论文部分内容阅读
摘要：OBE理念作为一种对传统教育模式的革新，在提高教学质量、检验教学效果和培养合格人才等方面具有重要意义。本文以电子信息类基础课“信号与系统”为例，对基于OBE理念课程教学目标、教学内容、教学方法、教学考核、达成度评价等环节进行全面的改革与实践。
关键词：工程教育；OBE；信号与系统
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）30-0081-02
一、引言
成果导向教育（Outcome based education，OBE）是一种基于成果或产出为导向的教育模式[1]。美国工程教育认证协会全面接受了OBE理念，并将其贯穿于工程教育认证标准的始终。2013年6月，我国被接纳为《华盛顿协议》签约成员。因此，用成果导向教育理念引导工程教育改革，具有现实意义[2]。“信号与系统”课程是电子信息类专业的主干技术基础课程，主要介绍信号与系统的基本原理和基本分析方法。该课程具有知识点多、理论性强、兼顾实用性等突出特点。传统的教学模式仍存在不足，例如成果导向不足、课程体系与指标点对应不够等，直接影响到教学质量与人才培养质量。本文以电子信息类基础课“信号与系统”为例，在课程建设和课程教学中开展OBE理念的改革与实践。
二、课程改革与实践
1.细化课程目标。OBE中“定义学习产出”强调“我们想让学生取得的学习成果是什么”。根据专业培养方案，细化本课程目标如下：（1）掌握利用数学的方法将信号从不同角度进行表示；根据实际系统建立描述系统的数学模型，并从不同域对系统进行描述；理解信号与系统时域、频域和复频域的特点及适用情况，从而根据具体问题选择合适的域进行分析。（2）掌握运用数学、物理及电路基本原理，对通信、自动化、信息工程、电子科学与技术等专业的工程问题进行建模，并能够从时域、频域或复频域进行分析，获得有效结论。（3）掌握信号与系统的时域、频域和复频域方法，及其在通信、自动化、信息工程、电子科学与技术等相关专业的应用，能够查阅文献，对傅里叶分析在工程应用的局限性进行分析。
课程目标和毕业要求指标点的对应关系见表1。
2.优化教学内容。基于OBE理念，根据“学习产出”类型，优化教学内容，强调“为什么要让学生取得这样的学习成果”。根据“信号表示、系统描述”的课程内涵，剖析了课程的教学重点与难点，优化了课程内容。结合多年来的教研和科研，以全新的视角诠释了信号的卷积、信号的变换、信号的抽样等内容。如信号的卷积不只是计算系统响应的工具，更体现出输入、输出与系统之间的内在机理。修正了现有国内外同类教材中普遍存在的关于“抽样定理”的表述和结论，从时域与频域、离散化与周期化之间的对应关系揭示了信号时域抽样定理的本质内容。增加了信号与系统在信号处理、通信系统、生物医学中的应用，突出了信号与系统时域分析和变换域分析的物理概念和工程概念，强调了将工程问题抽象为数学、物理问题，选择适当的模型进行描述。
3.丰富教学方法。使用多样化的教学方法“实现学习产出”，强调“如何有效地帮助学生取得这些学习成果”。将课内外教学有机结合，调动学生积极地参与到教学过程。在课堂讲授中，从宏观上引导学生对课程内容的总体把握；从微观上启发学生能够从数学概念、物理概念及工程概念去分析问题、解决问题。将研究成果和前沿技术带入课堂，转化为课堂教学案例。以案例为载体，使学生掌握信号与系统基本理论在相关学科的应用，激发学生科研兴趣。以实际问题为载体，以小组为单位，对信号与系统时域分析、频域分析和复频域分析的相关内容进行专题实验和研讨，从而增强学生的学习兴趣以及理论与实际相结合的能力。在研究性学习交流中，以PPT等形式展示本小组的研究成果，同学可以提问，教师进行点评，既锻炼学生语言表达能力，又促进学生之间交流。课程组每学期在中国大学MOOC开设国家级教学名师陈后金教授主讲的信号与系统课程，学生可以利用MOOC预习、复习、检验所学知识，通过MOOC平台开展学习交流、问题讨论，课程组教师在线答疑。
4.完善教学考核。课程考核采用多元和梯次的评价标准，各考核环节所占分值及评价细则参见表2所示。
5.达成度评价。“评估学习产出”是OBE模式中的环节，强调“如何知道学生已经取得了这些学习成果”，以检验学生是否达到了应具备的毕业要求。就课程达成度评价而言，指课程针对毕业要求相应的指标点提出的教学目标的达成情况。评价环节由作业、仿真实验、期中/期末考试按照一定比例组成。具体做法如下：抽取一个教学班的课程成绩作为样本，先计算样本中支撑某分项指标点的所有学生平均得分与试题总分之比；再根据课程大纲中确定的对毕业要求中指标点达成度的权重确定该指标点达成度的评价值；最终，形成课程的达成度自评结果。课程教师根据达成度自评结果和专业评价组的建议，在下一轮教学中的授课内容、教学方式和考核环节等方面实施相应的改进措施，以加强学生较弱方面能力的培养和提高。
三、结论
本文基于OBE理念，针对“信号与系统”的课程建设和课程教学的诸多环节进行改革与实践，为进一步发挥OBE理念在课程建设和课程教学中的指导性地位奠定基础。
参考文献：
[1]顾佩华，胡文龙，林鹏，包能胜，陸小华，熊光晶，陈严.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式一汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.
