基于OBE理念的《光纤通信》课程教学改革与实践

齐艳 齐舒畅 高闯 张新贺

摘  要：《光纤通信》课程是电子信息工程、通信工程等本科的专业课程，涉及的知识面广，需要较强的实践能力，因此课程难度大，对学生的基础知识的掌握要求比较高，并且需要学生有更好的应用理论能力、创新意识与工程实践的能力。结合笔者校通信专业和电子专业的实际情况，引入OBE教育理念，针对《光纤通信》课程的教学现状，基于OBE理念，将教学课程、教学教材、教学实践、学生活动等环节进行全面改革，提高教学质量。

关键词：OBE模式  光纤通信  改革与实践  教学

中图分类号：G642           文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）07（c）-0021-04

Teaching Reform and Practice of Optical Fiber Communication Course Based on OBE Concept

QI Yan  QI Shuchang  GAO Chuang  ZHANG Xinhe

（School of Electronic and Information Engineering， University of Science and Technology Liaoning， Anshan， Liaoning Province， 114051 China）

Abstract： The optical fiber communication course is a professional course of Electronic Information Engineering， Communication Engineering and other undergraduate courses. It involves a wide range of knowledge and requires strong practical ability. Therefore， the course is very difficult and requires students to master basic knowledge， and needs students to have the ability to better apply theory， innovation awareness and engineering practice. Combined with the actual situation of communication and electronic major in our university， due to the current teaching situation of optical fiber communication course， the OBE education concept is introduced. Based on the OBE concept， the teaching course， teaching materials， teaching practice， student activities and other links are comprehensively reformed to improve the teaching quality.

Key Words： OBE mode; Optical fiber communication; Reform and practice; Teaching

OBE是一種新的教学理念和教学模式，以学生的学习成果为基础，逆向制定教学计划，持续改进评估体系，最终培养学生终生学习的教育理念[1]。这是一种新的课程体系构建方法，它强调以学生为中心，以最终学习结果为基础，彻底摒弃传统“堆砌式”教学方法，关注的是所有学生，不仅仅是优秀的前5%的学生。在理念上，OBE是一种以生为本的教育哲学，包括各种非专业素质，例如与人沟通、团队合作等在传统教学中很难得到提高的方面，而OBE模式在关注教与学的同时，也偏重非专业素质的培养[2]。

学生通过教育过程最后能取得的学习成果，不仅是教材中的知识，也包括对整门学科甚至整个专业的知识结构的理解和掌握，还包括对学生科学素养、多角度考虑问题，通过所学知识去解决较为复杂的任务，获得创造性思维和不断积极进取学习的适应社会发展的能力，这些也是提高教学质量的体现，是OBE教学模式所要评估的对象[3]。该文关于如何利用OBE教学理念持续改进光纤通信课程教学进行了深入的探讨，并对引入OBE教学模式之后的学生的实际效果进行分析，从而把学生在毕业时培养成有工程理论知识、个人工作能力、团队合作能力的高素质应用型人才，为社会的需要指明方向[4]。

1  目前《光纤通信》课程教学中存在的问题

《光纤通信》课程是电子专业和通信专业的核心课程，其主要特点是技术发展迅速，知识更新速度快，理论知识应用方法变换灵活，因此就需要及时更新课堂教学内容和教学方法。目前该课程主要存在以下问题。

第一，教学过程大多依照传统的教学模式，按照书本上的章节分布，按部就班地进行讲解。专业所学的学科之间的横向链接和课程的纵向延伸较少，造成成果导向不足、课程体系与指标点对应不够对等的一系列问题，导致了教师只关心本学科的课程内容，对专业的学科体系连接讲解较少，学生吸收的知识片面，缺乏发现问题、分析问题与实际解决问题的能力。学生只整理教师课上提到的知识，难以对光纤通信形成完整的认识。

第二，教学内容有待优化和更新，光纤通信科技发展速度快，所授新知识的更新速度慢，老旧的教学大纲跟不上毕业生需要达到的水平，并且教学理念过多以学科需求为导向，不够关注就业需求，忽视工程就业需求。教学过程中涉及的数学知识，大多进行课上推导，容易使得学生产生枯燥乏味的学习思想，久而久之失去了对课程的兴趣。

