基于OBE理念的工程測量課程教學改革與實踐

王宇會

[關(guān)鍵詞]OBE理念;工程測量課程;課程改革

OBE是Outcomes-based Education的簡寫，大多翻譯為成果導向教育。它是指教學設計和教學實施的目標為學生通過教育過程最后所取得的學習成果（learningoutcomes）。這個教育理念被認為是追求卓越教育的正確方向，并被《華盛頓協(xié)議》成員所采用，2016年我國正式成為該協(xié)議的成員。2005年以來，我國開始構(gòu)建工程教育專業(yè)認證體系，2015 年發(fā)布了《工程教育認證標準》，開始貫徹實施OBE教育理念，并將其體現(xiàn)于認證全過程[1]。

筆者所在的廣東工業(yè)大學土木與交通工程學院是較早啟動專業(yè)認證的教學單位之一。目前，學院的8個專業(yè)中有3個專業(yè)已經(jīng)通過認證/評估，1個專業(yè)已通過申請，正在準備下一步工作。工程測量是本學院所有專業(yè)都開設的課程，為配合各專業(yè)的認證工作，測繪工程系的教師基于OBE的教學理念對工程測量課程的以下幾方面進行了積極的教學改革與實踐。

一、明確課程支撐的畢業(yè)要求，確定課程教學環(huán)節(jié)及教學目標

OBE的教學理念要求進行反向設計：根據(jù)內(nèi)外需求確定專業(yè)的培養(yǎng)目標，再根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標確定畢業(yè)要求，最后將畢業(yè)要求逐條落實到每門具體課程中[2]。而且，畢業(yè)要求要與教學內(nèi)容相對應，這種對應關(guān)系為確定教學內(nèi)容和學時數(shù)提供了依據(jù)。

在實際操作中，人才培養(yǎng)方案是由開課專業(yè)制訂的，承擔工程測量課程教學任務的是測繪工程專業(yè)，兩者往往不在同一個系所。教師在接受教學任務時，首先需要明確工程測量課程在開課專業(yè)課程體系中的作用，即明確課程所支撐的畢業(yè)要求。這就要與開課專業(yè)進行交流溝通，明確課程所支撐的畢業(yè)要求指標點，確定開課專業(yè)對課程的要求，再根據(jù)上述要求確定課程的學時數(shù)、學分數(shù)。

工程測量是一門實踐性非常強的課程，需要設置3個教學環(huán)節(jié)即理論課、實驗課和實習課。通過與開課專業(yè)進行溝通，本課程理論課的學分數(shù)為1.5或2，實驗課的學分數(shù)為0.5，實習課的學分數(shù)為1.5或2。

二、基于OBE理念的教學大綱的修訂

教學大綱是一門課程的綱領性文件，教與學的依據(jù)，是落實人才培養(yǎng)目標、規(guī)范教學行為以及指導學生有效學習的最基本文件[3]。跟傳統(tǒng)的教學大綱相比，基于OBE理念的教學大綱增加和改進了以下幾方面的內(nèi)容。

（一）課程目標

課程目標是課程教學要達到的目標，基于OBE理念的課程目標，需體現(xiàn)學生通過本課程的學習能夠達到的能力要求，是課程體系與畢業(yè)要求支撐矩陣在課程中的落腳點。

根據(jù)思考與信息處理的路徑，布魯姆（Bloom）將學習層次分為6個級別，它們從低到高依次為記憶（remem?bering）、理解（understanding）、應用（applying）、分析（ana?lyzing）、評價（evaluating）和創(chuàng)造（creating）[4]。在工程測量這門課程中，理論課以教師講授為主，是學生接受工程測量知識、了解測量過程的開始，所以主要以記憶、理解為主。實驗課是學生開始接觸測量儀器設備、試驗測量方法的環(huán)節(jié)。通過實驗，學生可以對理論課所學內(nèi)容進行具體實踐，是實習的基礎，所以主要以應用、分析為主。學生在實習課可以將理論課和實驗課上所學知識加以綜合運用，以完成一定的學習任務，主要以評價和創(chuàng)造為主。

經(jīng)過上述分析、總結(jié)，擬定相關(guān)專業(yè)工程測量課程3個環(huán)節(jié)的教學目標。比如某專業(yè)理論課程的一個教學目標為理解工程測量的基本原理、基本方法;實驗課程的一個教學目標為學會工程測量常規(guī)儀器設備的基本操作，并將其應用于普通測量實踐中;實習課程的一個教學目標為能夠運用工程測量的理論知識和技術(shù)手段，設計簡單的控制網(wǎng)，獲取控制網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析和處理，完成相關(guān)工程測量工作。

