基于OBE模式的高职电子信息类专业课程优化模型研究

赵阳，王立光

（吉林建筑大学，吉林 长春 130118）

0 引言

高职电子信息类专业是工程类职业教育的重要分支，随着工程科学的发展，该教育过程不仅要适应培养掌握更高专业技术知识与技能的要求，也要与受教育者对系统分析、团队协作及实践能力的需求相匹配。众所周知，人才培养是工程类职业教育的核心任务，而完善学校人才培养过程的关键因素之一是课程体系建设与优化。随着全新的工程教育模式、体系和方法不断涌现，其对于课程体系优化的指导作用得以突显。OBE教育模式（Outcomes-based Education）是一种基于成果或产出为导向的教育模式，又称为学习产出驱动整个课程活动和学生产出评价的结构和系统，该教育最初在美国和澳大利亚的基础教育改革中被提出。与传统教育模式所倡导的以教学内容或教师经验优化和驱动教学过程相比，OBE模式有着显著的不同。

1 OBE教育模式及课程优化概述

海莺老师研究了OBE模式下工程教育课程体系生成机制的相关问题，指出该模式适应了工程应用型人才培养的要求，有利于提高人才培养的质量[1]。刘传熙老师的文章-基于OBE教育模式和协同自评模式，提出了构建高职院校专业教学质量评价指标体系的原则与方法，为科学评价高职院校专业教学质量提供理论指导与实践参考[2]；刘衍聪和李军的文章-基于OBE理念开展应用技术型人才培养方案的设计工作，构建应用技术型人才培养方案的框架体系，有助于形成并提升应用技术型人才培养的特色与质量，以真正满足经济社会发展的实际需求[3]。宋跃等研究人员开展基于OBE的嵌入式测控技术课程群建设与教学改革研究工作，在课程内容、课程建设、课程资源特色等方面进行了研究与改革[4]。

本文以高职电子信息类专业基础课程“数字电子技术”为例，基于OBE教育模式，提出培养需求分析-培养目标匹配-课程大纲反思与构建-授课内容优化-效果检验的路线，探讨课程的优化设计方法，同时对高职电子信息类专业课程优化以及人才培养质量提升提出合理方案。

2 课程模型分析

数字电子技术是电子信息类专业一门重要基础课程，该课程的任务是使学生具有高素质劳动者和中高级专门人才所应具有的数字电子技术基本理论基本技能，并为后续课程学习储备必要知识。以山东省某高职院校电子信息专业数字电子技术教学大纲为例，该课程总计为84学时，其中理论授课、课上实验分别为76学时和8学时，授课内容包括绪论、逻辑代数基础、逻辑门电路、集成门电路、信号产生电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、模数数模转换、半导体存储器和可编程逻辑控制器等。

该授课内容方案制定采用传统的以教学内容或教师经验优化和驱动教学过程的方式，该方式是以教师的认知角度并以传授知识为核心，与高职或大学教育的目的和本质不相适应。显然大学教育的目的和本质是培养人才，或者说是培养专门技术人才。作为教育过程中最常见且主要的形式-课堂教学，其目的也因该与培养人才这一目标相一致。课程的授课方案和内容安排应该关注学生在日后找寻工作岗位或在工作岗位从事相关工作应当具备哪些知识技能，而专业培养人才的目标应该是如何让学生在学校专业学习阶段获得这些知识技能，专业培养方案里各个教学环节如何承担和分配这些知识技能培养任务。若现有课程教学、授课内容及授课形式支撑不足，则需要进行优化和改进，最终通过适当的过程检验教学过程优化和改进的有效性，关注课程教学是否支撑这些技能的培养。譬如培养目标除了让学生获得理论知识外，还注重培养或使学生获得实践能力或知识运用能力，考虑在课程考核的环节加入实践考核或者课程设计，以此来考查学生实践和知识运用能力的获得情况，进而表征该门课程教学的有效性及目标达成情况。

3 优化模型的设计与实施

2003年教育部针对国内集成电路设计和系统设计的人才需求现状设立集成电路设计与集成系统专业，该专业是现代电子信息技术的核心技术，以培养高层次、应用型和复合型芯片设计工程人才为目标。在教育部印发的新版《职业教育专业目录（2021年）》文件中，设置了集成电路技术等专业，该专业的设置是为了适应我国新经济、新业态、新技术，更好的服务战略性新兴产业。集成电路相关专业领域虽然是新兴的交叉学科，但其核心是电子信息技术，必定是今后一段时间电子信息相关专业发展、科学研究、人才培养的巨大驱动力。电子信息专业职业教育和人才也迎来了自我发展和革新的机遇，如何让有志愿从事相关专业的学生获得集成电路设计与集成系统的知识技能则是培养方案和课程设计的改进目标。