第三，成绩考核方式主要采用平时成绩与期末成绩相结合，过于单一，体现不出学生能力的综合评价。学生只是按照老师布置的课后作业完成课后复习，缺少相互讨论解决问题的过程，这也制约了学生主动学习的能动性和创造性。以上问题都直接影响到教学质量与人才培养质量。

2  改革与实践

《光纤通信》作为通信和电子信息相关专业的专业课，是一门既需要熟悉掌握理论知识又需要熟练的动手操作的课程，该文建立了“OBE教学模式—实例结合—成绩分析—修改教学方式”的OBE教学理念动态模型[5]。基于OBE理念教学模式，使学生达到熟练运用光纤通信基本原理和主动查阅课外文献，进行调研并分析实验过程中出现的问题，对于新问题选择科学的研究方法，设计合理的实验方案，选择实验设备，构建光纤通信系统，实现实验数据的正确采集，并关联、分析和解释实验结果的水平。相应具有设计、开发、调测、应用光纤通信系统和光纤通信网的能力，能够借助文献寻求光纤通信工程及相关领域复杂工程问题，并通过信息综合得到合理有效的结论的结果导向，从而提高教学质量，适应社会科技发展的需求。

2.1 修改教学大纲 细化教学目标优化教学内容

结合学校教学方式改革，结合OBE中的目的学习模式，重视学生取得的学习成果，并根据本科生的计划方案，制定该课程的教学目标和教学内容如下。

2.1.1 优化教学目标

了解数字信号光纤传输系统原理，构建数字光纤通信系统的基本结构，了解全过程的语音信号及电话通过光纤传输，掌握数字电话光纤、模拟电话传输的工作原理，了解数字光纤通信系统的组成原理，掌握各个模块在整个系统中的作用，了解光纤接入网中波分复用原理，掌握波分复用技术及实现方法。能够运用光纤通信的基本单元电路组合起来完成工程实际要求的光通信系统线路设计，实现光发射与光接收的完整通信过程，并能够对调试中出现的常见故障，进行分析与处理。正确选择使用仪器设备，对实验结果、实验数据进行正确分析。对应毕业要求指标点制课程目标具体见表1。

2.1.2 丰富教学方法

为实现OBE中的目的学习模式，重视学生的学习成果。多样化教学方法，调动学生发现问题解决问题的兴趣，自觉主动地参与到学习过程，学习效果可以提升到依靠学生的自我约束和上进心。教师要重视对学生学习主观能动性的培养，提供更多的问题交流机会，提高小组内探讨解决问题的课堂比例。把教师关注课程教学内容和学生关注的知识点整理相结合，从而提高学生的各方面能力。将国家最新的研究成果和全球前沿光纤通信的技术带入到课堂中，转化为课堂中的教学案例。使学生掌握光纤通信的相关原理与其他学科之间的联系，以此激发学生发现问题、解决问题的科研兴趣。在教学过程中遇见新问题，老师可以将新问题作为课后任务布置下去，以小组为单位验收，评比验收结果。对从模拟电话、数字电话光纤传输到整个数字光纤通信系统的组成以及各个模块在整个系统中的作用，利用光纤接入网中波分复用技术原理实现语音信号进行光纤传输的实现方法。通过解决学生自己的发现的实验问题，使学生对整个实验记忆深刻，对课程结构有更深入的理解，同时也加强了学生小组之间的学习兴趣以及交流能力。每个小组完成自己实验之后，可以相互走动，对未解决问题的小组提出意见共同解决问题。每组同学查阅文献、通信单位实习考察，还可以通过网络资源比如进行中国大学MOOC里不同院校开设光纤通信及相关课题介绍研究等多种学习途径来完成课题任务。

2.2 完善教学考核达成度评价

目的学习模式是OBE理念中的具体实行方式，强调学生取得的学习成果，對比预定的毕业要求对学生进行检验，从而考核对于毕业要求设计的考核点达成情况进行比较。这环形成考核环节。这个环节有平时成绩、实验成绩和期末成绩按照1∶2∶7的比例组成。评价项目、评价环节和相对应的培养具体要求见表2。

