基于OBE理念的線上教學(xué)設(shè)計與探索

王璐　王瑜　劉寶林

摘 ?要：針對疫情期間“停課不停學(xué)”必須采取線上授課的情況下。如何保證教學(xué)質(zhì)量不減，課程標(biāo)準(zhǔn)不降成為所有高等學(xué)校教師所面臨的問題。文章以中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)的本科生課程“測試技術(shù)”為例，進(jìn)行了基于OBE理念的線上課堂設(shè)計與探索。依據(jù)OBE理念，從學(xué)情分析、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)評價等三個方面對線上課程進(jìn)行了改進(jìn)。教學(xué)實踐結(jié)果證明，相比線下面對面教學(xué)，經(jīng)過基于OBE理念的教學(xué)改進(jìn)之后，線上教學(xué)的效果不僅沒有降低，還激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生們的創(chuàng)新思維以及工程應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：OBE;線上教學(xué);課程設(shè)計;測試技術(shù)

中圖分類號：G642 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2021）01-0102-04

Abstract： Because of the outbreak of the COVID-19， our government have put forward the policy that although we could not go to school， we must mot suspending class. Therefore， almost every domestic university began to establish the online course. But the professor in the university was up against a big problem which was how to guarantee the teaching effectiveness. Under this condition， this paper proposes a curriculum design method based on the new education concept Outcome Based Education （OBE）. Take the undergraduate course "Measurement technology" of Geological engineering in China university of Geoscience （Beijing）， the background of the students， the teaching method and the evaluation of the teaching have been improved. The teaching result have proved that the teaching effectiveness of the online class not only degraded， but also motivated the study enthusiasm of the student， and cultivated the innovative thinking and engineering application ability.

Keywords： OBE; online class; curriculum design; measurement technology

引言

2020年初，全國范圍內(nèi)爆發(fā)了新冠肺炎疫情，2020年2月4日，教育部發(fā)布了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，提出了延期開學(xué)期間“停課不停教，停課不停學(xué)”的指導(dǎo)方針[1]。因此，全國各大院校開始了進(jìn)行線上授課。線上授課的最大缺點是師生之間缺乏互動，老師不能及時洞察學(xué)生對新知識的接受情況[2-3]。因此，怎么樣在線上授課的情況下，保證課程標(biāo)準(zhǔn)不降，教學(xué)質(zhì)量不減是眾多高校老師面臨的難題。

OBE（Outcome Based Education）是一種以成果為導(dǎo)向的教育模式，OBE關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)后能夠?qū)W到什么，能夠取得的什么成果，能夠獲得什么能力，能否滿足社會對學(xué)生能力的需求，全過程都是圍繞如何實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)結(jié)果來展開，是一種“以學(xué)生為中心”的教育哲學(xué)[4]?？朔鹘y(tǒng)教育以“教師為中心”的教師教什么、學(xué)生學(xué)什么，而不關(guān)注學(xué)生需要什么的缺點，OBE教育理念更有助于培養(yǎng)出社會所需人才，減小學(xué)校教授知識與社會應(yīng)用之間的代溝，更符合現(xiàn)代社會對教育的需求。因此，作者以中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專業(yè)本科生課程《測試技術(shù)》為案例，依據(jù)OBE教學(xué)理念，對線上授課進(jìn)行了設(shè)計與改進(jìn)。

一、學(xué)情分析

首先對中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專業(yè)的本科生的基本情況進(jìn)行了分析。中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專業(yè)傳承于1954年成立的原探礦工程系探礦工程專業(yè)，是我校最早從事本科生培養(yǎng)的專業(yè)之一，在鉆探/鉆井技術(shù)、隧道與地下空間開發(fā)方面形成了較強的專業(yè)優(yōu)勢和鮮明的專業(yè)特色。本科生專業(yè)課程設(shè)置多為培養(yǎng)學(xué)生在力學(xué)、機械設(shè)計、工程地質(zhì)方面的知識積累，在電子電路、測量控制方面的基礎(chǔ)課程相對缺乏。而測試技術(shù)這門課，需要學(xué)生們掌握基礎(chǔ)課程電路技術(shù)、大學(xué)物理，高等數(shù)學(xué)，信號與系統(tǒng)等方面的知識。這個基本情況是無論線上與線下都存在的一個共性問題。而針對線上教學(xué)，還有存在獨特的問題。中國地質(zhì)大學(xué)（北京）在開學(xué)之初，對全校師生進(jìn)行了問卷調(diào)查，主要存在以下問題：

（一）網(wǎng)絡(luò)卡頓，直播教學(xué)困難

春季學(xué)期開學(xué)之初，全國范圍內(nèi)開展線上授課，由于教學(xué)軟件技術(shù)不成熟，以及承載量的限制，無論哪一種直播軟件，都出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)卡頓的現(xiàn)象，學(xué)生不能按時進(jìn)入課堂，教師直播不流暢，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。并且學(xué)生遍布全國各地，網(wǎng)絡(luò)條件參差不齊，對于極少數(shù)的留學(xué)生，還存在時差的問題。因此，對嚴(yán)格按照課表上的安排進(jìn)行在線直播授課非常困難。開學(xué)之初，我校對學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了調(diào)研，收到4873份有效樣本。針對學(xué)生自己喜歡的線上授課模式進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果如表1所示，喜歡錄播教學(xué)的學(xué)生達(dá)到了71.8%，喜歡直播教學(xué)的學(xué)生僅僅為30.45%。

