鄧忠惠
(賀州學(xué)院 人工智能學(xué)院,廣西 賀州 542899)
1981年,斯帕蒂(Spady)提出Outcome-Based Education教育理念,簡(jiǎn)稱OBE。OBE是基于成果的一種教育,是以學(xué)生為中心,關(guān)注學(xué)生知識(shí)的增長(zhǎng)、專業(yè)技能的掌握以及獲得成果的過程[1-7]。OBE以學(xué)生最后到達(dá)的學(xué)習(xí)效果為起點(diǎn)進(jìn)行課程體系的反向設(shè)計(jì),進(jìn)而開展教學(xué)活動(dòng),要求教師結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求明確學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果,注重學(xué)生學(xué)習(xí)的成效。圍繞OBE教育理念設(shè)計(jì)的培養(yǎng)方案具有個(gè)性化特征,其目的是努力創(chuàng)造可以給與每一位學(xué)生平等成功的機(jī)會(huì),以期讓每一位學(xué)生都能在學(xué)習(xí)過程中自我實(shí)現(xiàn)[8]。
而對(duì)于“高頻電子技術(shù)”課程而言,是一門同時(shí)具備實(shí)踐性和工程性的課程。其涉及的理論較多且抽象、相關(guān)公式的推導(dǎo)過程復(fù)雜且計(jì)算量大、電路的分析方法繁多卻又非常近似。如何關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的成效并且有效提升“高頻電子技術(shù)”課程的教學(xué)質(zhì)量以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的應(yīng)用型人才是一個(gè)值得思索的問題。OBE以成果為導(dǎo)向,在教學(xué)過程中以學(xué)生為中心,非常適合“高頻電子技術(shù)”兼?zhèn)鋵?shí)踐性與工程性特點(diǎn)的教學(xué)。在具體實(shí)施的教學(xué)過程中多與產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)相結(jié)合,從課程到產(chǎn)品的過程,可以充分檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)“高頻電子技術(shù)”相關(guān)知識(shí)的掌握程度及“課程到產(chǎn)品”的應(yīng)用能力。
鑒于此,以賀州學(xué)院人工智能學(xué)院開設(shè)的“高頻電子技術(shù)”為例,探究基于OBE教學(xué)模式在通信課程中的具體應(yīng)用。
近年來,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,“高頻電子技術(shù)”所涉及的內(nèi)容更新較快,但教材的更新比較慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上時(shí)代的步伐;教學(xué)模式和教學(xué)安排不是非常理想。在教學(xué)中,實(shí)際的現(xiàn)狀如下[9-10]:一是,在教學(xué)內(nèi)容上,與時(shí)代發(fā)展不同步;二是,在教學(xué)模式上,比較單調(diào),以傳統(tǒng)的PPT教學(xué)為主;三是,在教學(xué)時(shí)間安排上,有些實(shí)踐環(huán)節(jié)難以開展;四是,電路教學(xué)往往不結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求,缺乏通信系統(tǒng)的整體布局。
課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置是提高“高頻電子技術(shù)”教學(xué)效果的關(guān)鍵。結(jié)合賀州學(xué)院應(yīng)用型大學(xué)的背景,以企業(yè)需求和行業(yè)發(fā)展為參考,將教學(xué)內(nèi)容鎖定以下幾個(gè)方面。
第一,關(guān)注通信系統(tǒng)的組成,主要是高頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)射、接收和處理的有關(guān)方法和電路。
第二,關(guān)注各種電路的使用,具體包括選頻電路與濾波電路,高頻小信號(hào)放大器,高頻功率放大器電路,數(shù)字調(diào)制與解調(diào),調(diào)幅及解調(diào)電路,調(diào)角及解調(diào)電路,反饋控制電路與頻率合成電路。
第三,解決相關(guān)技術(shù)問題,包括無線電廣播、電視和通信中發(fā)射與接收電路等技術(shù)。構(gòu)建課程體系時(shí),以學(xué)生為中心,圍繞“成果導(dǎo)向”原則,深究理論內(nèi)容,重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容,將學(xué)生后期所需掌握實(shí)現(xiàn)“功能”的這個(gè)目標(biāo),課程關(guān)注“功能”這一主線,課程內(nèi)容設(shè)計(jì)上突出電路“功能”的特征,以通信思維特點(diǎn)重點(diǎn)注重電路特點(diǎn)、工作狀態(tài)、分析方法等,這些方面恰恰學(xué)生在通信電路中所需必備的。
以功能電路“高頻功率放大器”為例,在實(shí)際運(yùn)用中需要發(fā)射機(jī)將信號(hào)輻射出去并且傳播的距離要足夠遠(yuǎn)。思考該如何達(dá)到這個(gè)目標(biāo)呢,則需足夠大的輸出功率。從學(xué)生的角度,如何將“功能電路”與“實(shí)際應(yīng)用”相互銜接?具體的課程內(nèi)容安排見圖1。教學(xué)內(nèi)容從淺到深,從“認(rèn)知與基礎(chǔ)”出發(fā),螺旋上升到“系統(tǒng)與創(chuàng)新”層次。學(xué)生根據(jù)學(xué)過的知識(shí),不斷進(jìn)步,最終能夠獨(dú)立完成“簡(jiǎn)易模擬對(duì)講機(jī)的制作與調(diào)試”,主要包括方案設(shè)計(jì)、指標(biāo)分析、主要性能指標(biāo)測(cè)試、產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)與交付、技術(shù)報(bào)告撰寫等方面的實(shí)施,每一部分任務(wù)都達(dá)到預(yù)期的最終效果。
