OBE賦能產學研協同的電子信息工程專業課程體系構建研究

張振源

（重慶交通大學信息科學與工程學院，重慶 400074）

0 引言

在全球信息科技競爭空前激烈的大背景下，我國電子信息專業的發展規劃必須要符合國家信息戰略發展的需要，這對電子信息專業的本科人才培養提出了更高的要求[1-2]。在國內高校積極開展的工程教育專業認證中，更是將成果導向教育（Outcome Based Education，OBE）放在優先考量指標中。成果導向教育的目標是教師在教學內容設計和教學工作實施過程中，要讓學生能夠持續關注通過課程教育的開展最終取得的學習成果。結合電子信息工程專業的實際情況，需要強調四個關鍵問題：首先，在教學設計的過程中教師想讓學生取得什么樣的學習成果為什么需要引導學生取得這樣的成果其次，在教學設施過程中如何幫助學習積極取得預定成果最后，如何設計評價指標考查學生是否已經達成預定目標從教育目標達成的角度出發，OBE理念和產學研協同發展理念高度契合；從建設內涵的角度出發，OBE理念又進一步為產學研協同發展提供實現思路和途徑。因此，OBE賦能產學研協同的電子信息工程專業課程體系構建勢在必行。

1 OBE賦能產學研協同的電子信息工程專業課程體系構建思路

1.1 根據專業產學研需求定位，明確電子信息工程專業本科培養目標

電子信息工程專業本科培養方案要求適應經濟社會與科技發展需要，培養能擔當民族復興大任、德智體美勞全面發展，能夠在信息產業行業、企事業單位的電子信息工程領域從事信息系統的硬件和軟件系統的科學研究、技術開發、工程設計、設備制造、運營管理等工作的高素質工程技術人才，畢業后多數學生能夠成為電子信息行業部門的骨干力量。因此，制訂專業培養目標的過程中，必須要結合OBE的成果導向理念，明確專業培養的人才目標導向，在此基礎上構建起專業課程體系。

1.2 基于專業培養目標牽引，明晰電子信息工程專業本科畢業要求

在明確專業本科培養目標的基礎上，需要進一步根據培養目標，結合高校自身特色，明晰電子信息工程專業本科畢業要求。總體而言，本科畢業要求主要由思想修養部分和專業技能部分構成，后者主要涵蓋工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、科學研究、使用現代工具五個方面。因此根據OBE的成果導向，畢業時學生所具備的能力本身就蘊含了OBE的成果導向理念。相比于灌輸式教育方法，OBE強調在專業課程開展之初就讓學生明確通過學習所要達到的畢業目標要求，它的最大特點在于它能夠讓學生自主探索目標達成之路，而不是簡單的讓學生配合老師教學。結合電子信息工程的專業特點，例如在重點考察的工程知識方面，要求學生在畢業時能夠將數學、自然科學、電子信息領域的工程基礎和專業知識用于解決與電子信息相關的復雜工程問題：具體包括（1）問題表述：能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過電子信息專業領域文獻檢索研究分析電子信息工程領域復雜工程問題，正確理解工程問題并進行專業表述；（2）建立數學模型：能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業知識應用于電子信息領域的復雜工程問題，能夠將復雜問題進行分解、轉化，建立數學模型并求解；（3）推演與分析：能夠針對電子信息領域工程問題，開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具，對電子信息領域工程問題進行預測、模擬與分析；（4）比較與綜合：能綜合運用數理、工程及專業知識，對電子信息領域工程問題的解決方法進行邊界條件分析、評價與改進。