（二）線下無老師監(jiān)督，注意力難集中

線下教學(xué)模式中，一節(jié)課45分鐘，在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生基本還可以集中注意力完成課堂學(xué)習(xí)任務(wù)。在家里溫暖舒適但是略顯散漫的環(huán)境中，學(xué)生整體反應(yīng)自我約束力不足，不能長時間高度集中注意力。圖1為關(guān)于學(xué)生專注屏幕學(xué)習(xí)的時間調(diào)查結(jié)果。調(diào)查結(jié)果顯示，僅有21%的學(xué)生認(rèn)為，自己能夠?qū)Ｗ㈦娔X屏幕進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)的時間為40分鐘。68%的學(xué)生認(rèn)為自己專注屏幕學(xué)習(xí)的時間為30分鐘，還有3%的學(xué)生認(rèn)為自己專注屏幕學(xué)習(xí)的時間僅僅為15分鐘。也就是大部分學(xué)生在沒有老師的引導(dǎo)下，他們的集中注意力學(xué)習(xí)的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到一節(jié)課的時間。

另外，學(xué)生們還反映沒有教材，不習(xí)慣線上學(xué)習(xí)等等許多問題。因此，面對如此多的問題，作者對中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專業(yè)的本科生課程“測試技術(shù)”進(jìn)行了基于OBE理念的教學(xué)設(shè)計與改進(jìn)。

二、基于OBE理念的教學(xué)設(shè)計

OBE理念即以成果為導(dǎo)向的教學(xué)模式[5]。因此，首先，必須明確針對地質(zhì)工程專業(yè)“測試技術(shù)”課程的教學(xué)目標(biāo)。我校教學(xué)大綱中指出：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握測試技術(shù)的基本概念和方法，對傳感器原理與應(yīng)用有較深入的認(rèn)識與理解，掌握常用測試系統(tǒng)性能的評價方式以及信號分析的基本方法，熟悉本專業(yè)方向常用工程參數(shù)的檢測方法，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力?？傊?，經(jīng)過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生畢業(yè)后無論進(jìn)行研究生學(xué)習(xí)深造，還是進(jìn)入工作崗位，都要能夠具備對常用工程參數(shù)檢測的能力?；诖四繕?biāo)，進(jìn)行了線上教學(xué)設(shè)計。

（一）教學(xué)內(nèi)容的確定

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，如圖2所示。每一章節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，都服務(wù)于教學(xué)目標(biāo)。充分利用有效的上課學(xué)時，最大程度的提高了教學(xué)效果。

（二）教學(xué)方式的設(shè)計

本次在線教學(xué)開啟以“模塊化錄播教學(xué)”為中心，翻轉(zhuǎn)式課堂、直播課堂，線上線下討論等多種教學(xué)模式相輔相成來進(jìn)行。

錄播教學(xué)的優(yōu)點在于不要求教與學(xué)同步，這樣，充分解決了網(wǎng)絡(luò)卡頓，學(xué)生無法準(zhǔn)時進(jìn)入直播課堂的問題，學(xué)生可以自由地安排學(xué)習(xí)時間，并針對重點難點進(jìn)行重復(fù)循環(huán)學(xué)習(xí)。并且，教師還可以實時觀察每位學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。以超星學(xué)習(xí)通為例，學(xué)生對每個任務(wù)點的完成情況如圖3所示。其中反芻比=視頻觀看時長/視頻實際時長。也就是說如果學(xué)生利用倍速觀看視頻，反芻比會降低。這樣側(cè)面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)真程度。“模塊化錄播教學(xué)”即將每個知識點設(shè)置成一個微課，時間嚴(yán)格控制30分鐘左右，解決學(xué)生線上學(xué)習(xí)過程中注意力不集中的問題，如此，學(xué)生學(xué)習(xí)完一個知識點之后，進(jìn)行充分的消化吸收和休息后，進(jìn)行下一個知識點的學(xué)習(xí)。這樣使學(xué)生學(xué)習(xí)效率更高，確保了學(xué)習(xí)效果。但是錄播教學(xué)的缺點也很明確，教師不能清晰的洞察學(xué)生學(xué)習(xí)效果，就不能對學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行及時調(diào)整。此時就需要其他教學(xué)方式的支持。

翻轉(zhuǎn)課堂加深知識點的掌握程度。翻轉(zhuǎn)課堂是教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺布置作業(yè)，學(xué)生完成作業(yè)后上傳，教師根據(jù)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改和點評。以超星學(xué)習(xí)通為例，作者充分利用“章節(jié)測驗”功能，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計。出題過程中，針對學(xué)習(xí)內(nèi)容中的重點難點進(jìn)行考核，并能查看學(xué)生對知識點的掌握情況。圖4是對5個知識點的考核，其中題目2的正確率僅僅為56%，可知，一大部分的學(xué)生沒有掌握此知識點，因此需要有的放矢，重點講解。此時，就需要發(fā)揮直播軟件的功能。