圖1 基于OBE背景的教學(xué)內(nèi)容探究
課程以“調(diào)研了解產(chǎn)品開發(fā)需求→明確產(chǎn)品功能→給出具體的設(shè)計(jì)方法和方案→電路模塊設(shè)計(jì)→模塊功能仿真→產(chǎn)品制作及裝配→產(chǎn)品調(diào)試及仿真→給出設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性能優(yōu)缺點(diǎn)”為主線形成課程教學(xué)模塊[11]。每一個(gè)模塊都根據(jù)圖2來完善課程設(shè)計(jì),重點(diǎn)圍繞OBE理念所要達(dá)到的“教學(xué)目標(biāo)”“成果導(dǎo)向”的效果評(píng)估,新穎適宜“教學(xué)活動(dòng)”的開展等方面進(jìn)行課程設(shè)計(jì),突出成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的特點(diǎn)。
圖2 基于OBE背景下的課程設(shè)計(jì)
《高頻電子技術(shù)》概念抽象、理論層次深,根據(jù)布魯姆認(rèn)知目標(biāo),結(jié)合OBE教育理念,以學(xué)生最后到達(dá)的學(xué)習(xí)效果為起點(diǎn)進(jìn)行課程體系的反向設(shè)計(jì)、從低往高層推進(jìn)課程教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)程。在比較低的層次“記憶與理解”中,要求學(xué)生通過學(xué)習(xí),能夠回憶各種電路的基本概念,并對(duì)電路進(jìn)行解釋。在“應(yīng)用與分析”層次,希望學(xué)生在實(shí)踐課中敢于動(dòng)手實(shí)踐,理解高頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)射、接受、處理的有關(guān)方法。在高層次“評(píng)估與創(chuàng)新”階段,希望學(xué)生能夠評(píng)估各種電路與通信的關(guān)系,在電子設(shè)計(jì)中涉及有關(guān)高頻電子技術(shù)的環(huán)節(jié)可以做出正確的判斷,并爭(zhēng)取參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽。具體課程教學(xué)設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)原則見圖3。
圖3 課程教學(xué)設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)原則
本課程以學(xué)生真正掌握高頻電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)為教學(xué)成果目標(biāo),建立一個(gè)OBE模式的課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),建構(gòu)課程考核方式,從記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)估和創(chuàng)新等方面,多個(gè)維度進(jìn)行系統(tǒng)化的全面評(píng)價(jià),注重各個(gè)環(huán)節(jié)中學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)等方面成果培養(yǎng)目標(biāo),學(xué)生從每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)獲得課程的成績(jī)。
課程考核方式在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的評(píng)價(jià)維度設(shè)計(jì)上重點(diǎn)考慮學(xué)生的培養(yǎng)成效,學(xué)生獲得專業(yè)知識(shí)和獲取知識(shí)的能力。在課程考核的具體實(shí)施方案上,設(shè)置了過程考核和期末考核兩種方式。分解而言,過程考核注重學(xué)生專業(yè)技能與知識(shí)的掌握程度,主要由課堂的平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)踐兩部分組合而成。過程考核成績(jī)=出勤+課堂筆記+課堂回答問題+作業(yè)完成情況。期末考核考試題型包含四大題型,涉及概念、設(shè)計(jì)、計(jì)算等課程內(nèi)容方面,主要包括填空題、選擇題(單選、多選)、問答題、計(jì)算題等。
“高頻電子技術(shù)”是賀州學(xué)院電子信息工程和通信工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,以O(shè)BE的教育理念,以學(xué)生為中心,圍繞“成果導(dǎo)向”原則,從“認(rèn)知與基礎(chǔ)”到“系統(tǒng)與創(chuàng)新”安排教學(xué)內(nèi)容;以學(xué)生最后到達(dá)的學(xué)習(xí)效果為起點(diǎn)進(jìn)行課程體系的反向設(shè)計(jì),確實(shí)做到“以學(xué)生的學(xué)習(xí)成效”為目的,達(dá)到學(xué)生真正的擁有知識(shí)、能力和素質(zhì)的預(yù)期成果。這是一種成果導(dǎo)向的教學(xué)方法和模式,適合地方應(yīng)用型大學(xué)。