（洛阳理工学院，河南 洛阳 471000）
为了建设物联网工程设计与实施应用型课程，该文阐述并分析该课程特点和现有教学模式所存在的问摘 要：
题，基于成果导向教育（OBE）理念，转变教学理念，设计阶梯式的教学模式和评价体系，实现学生个体化的分层教学和个体化进程式评价，同时，开展校企合作创新人才培养模式。以成果为导向的教学模式应用提高了学生学习的主动性、积极性，同时提高了教学目标的达成度。
OBE理念；物联网工程；课程建设；形成性评价；翻转课堂；校企合作关键词：
TP393.4 A 2095-1302（2021）06-0117-03中图分类号：文献标识码：文章编号：
0 引 言
随着2018年9月教育大会的召开，高校本科教育得到了前所未有的重视，对《工程教育认证标准》进行修订，明确提出培养具有创新创业意识、数字化思维和跨界整合能力的“新工科”人才。在“新工科”背景下，提出基于OBE（Outcome-Based Education, OBE）理念，建设以学生为主体的课程体系，引领应用型人才的培养方向，推动教育教学进一步改革，最终实现培养高质量人才的目标[1]。为了建设物联网工程设计与实施应用型课程，按照专业工程认证要求，针对现有教学所存在的问题，基于OBE理念，对课程的教学模式、评价体系进行探索和研究。
按照工程实施方法论讲述物联网工程设计与实施的主要问题，使学生了解和掌握物联网工程的设计要求、设计方法、工程实施过程及要求。从教学内容上看，课程涉及通信技术、单片机技术、嵌入式技术、传感器技术等，知识面较广，是物联网工程专业的综合课程。面向物联网工程的设计、开发与实施，其实践性强、综合性强，要求学生具备系统分析、开发能力和物联网工程项目的管理、实施能力[5]。
目前，我院物联网工程设计与实施课程设置为理论教学+ 实验（64学时）和课程设计（2周）实训环节。这种教学模式存在以下问题：
（1）重视理论知识的讲授，与本课程的能力培养要求存在差距。现有教学模式重视课堂理论教学，其以教师“教”为主，强调教授内容和教授方法；学生学习过程是上课听讲，课后完成作业，最终达到考试要求。这种接受性思维学习难以培养学生自主学习能力。课堂信息输入量有限，作业及考试注重考察知识细节，缺乏知识的应用能力培养与考核。实验和课程设计作为课程的实践环节，其题目根据教学内容来设计，教学内容受限于课堂讲授。因此，实验多以验证性问题为主，课程设计所涉及的难度和广度与实际工程课题有差距，对学生创新能力、解决问题的能力达不到应有的培养 要求。
（2）教学考核与评价单一，缺乏形成性评价。现有教学成绩评定包括平时成绩、考试成绩和实验成绩，评定公式为：最终成绩＝平时成绩×20%+实验成绩×20%+考试成绩×60%。式中给出的各项比重为通用关系，考试成绩为期末试卷成绩。这种方式虽然在考核时考虑了平时成绩和实验成绩，但以考试成绩考核为主。考试为统一命题试卷，每个学生考核标准统一，为所有学生预设一般性的学习标准，注重横向比较。
1 OBE的概念及课程建设目标
成果导向教育（OBE）教学理念兴起于20世纪八九十年代的美国，其核心是以培养学生的能力为目标导向进行各项教学活动，也称为成果导向教育或目标导向教育[1]。在OBE理念中，教学设计和实施的目标是学生最终取得的学习成果（Learning Outcome）。从教学培养目标出发，设计、实施和评价教学活动，同时以学生最终达到的学习成果来反馈并改进教学设计与教学实施[1-4]。根据《工程教育认证标准》要求以及OBE理念下的课程建设目标，关注目标、需求、过程、评价和改进5个关键因素，明确课程在知识、能力和素质三方面的培养目标与需求，以培养目标设计教学过程、评价和改进，使学生达到既定的技能水平[1-4]。
2 现有教学模式存在的问题
物联网工程设计与实施是物联网工程的核心专业课，是
收稿日期：修回日期：2020-11-10 2020-12-09
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Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.人才培养Vocational Education因此，统一标准的考核难以针对每个学生给出形成性评价。（3）课程的教学内容和培养目标与经济社会发展需求存在一定的脱节。由于物联网应用技术是一个新兴专业，科技发展迅速，课堂中所使用的案例多来自课本，缺乏真实场景、行业项目与工程案例，课堂的教学与社会需求存在一定差距。