（二）教學內(nèi)容

依據(jù)OBE的教學理念，課程教學內(nèi)容、教學方式應根據(jù)課程目標進行設計，要支持課程全部目標的達成。

作為獨立的課程，非測繪專業(yè)的工程測量課程的內(nèi)容應包含2部分。一部分是測量的基本原理和基本方法，具體內(nèi)容包括測量的3項基本工作（水平角測量、水平距離測量和高差測量）、控制測量、碎部測量與地形圖的應用。另一部分是工程測量在各專業(yè)的應用，這部分由于專業(yè)要求不同，內(nèi)容差別較大。比如土木工程專業(yè)需要進行場地平整與建筑放樣，道橋?qū)I(yè)需要進行曲線測設，給排水和暖通專業(yè)需要進行管道測設等。

受學時數(shù)的限制，相配套的實驗課的教學內(nèi)容有常規(guī)測量儀器（DS3型水準儀、全站儀等）的認識與普通測量方法（普通水準測量、測回法觀測水平角等）的實驗。

實習的課程內(nèi)容包含簡單控制網(wǎng)（水準路線、單一導線等）的布設、觀測、成果計算、碎部測量和測設等。

在具體內(nèi)容設計上，為滿足不同基礎學生的能力差異，教學內(nèi)容分為必學和選學/選做兩部分。比如在地形圖應用中，必學內(nèi)容為地形圖的基礎應用，選學內(nèi)容為場地平整（方格法、斷面法、等高線法等）;實驗教學中普通水準測量是必做內(nèi)容，四等水準是選做內(nèi)容，學生可利用實驗室開放的時間進行自修;實習教學中曲線測設部分，放樣圓曲線是必做內(nèi)容，緩和曲線的測設是選做內(nèi)容，只有完成速度快、效率高的組選做。對于選學/選做內(nèi)容，教師僅提供相關(guān)學習資料，并在學生學習遇到困難時予以適當?shù)妮o導，并不作為全部學生學習的要求。這樣的設置，既對學有余力的學生提出更高的要求，又使學習基礎較差的學生能達到課程的基本教學目標。

（三）教學方法

教學方法包括教師教的方法和學生學的方法，通常有講授法、討論法、直觀演示法、練習法、任務驅(qū)動法、自主學習法等。依據(jù)OBE理念，課程的教學方式要有利于課程目標的達成，以促成學生能力的養(yǎng)成。

根據(jù)工程測量課程3個教學環(huán)節(jié)的特點，理論課以教師講授法為主，輔以討論法和自主學習法;實驗課以練習法為主，輔以直觀演示法和任務驅(qū)動法;實習課以任務驅(qū)動法為主，輔以討論法和自主學習法。

工程測量課程的3個教學環(huán)節(jié)中，理論和實驗是基礎，而學習一門新的課程，需要通過實踐才更好理解所學概念的實際含義、各種測量方法之間的聯(lián)系與區(qū)別，所以實習很重要。為保證教學質(zhì)量，實習采用任務驅(qū)動法，給學生的實習任務是完成一定區(qū)域的控制測量、碎部測量和與自己專業(yè)相適應的放樣。學生接到任務書后，以小組為單位，按照測量規(guī)范的要求，結(jié)合理論知識以及實驗技能，通過分析、討論給出項目實施的具體方案，并且實地驗證方案的可行性[5]，最后完成教師下達的實習任務。學生在實習過程中，教師進行現(xiàn)場指導，及時有效地引導學生主動完成任務。

（四）考核與成績評定的方法

為考核學生的學習效果、儀器操作技能及實施測量項目的能力，結(jié)合教師多年的教學經(jīng)驗，工程測量課程采用了靈活多樣的課程考核方式。

其理論考核方式以卷面考試為主，題型有名詞解釋、判斷正誤、問答、計算等，主要考核學生對測量基本知識、基本理論的記憶與理解程度。實驗考核主要采用競賽式單人實際操作的形式[6]，以考核學生操作儀器的熟練程度以及對測量方法的運用能力。實習以操作、實習報告以及成果質(zhì)量為考核的主要內(nèi)容[7]，考核學生的工程項目實施能力。

為考查學生在整個教學過程中的學習狀態(tài)，3個教學環(huán)節(jié)的考核都加入了平時的課程學習表現(xiàn)。

三、基于OBE理念的教學改革

基于OBE理念的教學和傳統(tǒng)的教學有許多不同之處，為保證教學符合OBE理念，使盡量多的學生在課程結(jié)束時能夠達到課程目標，工程測量課程教學進行了以下幾個方面的改革。

（一）讓學生了解清楚課程整體情況

基于OBE理念的教學需要教師在具體講授之前給學生講明這門課程在整個課程體系中的作用、課程目標、教學安排、考試方式等相關(guān)內(nèi)容，以便學生能夠?qū)φn程有整體的印象和清晰的定位。

