基于OBE模式的《无线传感器网络》课程教学改革探索
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作者:钱进 谢丹艳 董学森 田可 骆天琴
摘要：无线传感器网络课程是物联网工程专业中一门重要的核心课程。本文分析了无线传感器网络课程在教学过程中存在的问题，发现无线传感器网络课程的教学模式和教学方法相对滞后。在OBE模式的基础上对该课程教学进行了改革探索，使得教学改革目标更加明确、教学质量得到提升。
关键词：OBE; 无线传感器网络;应用创新型;教学质量改革
中图分类号： TP311 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）30-0181-02
近年来，无线传感器网络技术飞速发展，人工智能、车联网、物物相连已经不再是一种想象。随着科学技术的发展，当代大学生也应当具备利用无线传感器网络技术对信息进行采集、 汇聚和处理的能力。作为物联网工程专业的核心课程，无线传感器网络的教学改革就显得尤为重要。基于OBE模式下的《无线传感器网络》课程改革应实事求是，顺应时代的发展，引入优秀的教学模式和新颖的教学方法，培养学生创新性思维，培养学生与企业的实际需求的能力能够达到一致水平。
1 《无线传感器网络》课程分析与教学现状
《无线传感器网络》是物联网工程专业的一门重要课程。在教学上该课程主要还是采用课堂老师讲授为主、部分实验教学为辅的教学模式。课程只注重学生对于基本知识的掌握，导致学生对于实验的参与度不高。目前国内大部分高校对于《无线传感器网络》这门课程的考核方式仍然保留着传统的方式即注重学生对概念原理等基本知识点的掌握情况，评价体系不够完善科学。综上所述，该课程目前的教学模式仍存在一些亟待解决的问题，课程教学方案还需要结合实际情况进一步的改善。
2 OBE理念
基于学习成果的教育模式（Outcomes-based Education，缩写为OBE）是一种基础教育的改革。西澳大利亚的教育部门将OBE定义为：“基于实现学生特定学习产出的教育过程。教育结构和课程被视为手段而非目的。”因此，学生的学习成果才是OBE模式所更加侧重的方面。教学活动也应当以学生的学习成果为重点。在人才培养方案、课程体系、教学目标等方面进行改善以确保对培养学生特定能力做出一定的贡献。
3 《无线传感器网络》课程教学模式改革探索
3.1基于OBE模式的教学目标与课程教学内容改革
（1）明确课程教学目标
教学目标可以分为三个层次：一是课程目标、二是课堂教学目标、三是教育成才目标。在课程目标方面，要明确课程与教育目的和培养目标的衔接关系，以便确保这些要求在课程中得到体现。在课堂教学目标中要明确因材施教原则，针对学生的特点、社会的需求、学科的发展，制定不同的课堂教学模式。在教育成才目标方面，要明确学校是为国家、社会输送人才的地方，明确在人才培养过程中所需要的相关课程之间的联系并且做到最有效的课程组合。
（2）课程教学改革四步走
基于OBE模式的教学内容改革：第一步：在课程体系中引入走向世界的科学理念。第二步：课程教学与科学模式有效结合。第三步：学院应积极组织学生申请各类创新创业类项目。第四步：成立《无线传感器网络》课程项目题库作为学校实验项目。
3.2基于OBE模式的课堂教学与实践教学的改革
OBE模式主要由预期学习结果调查、教学活动设计和教学结果评估考核三个部分组成。在传统的教学模式里，学校的教学主要以教师为主线，学生只能被动地接受课堂上的知识。基于OBE模式的课堂与实践教学改革，在课堂教学上，应以学生为中心，针对个性差异的学生因材施教。在实践教学方面，教育者要根据学生的预期学习成果明确实践教学课程的核心知识。在实验过程中，形成思维式教学，要主动抛弃传统的“填鸭式”教学，鼓励学生自主开展实验。
3.3依据OBE模式构建多维科学的评价体系
OBE教育模式下的教学效果评价侧重于学生在学习的过程中的成果与缺失。传统的教学模式评价机制主要由平时与期末考核组成，平时成绩占30%，期末成绩占70%。这就使得部分学生不重视学习的过程，缺失了教学的真正意义。基于OBE模式的教学考核的改革应当对学生的学习成果进行多维度的科学的考核。在考核方面，我们保留传统的考勤、平时作业等考核，在此基础上增加自主实践的考核以增强学生学习的积极性并确保考核结果的全面性与真实性。
4 《无线传感器网络》课程教学模式改革实践与成果
4.1 《无线传感器网络》课程实践教学模式改革具体措施
（1）实践教学改革
基于OBE理念在原有实践教学模式上增设了对设备的认识、成立实验项目题库和小组讨论汇报环节。首先，实验前应先对设备进行最基础的认识。以实验一为例，可以让学生观看视频，即实施“影片+实践”组合，让学生了解STM32芯片和ATOS实验箱的原理和使用。其次，成立《无线传感器网络》课程项目题库作为学校实验项目。《无线传感器网络》课程项目题库可根据企业实训项目（表一所示）和教师科研项目如下（表二所示）制定，将与本课程相关的内容拆分成小项目放进实验教学中，学生上机实践并撰写项目报告。最后，成立小组讨论汇报，有利于培养学生的解答与分析问题的能力，使学生发展更为全面。
（2）教学考核改革
基于OBE模式对《无线传感器网络》课程的教学考核进行改革。为了评价的可操作性和合理性，开展学生情况与能力的调查，制定出符合OBE教学模式的课程考核体系。详情如表三所示：
4.2 《无线传感器网络》课程教学模式改革成果
在本校2016级物联网工程专业《无线传感器网络》的教学上笔者采用了基于OBE模式的教学实践。通过一学期的教学实践，发现许多学生的学习针对性有了较大发展。课程结束后笔者对传统教学模式下的学生成绩与OBE模式下的学生成绩进行了分析对比，结果如图1所示。
5结语
在社会飞速发展的今天，“以教师为中心，以知识传授”为主要任务的传统教学模式已经十分落后。无线传感器网络作为物联网工程专业的一本必修专业课，对它的教学改革也是一项特别重要的工作，需要广大学者积极推进更新，不断地改进教学模式和方法，以激发学生兴趣与潜能，培养自主学习与动手能力。希望本次的改革可以提高学生的创新意识，为将来进入社会做好理论准备与实践应用能力。
参考文献：
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【通联编辑：唐一东】
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