1.3 OBE理念多維度貫通，構建電子信息工程專業課程體系

OBE理念驅動下的本科培養目標達成及本科畢業目標要求分解最終都要落實在電子信息工程專業課程體系構建中去。因此電子信息專業的課程體系構建對于真正在教學實踐中貫徹OBE理念極為重要。通過上述學生畢業要求能力分析可以發現，能力結構的培養與課程體系結構之間有著清晰的映射關系。因此在課程體系構建的過程中，必須要有明確的課程對上述的畢業要求能力進行支撐，也就是說在課程設計的過程中不僅要考慮不同課程之間的承接關系，更要明確每門課程對設計培養目標及畢業目標的貢獻系數。否則，OBE的成果導向理念就會變成空中樓閣，無法有效提升本科教育培養水平。結合電子信息工程專業，本文以課程教育目的為基準，將整體課程體系劃分為通識教育、專業教育以及實踐環節。其中專業教育根據課程間支撐關系進一步劃分為學科基礎、專業基礎、專業核心以及領域前沿。在此基礎上，結合學期課程教學進展，構建出適合電子信息專業課程體系。從橫向來看，該課程體系設計構建起了由高等數學、電子電路、專業導論、EDA等基礎課程到電磁場與電磁波、數字集成電路分析與設計、基于FPGA高級開發應用的不同階段課程目標導向的課程學習通路，有助于學生在學習之初理解不同課程之間的脈絡關系，有的放矢的安排自主學習。從縱向來看，該課程體系構建起了電子信息工程專業的學生能力培養通路，學生在教師指導下依次開展學科基礎、專業基礎、專業核心及領域前沿的學習，專業能力由淺入深，層層遞進。最終，課程學習通路和能力培養通路共同匯聚于感知與移動計算、車載智能移動終端設計上，充分體現了交通特色院校的電子信息專業本科培養目標與成果。

1.4 “OBE+產學研”協同驅動，解析電子信息工程專業課程體系評價標準

電子信息工程專業OBE的教學指標重點在于突破教學內容、學習方式、學習時間的限制，成果導向必須聚焦于專業輸出成果上。OBE理念不再強調學生之間的能力比較，而是通過采用跨時域、多維度、多梯度評價標準，重點強調學生通過學習過程達成的學習方法及學生成果上的進步。進一步結合學生自身基礎、學習特點，綜合評價學生的學習成果達成度和成果輸出等級，通過對學生知識掌握及能力輸出的全過程監控，為教師改進教學內容、教學目標提供真實參考。本文的課程體系評價主要關注學生在智能感知與移動計算、車載智能終端設計方面的成果輸出。通過將考核內容與考核成果逐級分解，包括智能終端設計的需求分析、硬件設計、算法描述、算法設計與仿真、軟件設計、系統設計、系統測試、系統設計與改進報告等方面，兼顧細致性與綜合性，對學生的能力進行全面客觀評價。因此，從考核評價指標來看，該指標摒棄了傳統的嚴格時間劃的通過式評價，而是以成果輸出為導向、結合實際課程設計需求，將學習劃分為不同能力階段，突破了傳統的時間、方式上的限制，讓學生自主完成從低級成果輸出到高級成果輸出的攀登之路，同時允許不同學習能力的學生結合自身的學習特點，用不同時間，通過不同方法和不同途徑達到成果輸出考核目標。

2 OBE賦能產學研協同的新型電子信息工程專業建設思考

通過上述分析可以發現，OBE的教育理念和傳統的教育理念之間存在明顯的差別。主要體現在OBE強調學生學習成果導向而不是單一的學習過程導向，學習過程為學習成果服務。傳統的教學過程強調循規蹈矩的課堂模式為主導，嚴格按照年度計劃開展教學內容的安排，要求學生必須在規定時間點上完成預設目標，忽略了學生之間學習能力的差異性，制約了學生學習主觀能動性的發揮；OBE不需要預設嚴格的時間節點，課程目標，教學內容和實施計劃都是圍繞成果達成目標而設定，不拘泥于古板的教學進程。學生可以根據自己的目標達成度靈活的安排自己的學習規劃，所有同學的學習能力都能夠得到提高。

3 結語

綜上所述，OBE賦能產學研協同是電子信息工程專業發展的大勢所趨，成果導向理念的推廣對于學生學習的綜合能力提升具有重要意義。與傳統的教學模式相比，OBE更強調學生參與能力建設的主觀能動性培養，不局限于古板教學過程，能夠有效的促進學生的自我培養和自我提升。