，最終培養學生終生學習的教育理念[1]。這是一種新的課程體系構建方法，它強調以學生為中心，以最終學習結果為基礎，徹底摒棄傳統“堆砌式”教學方法，關注的是所有學生，不僅僅是優秀的前5%的學生。在理念上，OBE是一種以生為本的教育哲學，包括各種非專業素質，例如與人溝通、團隊合作等在傳統教學中很難得到提高的方面，而OBE模式在關注教與學的同時，也偏重非專業素質的培養[2]。

學生通過教育過程最后能取得的學習成果，不僅是教材中的知識，也包括對整門學科甚至整個專業的知識結構的理解和掌握，還包括對學生科學素養、多角度考慮問題，通過所學知識去解決較為復雜的任務，獲得創造性思維和不斷積極進取學習的適應社會發展的能力，這些也是提高教學質量的體現，是OBE教學模式所要評估的對象[3]。該文關于如何利用OBE教學理念持續改進光纖通信課程教學進行了深入的探討，并對引入OBE教學模式之后的學生的實際效果進行分析，從而把學生在畢業時培養成有工程理論知識、個人工作能力、團隊合作能力的高素質應用型人才，為社會的需要指明方向[4]。

1? 目前《光纖通信》課程教學中存在的問題

《光纖通信》課程是電子專業和通信專業的核心課程，其主要特點是技術發展迅速，知識更新速度快，理論知識應用方法變換靈活，因此就需要及時更新課堂教學內容和教學方法。目前該課程主要存在以下問題。

第一，教學過程大多依照傳統的教學模式，按照書本上的章節分布，按部就班地進行講解。專業所學的學科之間的橫向鏈接和課程的縱向延伸較少，造成成果導向不足、課程體系與指標點對應不夠對等的一系列問題，導致了教師只關心本學科的課程內容，對專業的學科體系連接講解較少，學生吸收的知識片面，缺乏發現問題、分析問題與實際解決問題的能力。學生只整理教師課上提到的知識，難以對光纖通信形成完整的認識。

第二，教學內容有待優化和更新，光纖通信科技發展速度快，所授新知識的更新速度慢，老舊的教學大綱跟不上畢業生需要達到的水平，并且教學理念過多以學科需求為導向，不夠關注就業需求，忽視工程就業需求。教學過程中涉及的數學知識，大多進行課上推導，容易使得學生產生枯燥乏味的學習思想，久而久之失去了對課程的興趣。

第三，成績考核方式主要采用平時成績與期末成績相結合，過于單一，體現不出學生能力的綜合評價。學生只是按照老師布置的課后作業完成課后復習，缺少相互討論解決問題的過程，這也制約了學生主動學習的能動性和創造性。以上問題都直接影響到教學質量與人才培養質量。

2? 改革與實踐

《光纖通信》作為通信和電子信息相關專業的專業課，是一門既需要熟悉掌握理論知識又需要熟練的動手操作的課程，該文建立了“OBE教學模式—實例結合—成績分析—修改教學方式”的OBE教學理念動態模型[5]。基于OBE理念教學模式，使學生達到熟練運用光纖通信基本原理和主動查閱課外文獻，進行調研并分析實驗過程中出現的問題，對于新問題選擇科學的研究方法，設計合理的實驗方案，選擇實驗設備，構建光纖通信系統，實現實驗數據的正確采集，并關聯、分析和解釋實驗結果的水平。相應具有設計、開發、調測、應用光纖通信系統和光纖通信網的能力，能夠借助文獻尋求光纖通信工程及相關領域復雜工程問題，并通過信息綜合得到合理有效的結論的結果導向，從而提高教學質量，適應社會科技發展的需求。

2.1 修改教學大綱 細化教學目標優化教學內容

結合學校教學方式改革，結合OBE中的目的學習模式，重視學生取得的學習成果，并根據本科生的計劃方案，制定該課程的教學目標和教學內容如下。

2.1.1 優化教學目標

了解數字信號光纖傳輸系統原理，構建數字光纖通信系統的基本結構，了解全過程的語音信號及電話通過光纖傳輸，掌握數字電話光纖、模擬電話傳輸的工作原理，了解數字光纖通信系統的組成原理，掌握各個模塊在整個系統中的作用，了解光纖接入網中波分復用原理，掌握波分復用技術及實現方法。能夠運用光纖通信的基本單元電路組合起來完成工程實際要求的光通信系統線路設計，實現光發射與光接收的完整通信過程，并能夠對調試中出現的常見故障，進行分析與處理。正確選擇使用儀器設備，對實驗結果、實驗數據進行正確分析。對應畢業要求指標點制課程目標具體見表1。

