基于OBE理念的“傳感器與檢測技術(shù)”課程教學(xué)改革與實踐

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，最早由美國學(xué)者斯派蒂（Spady，William G）提出并實踐總結(jié)的概念，很快在世界各地高校中推廣開來。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]。其突出的特點為“以學(xué)生為本”，“成果導(dǎo)向”的設(shè)計，人人可實現(xiàn)的目標(biāo)，并且在過程中“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[3]。

傳感器與檢測技術(shù)是測量技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(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)院的專業(yè)必修課，同時也是專業(yè)骨干課。此門課程我院一直以教師授課為主，理論知識偏傳統(tǒng)且基礎(chǔ)，學(xué)生在課堂上的參與度不高。實驗課時較少，實驗內(nèi)容多為驗證性實驗，學(xué)生實際的思考和操作能力難以得到鍛煉。針對上述問題，在教學(xué)過程中引進(jìn)OBE教學(xué)理念，對課程教學(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)的主動性和積極性，鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力。

2 傳感器與檢測技術(shù)課程教學(xué)存在的問題

2.1 理論教學(xué)過重，課時分配不合理

當(dāng)前此門課程授課以教師講授教材的理論知識為主，在課堂上講述各類傳感器的基本工作原理和簡單應(yīng)用場景，理論知識過重。部分教師并未進(jìn)入企業(yè)工作過，沒有實際的操作經(jīng)驗，不能貼合著實際應(yīng)用場景分析。授課的內(nèi)容與目前主流實踐應(yīng)用偏差較大，俗稱知識點偏“古老”。學(xué)生在接受理論知識點時，本身的學(xué)習(xí)積極性就不是很高，再加上知識點偏落后，學(xué)生聽課積極性低下。同時課程實驗課時偏少，此門課程本身偏實際應(yīng)用，實驗課時的偏少，無法鍛煉學(xué)生對于各類傳感器實際應(yīng)用場景下的問題解決能力，知識點不加實際應(yīng)用，很快就會被忘記，也達(dá)不到知識融會貫通的要求。

2.2 教學(xué)資源限制，實驗以驗證性為主

課程理論部分授課以黑板板書和PPT課件形式進(jìn)行，此種授課形式偏向于知識理論的理解，且理論知識點的講解需要學(xué)生具備一定的模數(shù)電、概率論統(tǒng)計和數(shù)據(jù)誤差等多個課程領(lǐng)域的知識儲備，不同學(xué)生對理論知識點的吸收程度不一樣，部分學(xué)生由于上述基礎(chǔ)知識掌握不夠，在此種有限教學(xué)資源的理論授課下，很難完全理解知識點，出現(xiàn)厭學(xué)情緒。同時實驗教學(xué)內(nèi)容主要為驗證性實驗，驗證理論授課時的各種原理結(jié)論，實驗平臺能做的綜合性實驗偏少，實驗偏離實際應(yīng)用場景過大，對于動手能力強(qiáng)的同學(xué)，實驗課能在很短的時間完成實驗結(jié)果，實驗?zāi)繕?biāo)不具備挑戰(zhàn)性，提不起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，不能起到對學(xué)生實際能力的鍛煉。

2.3 課程教學(xué)評估缺乏科學(xué)性和合理性

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

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)社會需求和學(xué)生需求制定課程目標(biāo)，以學(xué)生能實際掌握對接社會崗位能力為結(jié)果，制定教學(xué)內(nèi)容[5]。針對不同學(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)理論知識的同時，帶著自己的項目目的思考問題。

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)帶著案例問題，反向?qū)W習(xí)所需理論知識。教材上的選擇，采用肖慧榮、楊琳榆的《傳感器原理及應(yīng)用（項目實例型）》，涵蓋各種類型傳感器理論知識的同時，具備大量貼合實際生活和各種實際應(yīng)用場景的介紹，便于案例式教學(xué)的展開。實驗課方面，增加實驗課時，壓縮驗證性實驗比例，提高設(shè)計型、項目型實驗課時，對于不同學(xué)生選擇的不同項目型實驗，靈活安排實驗室開放時間，讓學(xué)生有需要時可方便進(jìn)入實驗室操作。

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)，教師在線上平臺發(fā)布授課視頻，學(xué)生對不明白的地方可反復(fù)觀看，且可在不同知識點授課視頻下方留言，教師與學(xué)生互動交流。針對模數(shù)電、概率論統(tǒng)計和數(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)充知識點，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)生無法互相探討解決時，教師給予答復(fù)，以此提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。項目型實驗方面，為同學(xué)提供一套基礎(chǔ)硬件開發(fā)套裝，對于個性化需求，鼓勵學(xué)生自行采購。在采購的同時，可了解市場最新技術(shù)和采購成本，學(xué)生對自己所選目標(biāo)方向有更加具體也更加接近現(xiàn)實的認(rèn)識，提高了學(xué)生實際應(yīng)用能力。同時，教師作為另一種教學(xué)資源，針對部分教師未接觸過實際生產(chǎn)環(huán)境，不具備工程背景的問題，院系組織教師利用寒暑假期空擋時間進(jìn)駐企業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，深入企業(yè)生產(chǎn)一線，培養(yǎng)工程應(yīng)用素質(zhì)，提高實際操作能力，為課程講解實例增加經(jīng)驗。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)會議等其他方式的活動，院系積極鼓勵并做好配合工作。

3.3 考核方式改革

打破以往“平時+實驗+期末考試”的考核方式，在OBE教育理念下，將考核融合到整個教學(xué)過程中。在線上資源的學(xué)習(xí)時，將學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)納入考核。在實驗課的小組討論和展示時，教師隨機(jī)對小組成員的成果進(jìn)行提問，此種情況下，學(xué)生必須對實驗的整個過程都需參與并熟悉，將各小組成員的隨機(jī)回答、學(xué)習(xí)成果展示和實驗進(jìn)度數(shù)據(jù)納入考核。課程結(jié)束時的考核以學(xué)生自己所選方向?qū)嶒灒谱骱屯瓿沙晒故竞蛥R報為主，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，打破以一張試卷判定學(xué)生是否達(dá)到學(xué)習(xí)要求的現(xiàn)象。總的來說，將考核覆蓋到整個教學(xué)范圍，如有發(fā)現(xiàn)不足，可及時進(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。在項目型的實驗選擇方面，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)生的實際動手能力得到鍛煉，也更能獲取最新的行業(yè)知識。在持續(xù)性的考核交流中，及時發(fā)現(xiàn)問題，學(xué)生回饋的問題讓教師有了優(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，也需要扎實的專業(yè)知識和大量的精力以應(yīng)對學(xué)生不同角度的問題。相信隨著教師自己的不斷學(xué)習(xí)和授課經(jīng)驗的增加，此問題會得到解決。