针对OBE目的学习模式，关于本科生培养方案制定的学习目标、计划的学习成果，从理论知识的掌握到，课程实验的操作能力，以及小组间交流能力，多方面制订计划，多方面培养能力。该文提出了基于OBE理念的实验项目评分细则，引入了考查学生分析问题能力、解决问题能力，报告成果展示等技能操作的多项评分点，对于光纤通信课程实验的评分标准，不再仅凭实验报告进行给分，注重在实验过程中学生动手能力和交流能力的考核评价，注重实验过程。

2.3 实践成绩分析

采用“OBE教学模式—实例结合—成绩分析—修改教学方式”的动态模型方式进行教学，在恰当学时进行测验，验收学习成果和实验操作，针对在测验结果上的反馈，随时修改教学大纲、教学方法，改进解决问题之后，一段学时之后再次进行测验，并且针对下一次测验中的薄弱项，再次改进，形成反馈系统，随时问题的随时解决。因此、在教学过程中，可以根据教学、实验测试结果进行有效的持续改进。如表3所示，可以看出近3学年，引入了OBE模式之后的《光纤通信》期末验收成绩。

根据近3年学生成绩分布情况分析，70分及以上人数所占比例明显增加，学生成绩总体呈上升趋势，平均分从80.7提高到86.6。2016—2017学年中，首次采用OBE教学模式之后，不及格人数减少，高分人数增加，普遍分数集中在70～80分，2017—2018学年，分数普遍集中在80～90分，说明学生对课程的基本知识掌握熟练，对课程结构也有一定的理解，面对学校的期末考试已经游刃有余，取得较高分数，光纤通信不再成为学生眼里复杂繁琐的专业课，2018—2019学年，期末验收平均分依然呈现上升模式，但增幅较小，教学模式可以继续优化，第三次采用OBE教学模式之后，教师应用熟练，学生课堂积极活跃的反馈对知识理解更为深刻，对于学习过程中遇见的问题更加有积极性地去解决，摆脱了刻板的书面知识，对科学原理的理解应用更加灵活。

3  结语

根据多年《光纤通信》课程教学经验，结合笔者学校专业课程培养目标、学生毕业时达到的学习水平状态等的实际情况，分析了教学过程中出现的问题，提出以结果为导向的教育理念，以理论教学、实验教学、借助网络教学资源共享平台，开展线上线下自主学习研究以及探索相结合的方式，结合学校教学新模式、执行学校新教学大纲改革的方式来完成教学，通过课程考核、实验和总评成绩以及学生反馈来实现基于OBE模式的全面教学改革和实践。培养学生解决问题的能力、独立分析能力、综合设计及创新能力，为学生毕业时能综合应用以前所掌握的通信系统基本知识、数字通信基本知识解决复杂的光纤通信等问题，也为以后的其他科目学习和从事光纤通信研究和开发等奠定一定的基础。

参考文献

[1] 张男星.以OBE理念推进高校专业教育质量提升[J].大学教育科学，2019（2）：11-13.

[2] 李涟凤，缑新科，林洁.基于OBE理念的电子技术实践教学模式的改革探索[J].教育现代化，2019（86）：135-137.

[3] 罗建新，张春燕，曾盛渠.基于OBE理念的创新综合实验教学改革研究[J].科教文汇，2019（22）：67-68.

[4] 陈佩芬.基于应用型人才培养的传媒特色实践教学模式创新[J].中国广播电视学刊，2019（9）：70-72.

[5] 黄海平.高校创新创业教育体系的构建与实施[J].产业与科技论坛，2018（18）：287-288.

[6] 李向丽，周林成.基于OBE理念的“模拟电子技术”课程教学改革探索[J].科技创新导报，2015，12（25）：152-153.

[7] 陈燃.基于OBE理念的“模拟电子技术”课程教学改革探索与实践[J].科技资讯，2019，17（28）：142-143

[8] 李东宸，董光辉，刘一琦，等.基于"OBE"模式下的"光纤通信"课程教学改革[J].科教文汇，2018（10）：63-66.

[9] 杨友平.基于OBE模式下电路课程教学改革探索[J].现代职业教育，2019（28）：52-53.