基于OBE理念的物联网专业信号类课程改革

赵艳丽

[摘 要]在“互联网+”时代，国内高校相继开设了物联网相关专业，由于其专业知识具有多学科、跨领域的性质，导致其对课程教学提出了新的要求。本文在OBE理念下，针对应用型本科院校中物联网工程专业的信号类课程，结合笔者的教学实践，在人才培养目标、教学内容、教学方式及课程考核等方面提出了一些意见。

[关键词]OBE理念；物联网；信号类课程；改革

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.22.140

[中图分类号]G424.1 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）22-0-02

对于教学改革，虽然多年来政府大力推动，学校也在不断努力，但没有从根本上改变以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心，学生被动学习、被动训练、被动接受的现状。教育改革要以提高教学质量和创造更多的优质资源为目的。近年来，教育质量问题是党和国家多次强调教育发展的核心任务，也是全社会关注的热点问题。成果导向教育（Outcome-Based Education，OBE）理念，以学生的学习成果为导向，强调学生经过教育过程最终获得的各种能力，受到了教育工作者的青睐。

从长远来看，物联网技术的发展，带来大量技术应用、维护人员的需求，行业应用将成为未来几年物联网产业发展的主要驱动力。目前，笔者所在学校为应用型本科院校，获批的物联网工程专业是新增重点专业，开设的信号类课程主要包括信号与系统和数字信号处理，目的是适应学校转型发展及多规格应用型人才培养模式的改革，遵循“立足应用、需求导向、校地合作”的建设原则，强化课程建设核心地位，促进学生主动学习、自主学习，不断提高人才培养质量。

1 制定需求导向的人才培养目标

人才市场的供需关系正由以高校为主导的供给驱动，变为以行业、企业为主导的需求驱动。为了使学生具备服务地方经济产业的能力，同时使笔者所在学校坚持特色发展，学校应从行业企业希望学生达成的学习能力结构来反向设计培养目标。以“智慧宁夏”为例，物联网技术在生产管理、精准农业、物流运输、智能交通及节能环保等领域中得到广泛应用，并形成可持续发展的运营模式。学校应在调查和分析社会需求，以及国内外知名院校教学改革方式的基础上，要求学生掌握物联网基本知识和基本原理，以及物联网设备测试和技术应用等能力，还要有较强的团队意识和协作能力。因此，根据笔者所在学校物联网专业人才培养目标的要求，其应将信号与系统和数字信号处理课程，设置为该专业的核心基础课程，由于其理论性较强且公式较多，教好和学好这两门课对学生建立专业基础及培养专业素质至关重要。

2 教学内容改革

2.1 做到查重、整合及趋新

笔者所在学校物联网专业选用的信号类教材是，教育部推荐的适合应用型本科教学的教材。在教学中笔者发现，信号与系统和数字信号处理课程，虽然各自内容都比较成熟和经典，但为求自身体系的完整，必然有部分的内容重复，如两门课程都详细讲述了Z变换和离散信号的分析。因此，为了提高学生的学习兴趣，教师可注重课程重复内容的衔接和过渡，以回顾和补充的形式，安排这部分内容，使两门课程互联互补，同时在课程设计中引入专业领域的前沿知识和最新的科技成果，促使学生对所学专业的发展趋势有所了解，并有目的、有方向地学习。

2.2 增加实践环节

2.2.1 校内实践

实践教学是对课堂教学的有益补充，教师要强化学生对所学知识的综合应用与创新能力的培养。因此，对于该专业信号类课程，笔者所在学校增加了课程实验环节，采用实验箱与MATLAB相结合的方式，既锻炼了学生分析解决实际问题的能力，也为后续相关课程及毕业设计奠定了基础。就具体课程实践要求不同而言，信号与系统课程设置了专业课程实验，让学生对教材中经典的结论进行了实验性验证，从而熟悉了软件仿真过程，并直观地看到了结论。而数字信号处理课程则以实践性和应用性为主，教师可通过完成综合性设计实验，提高学生的动手能力。