（二）采用形成性評價的方式

形成性評價是指在課程教學過程中通過各種方式觀察和評價學生的學習狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正或幫扶，引導學生逐步達成課程目標。

課上，教師對學生的觀察往往帶有較強的主觀性，但如果采用現(xiàn)代化的教學方式或教學手段就可以得到客觀的學生學習數(shù)據(jù)，為改進教學提供參考。比如采用雨課堂授課，教師通過對課件PPT進行簡單的修改，適時加入一些簡單的測驗題目、投票環(huán)節(jié)等內(nèi)容，就能在增加學生的課堂參與度的同時，有效地減少教師滿堂灌以及學生因聽課時間過長而容易產(chǎn)生疲憊感的現(xiàn)象。而且重要的是，學生參與課堂教學的相關(guān)數(shù)據(jù)會在第一時間匯總給教師，是做好形成性評價的重要依據(jù)。課下，教師通過微信群、QQ群進行答疑和問題討論。教師可在開課之初建立微信群或QQ群，鼓勵學生在群內(nèi)進行討論。教師看到學生的問題不用第一時間予以回復，而是先等待其他學生發(fā)言。從學生之間的討論和解答中，教師既可以看出學生們對知識的理解與掌握程度，也可以看出自己課上講解的薄弱環(huán)節(jié)。而學生之間的討論，使得學生對知識的記憶與理解更加深刻。更多的時候無需教師參與，學生經(jīng)過一定時間的討論會得到正確的答案或解決的辦法，而這樣解決問題的方式會使學生印象非常深刻，其效果往往比教師直接回答還要好。如果個別學生提問之后，大家都不予以回答，或經(jīng)過一定時間的討論問題仍不能得到解決，或者是討論偏離了正確的方向，教師再在群內(nèi)予以適當?shù)囊龑Щ蚪o出一定的資料，以幫助學生最終正確解決問題。到期末，教師可以匯總每位學生參與討論的情況并將其作為形成性評價的依據(jù)。

在整個教學過程中，不管是通過課上觀察、微信或QQ群討論，還是作業(yè)的批改，教師如果發(fā)現(xiàn)有學習困難的學生，就先了解導致其學習困難的原因，再有針對性地對其進行輔導，或動員基礎較好、學有余力的學生給予其適當?shù)膸椭?，以使更多學生在課程結(jié)束時能達到課程目標的要求。

在實習或?qū)嶒炛?，每位教師往往至少要?個行政班（大概10個小組），由于場地分布較為分散，教師不能全程指導，為保證形成性評價的準確性，除指導教師在現(xiàn)場輔導時需要觀察外，還需要采用學生相互打分和組長推優(yōu)等形式來輔助完成形成性評價。

四、教學質(zhì)量跟蹤及持續(xù)改進

（一）完善聽課制度

配合學校及學院的聽課制度，系所教學主任要求聽課全覆蓋，其他教師尤其是青年教師，每學期的聽課次數(shù)也要達到一定的要求。聽課的重點有2個方面：一是教師講課的情況。通過聽課了解各位教師的講課特點，然后組織相互學習和經(jīng)驗分享，以提升全體教師的講課效果。二是了解學生的學習情況。通過聽課了解學生在課上的具體表現(xiàn)，再與學生交流，了解學生需求，通過反饋問題給班主任或輔導員，解決學生學習過程中出現(xiàn)的問題，盡量促進學生學習效果的提升。

（二）建立課程評價制度

針對課程主要教學環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求，在每學期期末及時開展課程教學質(zhì)量評價。評價的內(nèi)容涉及課程的所有教學環(huán)節(jié)，評價方式包括學生評價、教師自評以及畢業(yè)生反饋等。對這些信息進行定性或定量的統(tǒng)計分析，以判斷課程教學質(zhì)量是否達到培養(yǎng)方案的要求和課程目標。

（三）進行持續(xù)性改進

基于OBE理念的課程評價的焦點，主要是學生學習的成效。通過評價數(shù)據(jù)的橫向比較，可以看出同一屆學生各項能力的長處和短板，教師可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)在后續(xù)的授課中進行有針對性的改進，以實現(xiàn)“教學→評價→改進”的螺旋式上升。通過評價數(shù)據(jù)的縱向比較，可以看出不同屆學生各項能力的差異，也能反映教師教學改進的效果，為其后續(xù)教學的再改進提供數(shù)據(jù)支撐，從而形成持續(xù)性改進的閉環(huán)。

五、結(jié)語

工程測量是工科專業(yè)的專業(yè)基礎課，本文結(jié)合OBE教學理念，在課程大綱、教學方法以及課程質(zhì)量跟蹤及持續(xù)性改進等幾方面進行了改革與實踐，建立了比較完整的課程教學體系，有力地促進了課程教學質(zhì)量的提升。