基于OBE理念的“传感器与检测技术”课程教学改革与实践

廖旋芝 朱剑锋

（北部湾大学电子与信息工程学院 广西·钦州 535000）

1 概述

结果导向教育OBE（Outcome-based Education）是基于学习成果为导向的工程教育模式，最早由美国学者斯派蒂（Spady，William G）提出并实践总结的概念，很快在世界各地高校中推广开来。与传统的教育模式不同在于，它是一种以学生为本的成果导向的教育模式[1]。其突出的特点为“以学生为本”，“成果导向”的设计，人人可实现的目标，并且在过程中“持续改进”[2]。OBE适应普及化阶段高等教育内部结构的需求变化，符合目前一大批普通本科高校向应用型方向转变的趋势[3]。

传感器与检测技术是测量技术、半导体技术、电子技术、计算机技术、信息处理技术和网络技术等诸多学科融合的技术[4]。本课程作为我校电子与信息工程学院的专业必修课，同时也是专业骨干课。此门课程我院一直以教师授课为主，理论知识偏传统且基础，学生在课堂上的参与度不高。实验课时较少，实验内容多为验证性实验，学生实际的思考和操作能力难以得到锻炼。针对上述问题，在教学过程中引进OBE教学理念，对课程教学进行改革，增加学生课堂参与性，提高学生学习的主动性和积极性，锻炼学生解决实际问题的能力。

2 传感器与检测技术课程教学存在的问题

2.1 理论教学过重，课时分配不合理

当前此门课程授课以教师讲授教材的理论知识为主，在课堂上讲述各类传感器的基本工作原理和简单应用场景，理论知识过重。部分教师并未进入企业工作过，没有实际的操作经验，不能贴合着实际应用场景分析。授课的内容与目前主流实践应用偏差较大，俗称知识点偏“古老”。学生在接受理论知识点时，本身的学习积极性就不是很高，再加上知识点偏落后，学生听课积极性低下。同时课程实验课时偏少，此门课程本身偏实际应用，实验课时的偏少，无法锻炼学生对于各类传感器实际应用场景下的问题解决能力，知识点不加实际应用，很快就会被忘记，也达不到知识融会贯通的要求。

2.2 教学资源限制，实验以验证性为主

课程理论部分授课以黑板板书和PPT课件形式进行，此种授课形式偏向于知识理论的理解，且理论知识点的讲解需要学生具备一定的模数电、概率论统计和数据误差等多个课程领域的知识储备，不同学生对理论知识点的吸收程度不一样，部分学生由于上述基础知识掌握不够，在此种有限教学资源的理论授课下，很难完全理解知识点，出现厌学情绪。同时实验教学内容主要为验证性实验，验证理论授课时的各种原理结论，实验平台能做的综合性实验偏少，实验偏离实际应用场景过大，对于动手能力强的同学，实验课能在很短的时间完成实验结果，实验目标不具备挑战性，提不起学生的学习热情，不能起到对学生实际能力的锻炼。

2.3 课程教学评估缺乏科学性和合理性

当前对于课程的教学评估还是以“平时+实验+期末考试”为主，教学评估方式往往是“一考定结果”，即期末考试能决定学生此门课程的成绩。此种评估方式倒逼学生死记硬背各种传感器原理和基本公式，越加偏离了课程对学生实际操作能力锻炼的目标。在实验课程学习成果评估方面，也仅是通过检查学生现场所做验证性实验的结果，加上学生提交的实验报告，缺乏其他的考核和评估手段，无法对学生的知识掌握程度进行多方面的考查，导致不能对课程进行针对性的优化，课程教学缺乏科学性和合理性的评估。

3 基于OBE理念下的教学改革

3.1 教学内容改革

在OBE教育理念下，与传统教育最大的不同是由教师“授课为主”转变为“以学生为本”的定位。依据社会需求和学生需求制定课程目标，以学生能实际掌握对接社会岗位能力为结果，制定教学内容[5]。针对不同学生的学习基础和兴趣方向，制定不同的学习目标。课程内容以项目成果导向[6]，每位同学选择不同领域，在学习理论知识的同时，带着自己的项目目的思考问题。

在课程安排方面，理论授课方面，采用案例式教学方式，让同学带着案例问题，反向学习所需理论知识。教材上的选择，采用肖慧荣、杨琳榆的《传感器原理及应用（项目实例型）》，涵盖各种类型传感器理论知识的同时，具备大量贴合实际生活和各种实际应用场景的介绍，便于案例式教学的展开。实验课方面，增加实验课时，压缩验证性实验比例，提高设计型、项目型实验课时，对于不同学生选择的不同项目型实验，灵活安排实验室开放时间，让学生有需要时可方便进入实验室操作。

3.2 教学资源改革

充分利用现代化手段进行教学，教师在线上平台发布授课视频，学生对不明白的地方可反复观看，且可在不同知识点授课视频下方留言，教师与学生互动交流。针对模数电、概率论统计和数据误差等理论基础薄弱的同学，教师发布与此课程相关的补充知识点，给同学补充短板。在此基础上，建立学习兴趣小组，教师在小组讨论中，当有学生无法互相探讨解决时，教师给予答复，以此提高学生学习主动性。项目型实验方面，为同学提供一套基础硬件开发套装，对于个性化需求，鼓励学生自行采购。在采购的同时，可了解市场最新技术和采购成本，学生对自己所选目标方向有更加具体也更加接近现实的认识，提高了学生实际应用能力。同时，教师作为另一种教学资源，针对部分教师未接触过实际生产环境，不具备工程背景的问题，院系组织教师利用寒暑假期空挡时间进驻企业培训学习，深入企业生产一线，培养工程应用素质，提高实际操作能力，为课程讲解实例增加经验。教师有意愿参加跟课程和行业相关的比如讲座、论坛、行业会议等其他方式的活动，院系积极鼓励并做好配合工作。

3.3 考核方式改革

打破以往“平时+实验+期末考试”的考核方式，在OBE教育理念下，将考核融合到整个教学过程中。在线上资源的学习时，将学生的学习数据纳入考核。在实验课的小组讨论和展示时，教师随机对小组成员的成果进行提问，此种情况下，学生必须对实验的整个过程都需参与并熟悉，将各小组成员的随机回答、学习成果展示和实验进度数据纳入考核。课程结束时的考核以学生自己所选方向实验，制作和完成成果展示和汇报为主，具体的考核指标依据不同学生的学习基础调整，打破以一张试卷判定学生是否达到学习要求的现象。总的来说，将考核覆盖到整个教学范围，如有发现不足，可及时进行修正改进，也符合OBE的持续改进理念。

4 总结与反思

基于OBE教育理念下对本课程的教学改革，新模式下取得的教学效果明显好于之前的教学模式。学生在案例式的授课情境下，学习热情明显提高。在项目型的实验选择方面，学生变为学习的主导者，提高了学生学习的积极性,让学生的实际动手能力得到锻炼，也更能获取最新的行业知识。在持续性的考核交流中，及时发现问题，学生回馈的问题让教师有了优化课程、改进教学的目标，不断提高了教学质量。

但在此种教学模式下，对于教师的要求有明显提高，不仅需要教师具备一定行业的工程背景，也需要扎实的专业知识和大量的精力以应对学生不同角度的问题。相信随着教师自己的不断学习和授课经验的增加，此问题会得到解决。