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OBE理念下应用型高校《信号与线性系统》课程改革与实践

2019-11-30李晶晶

科技资讯 2019年25期
关键词:OBE理念新工科应用型人才

摘  要:为了突出培养“高素质应用型”人才,结合笔者学校实际情况,该研究在新工科背景下,以OBE教育理念为导向,对课程教学体系、课程培养目标、教学内容、实践教学模式、考核方式等环节进行改革与实践,将创新应用型人才培养理念贯穿整个教学改革过程,切实提高学生的工程实践能力和创新应用能力。科学合理地构建课程教学体系,必将对该校培养应用型人才起到促进作用。

关键词:新工科  OBE理念  课程改革  应用型人才  创新应用能力

中图分类号:G642.0    文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)09(a)-0125-02

2017年2月,“新工科建设复旦共识”中明确提出地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用,培养胜任行业发展需求的创新型应用人才[1]。作为以人才培养为核心职能的高校,在强调产出和“新工科”改革以适应新需求的大背景下,建立以OBE(Outcome-Based Education)為导向,以大学生创新创业能力培养为目标,科学合理地构建课程教学体系,必将对笔者学校培养应用型人才起到促进作用。结合笔者学校人才培养实际,该文以提升通信工程专业学生的课程学习效果和工程实践创新能力为目标,以OBE理念为导向,以校级重点课程《信号与线性系统》为对象,为提升通信专业人才培养质量提供有力保障。

OBE是基于学习产出的教育模式,它以教育结果为导向目标,代表教育改革的主导方向。该模式具有“以学生为中心”“以能力为本位”“以个性评估为动力”“以持续改进为重点”的特点,已成为欧美各国教育改革的主流理念。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。

1  《信号与线性系统》课程改革与建设实施方案

《信号与线性系统》课程是通信工程专业的专业核心课,该课程的理论性、实践性都很强,它作为一门引导学生从电路分析的知识跨入信息处理与传输领域的关键性课程。因此,有效提升学生的专业基础技能和教学成效,不断探析和改进适合我校学生特点的教学改革在该课程中的应用很有必要。

根据创新型人才的培养目标要求,制订科学、合理的理论和实验教学计划,将信号与线性系统与相关信息技术融合,按照创新人才培养的实践能力要求,提出基于能力培养纵向驱动形式的课程设计思路:将理论知识与工程技术进行融合,合理衔接实践课程,不断修正专业实践教学体系,突出以工程应用能力为主线进行课程整合,划分课程层次和模块结构,提升学生的实践能力、工程能力和创新能力。

2  构建“以学生为中心、以能力培养为引导”的课程教学体系

以能力培养为主线,重构课程教学体系,以应用性与实践性为导向,注重课程目标与培养目标的关联性,对未来从业人才的知识、能力和素质进行回溯式分解,把课程目标定位在学生的综合职业能力和社会适应能力的培养上,制定行之有效的教学计划和基于OBE理念的课程教学大纲,以学生的主动学习不断反馈为驱动,持续改进教学过程和学习过程。根据学校办学定位及专业人才培养目标,结合课程的特点和基本要求,制定《信号与线性系统》课程教学目标。课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系如表1所示。该课程教学目标分为3个层次如下。

(1)知识层次——明确信号、系统的描述及特性,信号特征分解的思想和方法,信号系统的时域和变换域分析的基本理论和方法,信号的采样理论。

(2)能力层次——利用信号系统原理和数理方法对实际问题进行建模、分析、设计滤波器,实现期望信号的提取、辨识和应用,解决实际物理问题的能力。

(3)思维层次——运用信号系统中的数学概念、物理概念及工程概念发展学生思辨能力,提高科学学习方法和创新思维能力。

3  优化教学内容,进一步强化基本理论与实际应用的联系

以OBE理念为导向,要求教学内容从实际需求出发,层层递进到具体理论内容,最后将抽象化的内容与其对应的物理概念及过程相联系。注重工程实际应用背景,将信号与线性系统学习与工程案例分析、科研成果相结合。例如,将无线广播业务与专业知识中的无失真传输和正交频分复用技术相联系,所涉及的基本理论包括傅立叶变换、卷积定理和滤波器设计等[2]。在教学实施过程中注意理清实际应用与基本理论的对应关系,将理论知识渗透到实际工程应用中,真正做到理论联系实际。

4  以学生为主体,构建“分层次、递进式”的实践教学模式

按照基本、专业、综合模块的架构组织安排实践教学环节,进行分层次设置实验内容的难度,同时将科技竞赛、工程项目研究、校企合作等纳入到实践教学模块中,实现教学与企业及产业“零距离”对接。融入MATLAB、LABVIEW、Multisim等现代仿真软件和科学计算工具,通过仿真软件让学生独立设计实现信号处理和系统设计有关的真实工程案例。根据学生兴趣爱好和进度不同划分小组进行学习,依据软、硬件平台的实现分为基础性实验组和扩展性实验组。前者是让学生熟悉信号与系统的基本理论和基本处理技术,后者侧重综合应用和系统设计,目的是让学生掌握信号分析方法的编程实现,强化学生的系统分析与建模能力。通过这种分组教学,可以提高基础较差学生的学习积极性,同时又能发挥基础较好学生的独立自主的创新性。

5  以“能力测试”为中心,建立“过程+结果”多元化考核方式

“过程+结果”多元化考核方式更加注重对学生学习过程的检验与评价,评价环节由平时成绩、上机仿真实验、期末考试按照一定比例组成。由企业技术人员和任课教师采用测验、问卷、项目作业、报告等多样化评价方法,对学生实际“学习产出”进行“达成性”教学评价,实现基于评价结果的持续改进,尤其是实验过程更要从以往的注重实验结果转变为重视实验过程,把过程性评价与终结性评价结合起来。

6  建立课程教学质量保障体系

OBE教育模式要求明确整个专业学生的教育产出成果要求,划分每门课程为实现专业总体目标而承担的课程目标。课程的教学资源建设、教学组织、教法手段方法、教学效果评价等各个环节都以实现课程目标为导向。信号与线性系统课程成立课程建设小组,并请系内教学质量督导委员会,在课程开设各个阶段按照各阶段的学生能力考核结果分析教学质量,发现问题及时给出各环节的整改意见。此过程要持续至整个课程的考核结束,为下一轮的教学提供参考价值。课程教学质量保障体系如图1所示。

7  结语

该文以培养具有高素质、特别是具有工程实践能力和创新能力的应用型人才为目标,以先进的OBE教育理念为先导,以实践教学与理论教学相结合为切入点,激发了学生学习的兴趣,提高了学生工程能力,扩大了课程的受益面,大大提高了教的质量与学的成效,为通信工程专业其他课程的改革提供借鉴。

参考文献

[1] 齐书宇,李国香.《华盛顿协议》毕业生素质规定及其对地方高校工程人才培养的启示[J].高校教育管理,2018,12(1):48-53.

[2] 谭小容,李鹏.OBE教学理念的通信工程专业《信号与系统》理论教学探讨[J].黄山学院学报,2017(5):96-98.

[3] 李晶晶,金媛媛,纪昕洋,等.成果导向教育模式下民办高校通信工程专业实践教学体系改革与创新研究[J].时代教育,2018(7):35-36.

[4] 陶丹,胡健,黄琳琳,等.基于OBE理念的电子信息类课程改革与实践——以“信号与系统”课程为例[J].教育教学论坛,2018(30):90-91.

[5] 李晶晶.提高独立学院学生对“信号与线性系统”课程兴趣的有效方法探析[J].通讯世界,2015(9):253-254.

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