直播軟件可以采用騰訊課堂或者騰訊會議，采用共享屏幕模式，和學(xué)生們在線討論問題，并且可以在線板書，雖然與學(xué)生們處于不同的空間，但是依然實現(xiàn)了在線教學(xué)的效果。因為學(xué)生已經(jīng)提前學(xué)習(xí)了錄播課程，在直播答疑時的效率非常之高，并且課堂非?；钴S。當(dāng)然，線下我們也設(shè)置了微信討論群，在群中，學(xué)生隨時可以提出課程相關(guān)問題，很多時候，在老師解答之前，學(xué)生們之間已經(jīng)展開了激烈的討論。這樣的線下討論是必須的，這是師生之間思維的碰撞，真正實現(xiàn)了課堂深度的拓展，鞏固和強化教學(xué)效果。

以上教學(xué)模式雖然都為線上進(jìn)行，但是都以O(shè)BE理念進(jìn)行設(shè)計，大部分學(xué)生反映，線上教學(xué)質(zhì)量一點不比面對面教學(xué)效果差。甚至，學(xué)生們開始喜歡上了線上教學(xué)。

（三）作業(yè)形式的設(shè)計

以教學(xué)目標(biāo)中“通過本門課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該具備對常用工程參數(shù)檢測的能力”為依據(jù)，進(jìn)行大作業(yè)的設(shè)計。作者從開始上第一節(jié)課之初就將作業(yè)要求公布給學(xué)生，要求學(xué)生自己設(shè)計一套試驗裝置，對一個物理量實現(xiàn)測量，最好是與地質(zhì)工程相關(guān)的物理量。因此，從一開始接觸這門課，學(xué)生們就會帶著問題、瞄準(zhǔn)目標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí)。而且，此作業(yè)的設(shè)計，充分考驗了學(xué)生們將課本知識應(yīng)用于實踐的能力。在課程結(jié)束的時候，大部分同學(xué)都能夠交上一個簡單的測試裝置。如圖5所示。

并不是每個同學(xué)都能夠制作出一個完整的測試系統(tǒng)，但是大部分同學(xué)根據(jù)自己的思考，并能結(jié)合所學(xué)內(nèi)容可以構(gòu)建出一個完整的測量方案，比如有一位同學(xué)根據(jù)疫情期間醫(yī)護(hù)人員很忙很累，他用光電傳感器設(shè)計了自動檢測輸液狀態(tài)的測試系統(tǒng)，如果輸完液，可以自動報警，這樣來減小醫(yī)護(hù)人員的工作強度。有同學(xué)根據(jù)福建泉州的賓館倒塌事件，設(shè)計了應(yīng)變傳感器來監(jiān)測房屋形變，他說，如果應(yīng)變傳感器測量到了樓房應(yīng)變超出了安全范圍就可以報警，哪怕提前一分鐘，也能挽救一部分人的生命。

通過該作業(yè)的訓(xùn)練，90%以上的學(xué)生可以實現(xiàn)完整的測試系統(tǒng)的設(shè)計方案，10%的同學(xué)實現(xiàn)了測試裝置的實際搭建。通過學(xué)生的作業(yè)情況可知，完成了教學(xué)目標(biāo)。

三、學(xué)生對線上教學(xué)的評價結(jié)果

課程結(jié)束后，讓選課的88名本科生依據(jù)教學(xué)效果和自己的收獲對基于OBE的線上教學(xué)改革的滿意度進(jìn)行評價。學(xué)生們的反饋如圖6所示。

其中，非常滿意的占31.8%，滿意占27.27%，比較滿意占19.31%，不滿意的僅為4.5%。說明學(xué)生們普遍對基于OBE理念的線上教學(xué)模式比較滿意。

四、結(jié)論

針對疫情期間線上教學(xué)所面臨的種種難題，依據(jù)OBE教育理念，對地質(zhì)工程專業(yè)本科程課程“測試技術(shù)”進(jìn)行了教學(xué)改進(jìn)與教學(xué)設(shè)計，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，詳細(xì)介紹了教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，教學(xué)模式的設(shè)計，課堂作業(yè)的設(shè)計。教學(xué)過程中的每個環(huán)節(jié)的設(shè)計，都是以教學(xué)目標(biāo)為中心，都是為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)而服務(wù)。通過今年春季線上課程的實踐表明，該課程設(shè)計達(dá)到了較好的教學(xué)效果。78.4%的學(xué)生對課堂效果比較滿意。

參考文獻(xiàn)：

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基金項目：中華人民共和國教育部辦公廳“中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點”（教高廳函[2019]46號）;中國地質(zhì)大學(xué)（北京）2016年度教學(xué)研究與教學(xué)改革項目“地質(zhì)工程虛擬仿真實驗教學(xué)平臺方案研究”（編號：JGYB201602）

作者簡介：王璐（1988-），女，漢族，河南安陽人，工學(xué)博士，講師，研究方向：隨鉆測量技術(shù)。