另外，笔者所在学校注重以创新创业训练和学科竞赛为契机，培养学生的创新能力。前者较注重实践创新研究过程，让学生在导师的指导下，结合自身学习专业及兴趣参与项目设计。在探索和研究过程中既理解和掌握了专业知识，还锻炼了发现问题、思考问题和解决问题的能力。为深入推进课程改革，目前笔者所在学校建立了物联网创新协会实验室，在专业教师和学生的共同努力下，参加了与物联网专业相关的竞赛，主要有全国电子设计大赛、全国大学生数模大赛、“互联网+”创新创业大赛、“挑战杯”科技作品竞赛等，并取得了不错的成绩，通过学科竞赛，不仅增强了学生创新意识与实践能力，而且也提升了团队的合作精神。为了提高学生的实践能力，笔者所在学校制定了用相应实践竞赛成果，抵充本专业选修课学分的置换政策，引导学生复合知识结构，更有利于学生就业。

2.2.2 企业实践

由于笔者所在学校所处区域的局限性，行业内有影响力的大型企业很少，而中小型科技企业较多，它们对涉及的工程技术领域的发展方向和前沿技术非常敏感，对人才知识和能力的需求的把握也极为准确。因此，结合实际情况，笔者所在学校物联网专业联系本地科技含量高、对人才培养有社会公益心和责任感的科技企业，共同组建校企合作关系。笔者所在学校以增加专业教师企业工作经历作为推进课程改革的关键举措，有计划地安排专业教师带着课题和项目到企业实践，不断积累实际工作经验；并安排学生利用假期时间进入企业观摩实习，参与到一些企业项目的具体实施过程中，通过这种“课程进企业，企业来授课”的深度合作，培养物联网专业应用型人才。同时，笔者所在学校也积极组织专业教师以及企业专家，依据信号类课程标准，大力开发融理论与实践于一体，并与实际职业岗位相一致的校本教材。

3 多样化的教學方式

针对物联网专业特色，信号类课程特点及学生学情等差异性变化，学校应从实用和实效出发，推行案例式、项目化、讨论式等教学模式，融“教、学、做”为一体。基于此，由于信号与系统及数字信号处理课程的理论性较强且公式较多，在多媒体与板书结合的基础上，笔者所在学校信号类课程，开展了翻转课堂的教学实践，以问题为载体，通过预习导学、预习检测、疑难突破、知识检测、互动小结以及巩固提升等教学环节，重构学生课内、课外学习流程，促进学生在教师的指导下自主学习。在培养专业能力的同时培养学生的可迁移的通用能力，更加强调合作式学习，使学习能力强者变得更强，使学习能力较弱者在协作中得到提升。另外，由于课程教学内容较多且受学时限制，笔者所在学校鼓励学生采用网上答疑及查阅的学习方式，目前，网络视频已成为常用的现代化教学手段。endprint

4 灵活的考核方式

信号与系统及数字信号处理课程的概念多、公式多、习题多。如果考试着眼于考核学生套用公式及计算能力，这势必造成学生以应试为目的，忽略了能力的培养，且考试成绩也不能全面反映学生的实际水平。因此，学校应对当前的考核方式进行实质性改革。

根据物联网专业信号类课程的特点及性质，考核形式应推行多阶段、多类别的考核制度，增加应用及创新知识的考核，增加知识能力体系的考核，强化学生课外学习，增加小论文、项目实训、作业及参考阅读等在成绩考核中的比重，以提高专业基本能力与综合素质。对信号类课程，笔者所在学校具体采取了“5段式”的考核方式，即出勤及学习成效、作业与任务成效、单元测试、期中测试、期末考核，考核比例设置为1∶1∶1∶1∶1。

5 结 语

面对“互联网+”给信号类课程建设带来的机遇和挑战，笔者所在学校有针对性地结合实际情况，采取了有效的改革措施。在基于教育成果导向OBE理念下，制定了有需求导向的物联网专业人才培养目标，调整了信号类课程的教学内容，加强了实践教学，优化了课程考试方式。这些举措有助于培养学生的基础知识、基本技能，同时更注重锻炼学生的实践和创新能力。实践结果表明，这种改革措施思路正确，体现了笔者所在学校提高教学质量和培养应用型人才的宗旨。从学生的学习效果及网上评课结果来看，物联网专业信号类课程教学改革取得了一定的进步。

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