2.1.2 豐富教學方法

為實現OBE中的目的學習模式，重視學生的學習成果。多樣化教學方法，調動學生發現問題解決問題的興趣，自覺主動地參與到學習過程，學習效果可以提升到依靠學生的自我約束和上進心。教師要重視對學生學習主觀能動性的培養，提供更多的問題交流機會，提高小組內探討解決問題的課堂比例。把教師關注課程教學內容和學生關注的知識點整理相結合，從而提高學生的各方面能力。將國家最新的研究成果和全球前沿光纖通信的技術帶入到課堂中，轉化為課堂中的教學案例。使學生掌握光纖通信的相關原理與其他學科之間的聯系，以此激發學生發現問題、解決問題的科研興趣。在教學過程中遇見新問題，老師可以將新問題作為課后任務布置下去，以小組為單位驗收，評比驗收結果。對從模擬電話、數字電話光纖傳輸到整個數字光纖通信系統的組成以及各個模塊在整個系統中的作用，利用光纖接入網中波分復用技術原理實現語音信號進行光纖傳輸的實現方法。通過解決學生自己的發現的實驗問題，使學生對整個實驗記憶深刻，對課程結構有更深入的理解，同時也加強了學生小組之間的學習興趣以及交流能力。每個小組完成自己實驗之后，可以相互走動，對未解決問題的小組提出意見共同解決問題。每組同學查閱文獻、通信單位實習考察，還可以通過網絡資源比如進行中國大學MOOC里不同院校開設光纖通信及相關課題介紹研究等多種學習途徑來完成課題任務。

2.2 完善教學考核達成度評價

目的學習模式是OBE理念中的具體實行方式，強調學生取得的學習成果，對比預定的畢業要求對學生進行檢驗，從而考核對于畢業要求設計的考核點達成情況進行比較。這環形成考核環節。這個環節有平時成績、實驗成績和期末成績按照1∶2∶7的比例組成。評價項目、評價環節和相對應的培養具體要求見表2。

針對OBE目的學習模式，關于本科生培養方案制定的學習目標、計劃的學習成果，從理論知識的掌握到，課程實驗的操作能力，以及小組間交流能力，多方面制訂計劃，多方面培養能力。該文提出了基于OBE理念的實驗項目評分細則，引入了考查學生分析問題能力、解決問題能力，報告成果展示等技能操作的多項評分點，對于光纖通信課程實驗的評分標準，不再僅憑實驗報告進行給分，注重在實驗過程中學生動手能力和交流能力的考核評價，注重實驗過程。

2.3 實踐成績分析

采用“OBE教學模式—實例結合—成績分析—修改教學方式”的動態模型方式進行教學，在恰當學時進行測驗，驗收學習成果和實驗操作，針對在測驗結果上的反饋，隨時修改教學大綱、教學方法，改進解決問題之后，一段學時之后再次進行測驗，并且針對下一次測驗中的薄弱項，再次改進，形成反饋系統，隨時問題的隨時解決。因此、在教學過程中，可以根據教學、實驗測試結果進行有效的持續改進。如表3所示，可以看出近3學年，引入了OBE模式之后的《光纖通信》期末驗收成績。

根據近3年學生成績分布情況分析，70分及以上人數所占比例明顯增加，學生成績總體呈上升趨勢，平均分從80.7提高到86.6。2016—2017學年中，首次采用OBE教學模式之后，不及格人數減少，高分人數增加，普遍分數集中在70～80分，2017—2018學年，分數普遍集中在80～90分，說明學生對課程的基本知識掌握熟練，對課程結構也有一定的理解，面對學校的期末考試已經游刃有余，取得較高分數，光纖通信不再成為學生眼里復雜繁瑣的專業課，2018—2019學年，期末驗收平均分依然呈現上升模式，但增幅較小，教學模式可以繼續優化，第三次采用OBE教學模式之后，教師應用熟練，學生課堂積極活躍的反饋對知識理解更為深刻，對于學習過程中遇見的問題更加有積極性地去解決，擺脫了刻板的書面知識，對科學原理的理解應用更加靈活。

3? 結語

根據多年《光纖通信》課程教學經驗，結合筆者學校專業課程培養目標、學生畢業時達到的學習水平狀態等的實際情況，分析了教學過程中出現的問題，提出以結果為導向的教育理念，以理論教學、實驗教學、借助網絡教學資源共享平臺，開展線上線下自主學習研究以及探索相結合的方式，結合學校教學新模式、執行學校新教學大綱改革的方式來完成教學，通過課程考核、實驗和總評成績以及學生反饋來實現基于OBE模式的全面教學改革和實踐。培養學生解決問題的能力、獨立分析能力、綜合設計及創新能力，為學生畢業時能綜合應用以前所掌握的通信系統基本知識、數字通信基本知識解決復雜的光纖通信等問題，也為以后的其他科目學習和從事光纖通信研究和開發等奠定一定的基礎。

參考文獻

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[3] 羅建新，張春燕，曾盛渠.基于OBE理念的創新綜合實驗教學改革研究[J].科教文匯，2019（22）：67-68.

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