作业和小项目课题形式穿插于整个教学之中，增加课程深度与广度，减少理论性、验证性作业。开放性作业和小项目课题作业没有固定答案，避免学生固定式思维去寻找标准答案，培养学生分析问题与解决问题的能力。从现实工程项目中设计开放性作业和小项目课题，在解决实际问题中促进学生探索理论知识，并直接将理论知识应用于实际问题的解决中，从而训练了学生的自主学习能力、动手能力和工程实践能力，提高学生学习兴趣。
（3）建构阶梯式的教学模式。根据布鲁姆教育理论，知识可分为事实性、概念性、程序性、元认知四个维度，认知过程可分为记忆、理解、应用、分析、评价、创造六个维 度[9]。根据由简单到复杂、由浅到深的认知层次，构建金字塔式的课程教学目标，如图1所示。课程教学目标划分为三个递进式目标：初级目标、中级目标和高级目标。结合本课程，初级目标是：理解物联网工程系统设计的相关理论知识，初步掌握工程实施的基本流程与方法；中级目标是：掌握物联网工程设计方法、实施和管理要素及流程，能够进行物联网工程系统的分析、应用、管理和实施；高级目标是：综合运用所学软硬件知识进行物联网工程设计方案的评价、设计、开发和改进。
3 基于OBE理念的课程改革
3.1 依照工程教育专业认证标准修订课程教学大纲，明确课
程培养目标
依据OBE理念，笔者根据工程认证版的培养方案及毕业要求，重新制定教学大纲，明确课程教学目标应支撑的毕业要求，提出以培养学生能力为导向，针对现有课程教学存在的问题，转变教学理念，改变教学模式。
根据物联网工程专业的培养目标和毕业要求，确定课程在专业培养的支撑点，明确本课程的教学目标是：
（1）熟悉物联网工程系统设计的相关知识、实施以及管理的基本流程和方法，掌握物联网工程设计方法、实施和管理流程。
（2）能够综合运用所学软硬件知识进行物联网工程系统的分析、设计、开发和实施。
（3）培养学生分析问题能力、实践创新能力，使学生具有工程意识、团队协作意识、质量意识和市场经济意识。3.2 以培养学生能力为导向，转变教学理念，改变教学模式
针对现有的以“教”为中心教学模式存在的问题，结合本课程培养要求，转变教学理念，改变教学模式，具体采用以下改进措施：
（1）采用翻转课堂教学模式，学生通过课程教学视频、课件、作业主动完成学习。翻转课堂以学生“学”为中心，改变传统课堂的以教师“教授”为主的方式，强调学生学习的自主性[6-8]。翻转课堂设计为课下和课堂两部分。使用“学习通”信息化教学平台，给学生提供丰富的教学视频、课件、数据手册等教学资源，课前学生在线自主完成学习。课堂的教学任务是组织小组讨论、互助答疑及教师答疑等环节来解决学生在学习过程中遇到的问题。课堂答疑设置为两部分，一部分是理论知识的答疑，以提问的形式检查学生理论知识是否掌握和理解；另一部分是理论提升答疑，从小节到各章节，以及与其他学科的角度，设置一些综合性问题，启发学生思维，引导学生深入学习。使用小组讨论的方式可以根据问题开展头脑风暴活动，启发学生的发散思维，以及思考问题的多种解决方式。
理论教学与工程教学并重。本课程从能力培养出发，（2）
强调工程教学，提出理论教学与工程教学并重，理论教学服务于工程应用。工程教学体现在实践、实训之中，以开放性
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图1 金字塔式课程教学目标
依照金字塔式的教学目标，课题组完善了信息化课程教学平台，明确了教学各环节、各单元的教学目标及知识、能力培养的层次，并依据三个层次设置阶梯式的模块化教学单元，设计阶梯式的学习任务、学习内容和测试单元，使学生在自主学习时，明确自已在教学目标中处于哪个层次，以及进一步训练的方向，从而实现学生个体化的分层教学。3.3 设计梯形评价体系，客观评价学生学习成果
构建科学的教学评价体系有助于准确掌握学生的学习状态，OBE的教学评价标准是梯次的、进程式的、高度期许的形成性评价[1]。
基于这一理念，课题组按照金字塔式的教学目标，设计梯形的训练与测试。对每一阶段给予不同的评定等级，并记录每个学生的进程式评价的过程和效果，达成形成性评价。在实施中，针对每一教学单元按照三级教学目标设计作业库、
Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.人才培养Vocational Education试卷库。结合线上线下混合教学模式，针对初级目标和中级目标评价，设计线上习题库，给学生提供足够的分等级、分章节练习与测试，使学生实现自我考核。针对中级目标和高级目标评价，设计开放课题和项目实践等环节，根据教学能力要求，按照难易程度设计分模块、分等级的训练。这种梯形评价体系实现了学生学习成果及能力的客观评价，客观检测学生三级教学目标的达成度。