[2]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014，（17）：7-10.
关键词：工程教育；OBE；信号与系统
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）30-0081-02
一、引言
成果导向教育（Outcome based education，OBE）是一种基于成果或产出为导向的教育模式[1]。美国工程教育认证协会全面接受了OBE理念，并将其贯穿于工程教育认证标准的始终。2013年6月，我国被接纳为《华盛顿协议》签约成员。因此，用成果导向教育理念引导工程教育改革，具有现实意义[2]。“信号与系统”课程是电子信息类专业的主干技术基础课程，主要介绍信号与系统的基本原理和基本分析方法。该课程具有知识点多、理论性强、兼顾实用性等突出特点。传统的教学模式仍存在不足，例如成果导向不足、课程体系与指标点对应不够等，直接影响到教学质量与人才培养质量。本文以电子信息类基础课“信号与系统”为例，在课程建设和课程教学中开展OBE理念的改革与实践。
二、课程改革与实践
1.细化课程目标。OBE中“定义学习产出”强调“我们想让学生取得的学习成果是什么”。根据专业培养方案，细化本课程目标如下：（1）掌握利用数学的方法将信号从不同角度进行表示；根据实际系统建立描述系统的数学模型，并从不同域对系统进行描述；理解信号与系统时域、频域和复频域的特点及适用情况，从而根据具体问题选择合适的域进行分析。（2）掌握运用数学、物理及电路基本原理，对通信、自动化、信息工程、电子科学与技术等专业的工程问题进行建模，并能够从时域、频域或复频域进行分析，获得有效结论。（3）掌握信号与系统的时域、频域和复频域方法，及其在通信、自动化、信息工程、电子科学与技术等相关专业的应用，能够查阅文献，对傅里叶分析在工程应用的局限性进行分析。
课程目标和毕业要求指标点的对应关系见表1。
2.优化教学内容。基于OBE理念，根据“学习产出”类型，优化教学内容，强调“为什么要让学生取得这样的学习成果”。根据“信号表示、系统描述”的课程内涵，剖析了课程的教学重点与难点，优化了课程内容。结合多年来的教研和科研，以全新的视角诠释了信号的卷积、信号的变换、信号的抽样等内容。如信号的卷积不只是计算系统响应的工具，更体现出输入、输出与系统之间的内在机理。修正了现有国内外同类教材中普遍存在的关于“抽样定理”的表述和结论，从时域与频域、离散化与周期化之间的对应关系揭示了信号时域抽样定理的本质内容。增加了信号与系统在信号处理、通信系统、生物医学中的应用，突出了信号与系统时域分析和变换域分析的物理概念和工程概念，强调了将工程问题抽象为数学、物理问题，选择适当的模型进行描述。
3.丰富教学方法。使用多样化的教学方法“实现学习产出”，强调“如何有效地帮助学生取得这些学习成果”。将课内外教学有机结合，调动学生积极地参与到教学过程。在课堂讲授中，从宏观上引导学生对课程内容的总体把握；从微观上启发学生能够从数学概念、物理概念及工程概念去分析问题、解决问题。将研究成果和前沿技术带入课堂，转化为课堂教学案例。以案例为载体，使学生掌握信号与系统基本理论在相关学科的应用，激发学生科研兴趣。以实际问题为载体，以小组为单位，对信号与系统时域分析、频域分析和复频域分析的相关内容进行专题实验和研讨，从而增强学生的学习兴趣以及理论与实际相结合的能力。在研究性学习交流中，以PPT等形式展示本小组的研究成果，同学可以提问，教师进行点评，既锻炼学生语言表达能力，又促进学生之间交流。课程组每学期在中国大学MOOC开设国家级教学名师陈后金教授主讲的信号与系统课程，学生可以利用MOOC预习、复习、检验所学知识，通过MOOC平台开展学习交流、问题讨论，课程组教师在线答疑。
4.完善教学考核。课程考核采用多元和梯次的评价标准，各考核环节所占分值及评价细则参见表2所示。
5.达成度评价。“评估学习产出”是OBE模式中的环节，强调“如何知道学生已经取得了这些学习成果”，以检验学生是否达到了应具备的毕业要求。就课程达成度评价而言，指课程针对毕业要求相应的指标点提出的教学目标的达成情况。评价环节由作业、仿真实验、期中/期末考试按照一定比例组成。具体做法如下：抽取一个教学班的课程成绩作为样本，先计算样本中支撑某分项指标点的所有学生平均得分与试题总分之比；再根据课程大纲中确定的对毕业要求中指标点达成度的权重确定该指标点达成度的评价值；最终，形成课程的达成度自评结果。课程教师根据达成度自评结果和专业评价组的建议，在下一轮教学中的授课内容、教学方式和考核环节等方面实施相应的改进措施，以加强学生较弱方面能力的培养和提高。
三、结论
本文基于OBE理念，针对“信号与系统”的课程建设和课程教学的诸多环节进行改革与实践，为进一步发挥OBE理念在课程建设和课程教学中的指导性地位奠定基础。
参考文献：
[1]顾佩华，胡文龙，林鹏，包能胜，陸小华，熊光晶，陈严.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式一汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.
[2]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014，（17）：7-10.