工程教育視閾下基于OBE理念的混合式教學模式研究

李金玲，李華新

(南華大學 計算機學院，湖南 衡陽 421001)

0 引言

第四次工業(yè)革命的到來，促使工程教育全方位變革。為適應新工業(yè)革命與工程發(fā)展對于人才的需求，針對互聯(lián)網(wǎng)時代工科學生學習特點，進行教育技術(shù)整合，創(chuàng)建在線學習環(huán)境，成為當前我國高等學校課程教學的重要形式。如何充分發(fā)揮線上線下學習優(yōu)勢，增強學生學習自主性、主動性與創(chuàng)造性，充分發(fā)揚傳統(tǒng)教學中教師引導、啟發(fā)與監(jiān)控作用，展示人格影響等優(yōu)勢，混合式教學模式成為可以踐行的現(xiàn)實選擇。混合式教學提倡培養(yǎng)學生主動性、積極性、創(chuàng)造性學習理念，對于工程教育背景下以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為主要目的課程教學有著重要指導意義。

互聯(lián)網(wǎng)時代信息化教學環(huán)境下，混合式教學模式與實踐正趨近成熟，探索混合式教學研究成為必然趨勢。因此，需要厘清工程教育學科課程特點，引入針對性教學理念，并以此為導向，構(gòu)建符合工程教育學科課程的混合式教學模式。反觀工程教育領域，目前利用OBE(Outcomes-Based Education，基于學習產(chǎn)出的教育模式)理念指導工程專業(yè)人才培養(yǎng)與課程建設已逐漸得到認可，所提倡的反向設計理念以及注重學生創(chuàng)新思維能力、工程實踐能力與綜合協(xié)調(diào)能力培養(yǎng)的目標，與工科課程混合教學設想達到的教學目的一致，兩者結(jié)合對促進創(chuàng)新教學具有極大優(yōu)勢。

1 基于OBE理念的工程教育課程教學

基于學習產(chǎn)出導向的OBE理念最早出現(xiàn)在北美20世紀80年代的基礎教育改革中，主要是指教學的整個過程服務于學生學習成果，教學以預期學習產(chǎn)出為中心進行組織、實施與評價[1]。權(quán)威學者將OBE教育模式實施過程總結(jié)為4步驟，包括學習產(chǎn)出的定義(Defining)、實現(xiàn)(Realizing)、評價(Assessing)與使用(Using)。OBE教育模式具有可操作性、靈活性、具體化與參與性特點。

在OBE學習產(chǎn)出定義階段，應用最為廣泛的是布魯姆教學目標分類方法，該方法對學生的知識、情感與技能掌握程度進行了層次劃分。實現(xiàn)階段注重依照定義的學習產(chǎn)出，設計對應匹配矩陣。對知識預期學習水平進行層次劃分，螺旋式組織教學資源，實現(xiàn)以學生為中心的個性化教學[2]。評價部分注重根據(jù)專業(yè)及學校層面進行分層評價，注重開放式、過程性評價策略。使用學習產(chǎn)出是將學習者學習產(chǎn)出進行實際應用的過程，是檢驗學習產(chǎn)出的有效手段，同時也可以優(yōu)化學習產(chǎn)出。

2 混合式教學模式構(gòu)建

OBE理念中契合工程教育課程混合式教學特點的指導內(nèi)涵包括：反向設計、層次教學以及開放式評價[3]3個方面?；谶@3點，重構(gòu)課程混合式教學模式，主要包括教學目標、教學過程與活動、教學方法、教學資源與教學評價5個方面的改革。其中反向設計主要研究工科課程中定義學習產(chǎn)出、實現(xiàn)學習產(chǎn)出、評價學習產(chǎn)出、使用學習產(chǎn)出的教學目標、過程、方法重構(gòu)原則與方法[4]；層次教學主要研究如何構(gòu)建符合不同層次學習者的線上課程資源，構(gòu)建螺旋式資源組織方式的在線開放課程，實現(xiàn)學生個性化遞進學習；開放式評價主要研究以產(chǎn)出為出發(fā)點，而非固定時間限制內(nèi)評價學習效果方法。

2.1 制定課程預期“學習產(chǎn)出”

以創(chuàng)新工科人才需求與學校人才定位，同時結(jié)合已修課程學生學習情況，確定課程預期產(chǎn)出。這里需要注意，學習產(chǎn)出應明確清晰反映學習者應具備的核心素養(yǎng)與能力，并具有詳細與可量化性特點，以便有針對性地教學活動開展[5]。