在具体实施过程中，辅以讨论课进行答疑、启发和引导，实现以学生“做”为重点，培养学生的动手实践能力、分析设计能力及创新能力。梯形的测评系统能够给出学生的进程式评价，充分调动学生学习知识的自主性。3.4 开展校企合作创新人才培养模式
基于OBE 理念，校企合作是应用技术型人才培养模式创新的关键环节[10]。物联网工程设计与实施课程具有实践性强、综合性强、工程性强的特点，密切的校企合作可以使师生接触行业中的真实案例，了解行业需求，避免教学培养目标与社会需求脱节。
我院以多种角度开展校企合作。专业教师到企业中参观、培训、挂职锻炼，学习企业的先进技术、管理理念，了解市场需求；密切联系地方企业，与地方企业建立教学合作单位，成立教学实训基地，并开展多项物联网横向项目服务于地方企业。
目前本课题组与武汉中智讯、郑州信盈达等软件公司进行密切合作，与企业一起制定教学计划，并在实施过程中不断完善、调整授课内容，例如：新版授课计划中，在原有的采集层、通信层设计基础上，增加云端APP层设计、人脸识别等AI设计内容，使得教学具有高阶性和创新性，紧随市场行业需求。此外开设校企合作课程，零距离接触企业的实际工程项目。对接企业实际需求，有针对性地培养物联网工
程高质量应用人才。4 结 语按照成果导向教育（OBE）理念，结合物联网工程设计与实施课程特点以及我院的教学情况，从“依据工程标准，明确课程培养目标”“转变教学理念，改变教学模式”“客观准确评价学生学习成果”“校企合作”四个方面进行了课程教学探索和改进。以成果为导向的教学模式应用，注重学生的工程实践能力的培养，提高了学生学习的主动性、积极性，也提高了教学目标的达成度。
参
考
文
献
[1]刘衍聪，李军.基于OBE理念的应用技术型人才培养方案的设计[J].中国职业技术教育，2018，26（14）：72-76.
[2]张大良.因时而动返本开新建设发展新工科：在工科优势高校新工科建设研讨会上的讲话[J].中国大学教学，2017，39（4）4-9.：[3]白艳红.工程教育专业认证背景下课程目标的形成性评价研究与实践[J].中国高教研究，2019，35（12）：60-64.
[4]周仲海，朱昌平，刘丹平，等.基于OBE理念协同培养创新型工程人才的实践[J].实验室研究与探索，2018，37（9）：193-196.[5]刘保罗.建设课程的思考与研究[J].《物联网应用系统开发》“金课”信息系统工程，2020，33（2）：175-176.
[6]马小青，侯亚玲.通信原理课程的混合式教学改革与实践[J].物联网技术，2020，10（9）：113-114.
[7]李先利，万平，姜玉宏，等.翻转课堂教学模式在《军事物联网设计与实践》教学中的探索[J]. 物联网技术，2020，10（10）：119-120.
[8]张新.培养技术技能人才探索物联网设计与实施课程建设[J].中国商论，2017，26（6）：175-176.
[9]王立国.基于布鲁姆目标分类法的创业教育模式研究[J].吉林农业科技学院学报，2020，29（1）：9-12.
[10]王秀娟，郑康锋，张佳玥，等.面向新工科建设的物联网工程实
践课设改革思路[J].教育教学论坛，2020，12（43）：186-188.
（上接第116页）
[3]贺斌，曹阳.SPOC：基于MOOC的教学流程创新[J].中国电化教育，2015，36（3）：22-29.
[4]李先利，万平，姜玉宏，等.翻转课堂教学模式在《军事物联网设计与实践》教学中的探索[J].物联网技术，2020，10（10）：119-120.
[5]杨晓波，李晓鸿，屈卫兰，等.基于SPOC+翻转课堂的探究性小班讨论课的探讨与实践[J].计算机教育，2019，17（8）：23-26.
[6]胡小勇，伍文臣，饶敏.面向私播课的混合学习设计与实证研究
[J].电化教育研究，2017，38（8）：70-77.
[7]刘雁，宁飞.基于雨课堂的系统建模与仿真课程混合教学模式改革[J].大学教育，2020，9（5）：53-55.
[8]于瀛，沈萦华，杨磊.“雨课堂”在《现代电视技术》课程中的应用研究[J].教育现代化，2020，7（52）：1-4.
[9]周海晶，唐天聪.移动学习背景下基于雨课堂的翻转课堂教学研究[J].西部素质教育，2019，5（4）：111-112.
[10]黄文武，魏旭.基于雨课堂的金融市场学教学改革[J].中国教育
技术装备，2019，33（20）：40-41.
作者简介： 吴洪艳（1970—），女，广东湛江人，岭南师范学院信息工程学院，副教授，研究方向为人工智能教育应用。
高国宏（1966—），男，广东湛江人，岭南师范学院信息工程学院，讲师，研究方向为大数据。
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