3.1 培养需求与培养目标匹配

集成电路产业包括集成电路的科学研究、设计、制造、封装测试、应用以及专业服务等相关技术行业，所需的集成电路技术专业人才应掌握微电子工艺和集成电路设计领域相关专业理论知识，具备微电子工艺管理、集成电路设计及应用等能力。数字电子技术作为专业基础课，要让学生掌握数字电子技术的基本理论和基本知识，培养较强的数字电路应用技能，特别是要掌握集成电路研发、设计制造和封装测试所需的基础知识，为电子信息专业学生从事集成电路行业奠定必要的基础[5]。

3.2 课程大纲反思与构建

教学大纲中，逻辑门电路相关授课内容安排在第三章，理论和实验分别授予6学时和2学时，在授课学时分配上仅仅是多于绪论、逻辑代数基础和半导体存储电路等章节，主要授课内容包括第一节二极管与三级管的开关特性、第二节基本门电路、第三节集成逻辑门电路、第四节TTL逻辑门电路、第五节CMOS门电路等。前三节内容由于比较基础，是授课的重点。第四节和第五节知识掌握的难度比较大，是本章的难点。通常情况下，考虑到授课对象为高职电子信息类专业大二学生，第四节和第五节的授课要求为理解和掌握CMOS和TTL反相器的工作原理与分析方法，其它形式的逻辑门电路则要求了解和掌握。而概括该章节的总体授课要求为：通过学习和复习二极管与三极管的开关特性（该内容主要部分在前一学期模拟电子技术课程中已学过），理解和掌握基本门电路、集成逻辑门电路、TTL反相器、CMOS反相器工作原理、工作特性的分析方法，了解和掌握其它TTL和CMOS逻辑门电路的工作原理分析方法。

在集成电路技术领域人才培养过程中，第一章绪论、第二章逻辑代数基础和第三章逻辑门电路是集成电路行业技术人员的专业知识基础。特别是第三章逻辑门电路，是对构成集成电路的基本单元-基本逻辑门电路的知识介绍，也是后续集成电路分析、设计与封装测试课程的基础。前两节的内容在先前学习的计算机基础、程序编程基础以及模拟电子技术等课程中已经讲授，在授课中不宜占用过多的课时；CMOS逻辑门电路与TTL逻辑门电路相比，具有控制更易实现、功耗低等优点，在实际应用特别是集成电路领域应用中更为广泛，也是专业学生从事相关技术工作更应掌握的技术，因此CMOS逻辑门电路应该增加适当的授课学时，TTL逻辑门电路应该减少相应的授课学时，课程考核重点也应当是CMOS逻辑门电路的分析与设计[6]。

3.3 授课内容优化

按照培养方案的优化调整目标，在数字电子技术课程总学时不变的基础上，第二章逻辑代数基础减少2个学时，第三章逻辑门电路增加2学时最终达到10学时，增加的学时重点讲授CMOS逻辑门电路一节中MOS工作原理，CMOS反相器的工作原理、工作特性、输入特性与输出特性分析，CMOS与非门、或非门、OD门、传输门的工作原理、分析方法，TTL逻辑门电路仍然只讲授反向器电路的工作原理与分析方法。

3.4 效果检验

课程的检验采用考试与课程设计的方式。第三章除考查基本门电路的分析与设计，CMOS反相器、与非门、OD门和传输门的工作原理与分析方法作为理论考试的重点考查内容；与此同时，在课程设计环节，增加CMOS基本逻辑门电路（反相器、与非门和传输门）构成的基础逻辑功能电路的设计，以此考查学生对于相关知识的掌握能力。通过评价授课的方式和方法存在的不足，分析改进策略，更好达成培养目标

4 结语

课程优化与体系建设是促进和完善学校教育与人才培养的重要动力，本文以优化高职电子信息专业人才培养为目标，探讨基于OBE模式的专业基础课程优化方法，并以数字电子技术课程及集成电路专业领域人才培养为例，提出了培养需求分析-培养目标匹配-课程大纲反思与构建-授课内容优化-效果检验的方法，为高职电子信息专业课程优化与人才培养提供有价值的参考。