2.2 重構(gòu)與課程學習產(chǎn)出相對應的課程知識矩陣

依照細化、量化的課程學習產(chǎn)出體系，反向設計課程各部分知識點，結(jié)合布魯姆教學目標六級分類，構(gòu)建課程知識點與學習產(chǎn)出能力目標匹配矩陣。明確各個知識點對于課程學習產(chǎn)出的貢獻程度，區(qū)分各知識點層次關系、主次關系等。

2.3 建設混合式教學線上教學資源

實現(xiàn)混合式教學主要資源支撐是線上教學資源，目前主要的線上教學資源形式是在線開放課程。面向OBE理念設計原則，在線開放課程教學資源設計與共享需要依據(jù)學習產(chǎn)出進行，包括層次化資源設計、螺旋式資源整合等。

基于OBE理念的在線開放課程設計層次分為3層：①學習者與課程支持者。學習者既是在線開放課程的使用者，也是資源的生成者、創(chuàng)造者，可促進學習資源迭代共生。課程支持者對課程學習起到助學作用，包括主講教師、助教等；②在線開放課程基礎主體部分。由基本信息、學習資源、活動資源與評價資源組成；③課程學習產(chǎn)出層，明確學習者在線學習完成后所實現(xiàn)的產(chǎn)出。

螺旋式資源整合體現(xiàn)了OBE理念對于學生的成功具有高期待的實施原則。面向?qū)W生個性化學習，對知識點資源進行螺旋上升式構(gòu)建，滿足不同層次學生學習需求。根據(jù)知識點對應學習產(chǎn)出匹配矩陣層次，多元化組織課程資源。將課程資源按照能力階段組織，而不是以知識點關系組織。學生依照自己知識水平層次遞進，逐步提高，逐漸實現(xiàn)最終學習產(chǎn)出。

2.4 混合式教學實踐

課程教學實踐是實現(xiàn)課程學習產(chǎn)出核心環(huán)節(jié)，教師依照課程學習產(chǎn)出細化內(nèi)容，根據(jù)本學科課程特點，采用多樣化以學生為中心的教學方法，創(chuàng)設個性化教學環(huán)境，調(diào)動學生主動學習、創(chuàng)造思維等高階能力，以有效達到課程學習產(chǎn)出要求。在此過程中，線上在線開放課程資源與線下課程資源有機融合，貫穿課程教學始終。

工程教育課程教學的具體組織形式根據(jù)知識點不同也有所不同，但總體思路相似。首先需要師生明確本知識點映射的學習產(chǎn)出，然后根據(jù)布魯姆教學目標分類，將課程劃分為課前基礎學習、課中與課后高階學習兩大部分。將基礎內(nèi)容學習翻轉(zhuǎn)到課前準備階段，在線開放課程提供學生課前學習資源，完成指定課前任務。教師查閱學生課前準備情況，針對問題與學生線上互動，發(fā)現(xiàn)共性問題，以螺旋式問題導向整理課上教學資源。課堂上利用多種在線功能，呈現(xiàn)多層次問題，利用在線主、客觀題測試進行問題分析與解決，教師根據(jù)學生總結(jié)的問題答案進行引導、糾正與總結(jié)。最后，教師利用研討性問題升華學習層次，展開小組研討，借助在線學習工具獲取小組學生研討學習反饋。

2.5 建立教學效果評價機制

OBE理念期望每個學生都能得到應有的能力培養(yǎng)與學習產(chǎn)出。因此，OBE教學評價標準具有開放性、層次性特點。注重記錄學生進階式評價過程。在課程評價當中，應對照學習產(chǎn)出，構(gòu)建混合式教學效果層次化評價指標，分析總結(jié)學生學習效果、資源利用率、學習反饋等。針對混合式教學線上過程性特征，開展系統(tǒng)客觀評價、教師評價、學習者自評與互評等多主體評價。

3 結(jié)語

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下，工程教育人才培養(yǎng)面臨著大變革，其中課程教學是核心內(nèi)容。本文在對工程教育培養(yǎng)目標深入分析基礎之上，針對性引入工程教育領域的OBE理念，將其設計思想與混合式教學模式融合，構(gòu)建符合工程教育課程教學特點的混合式教學模式。該教學模式重構(gòu)課程教學體系，以學習產(chǎn)出為導向，反向設計混合式教學組織，課程資源建設體現(xiàn)鮮明的以學生為中心的特點，教學實施過程注重學生計算思維、創(chuàng)新思維等高階素養(yǎng)提升，評價方式多元化、過程性、層次化特點明顯。該混合式課程教學模式能為新時期工程教育課程改革起到借鑒作用。