基于OBE理念的通識課程教學實踐及效果分析

吳海娜 李國云 楊廣武 籍亞玲

［摘 要］國內(nèi)高校積極探索基于OBE教育理念的通識課程教學改革，其實踐成效需要更多的具體案例來借鑒和總結(jié)經(jīng)驗。文章結(jié)合東北大學物理與人類未來（雙語）通識課程教學實踐，基于OBE理念設計教學，嘗試性地利用BB平臺將各教學環(huán)節(jié)與課程目的和評估對標，通過學習數(shù)據(jù)來探討課程設計的合理性并分析學生的學習效果。此舉將混合式課程內(nèi)容建設、學習評測、學生學習行為管理跟專業(yè)培養(yǎng)目標進行關聯(lián)，有助于持續(xù)提高教學質(zhì)量，進而提高學生的學習成效。

［關鍵詞］OBE理念；通識課程；BB平臺；目的與評估

［中圖分類號］ G642 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）11-0027-04

一、問題的提出

在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革背景下，2015年5月19日，國務院正式印發(fā)《中國制造2025》。教育部自2017年以來積極推進新工科建設，全力探索形成引領全球工程教育的中國特色教育模式。 2017版的《工程教育認證標準》采用國際上最具影響力的工程教育學位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》，實現(xiàn)我國工程教育質(zhì)量標準國際互認。國際互認的基礎是實質(zhì)等效性，遵循成果導向教育（Outcome-based Education，簡稱OBE）、以學生為中心并持續(xù)改進的基本理念。隨著近年來我國積極推進工程教育認證工作，OBE的教育理念越來越廣泛地與應用型人才培養(yǎng)結(jié)合起來，形成一種新型的人才培養(yǎng)模式，并在“一流本科”“一流專業(yè)”以及“一流課程”的建設及實踐中發(fā)揮著愈發(fā)重要的作用[1-2]。

隨著智能制造、云計算、人工智能、機器人等新工科專業(yè)的發(fā)展，未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟對實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復合型新工科人才的需求日益迫切。為彌補高等教育專業(yè)化培養(yǎng)模式的局限性，我國高等學校也在積極探索通識教育與專業(yè)教育相融合的本科教育改革[3]。

雖然通識教育理念已在國內(nèi)外高校得到較為普遍的認可，長期實踐表明，通識課程是實現(xiàn)通識教育理念的主要載體和渠道。但是，通識教育的成功如何界定？學生的學習成效如何去評價？不少高校構建了基于OBE理念的通識教育課程教學與評估體系，制定了人才培養(yǎng)方案，構建了課程目標及達成途徑[4]。本文以東北大學物理與人類未來（雙語）通識課程為例，引入OBE教育理念，構建網(wǎng)絡課程并通過分析具體教學實踐中的學習行為數(shù)據(jù)，形成對課程設計的評估結(jié)果和改進建議，為實現(xiàn)基于OBE理念的通識課程建設和發(fā)展提供有益借鑒。

二、OBE理念的教育模式變革

隨著國內(nèi)外工程教育認證的發(fā)展，以及應用新興信息技術可以實現(xiàn)教學組織模式改革及教學質(zhì)量的精準識別和檢測，OBE成為各國教育改革的主流理念，是推動高校教育質(zhì)量提升的重要思想之一。OBE最早由美國學者斯派蒂（Spady， William G）于1981年提出，強調(diào)圍繞學習產(chǎn)出來進行教學設計，組織教學和實施評價，確保實現(xiàn)預期學習成果[5]，斯派蒂等將OBE拓展到終身學習領域[6]。OBE理念適應了工業(yè)化向信息化轉(zhuǎn)變的時代潮流，自提出后便引起全球范圍內(nèi)的教育變革[7-8]。

當前高校中針對本科生的通識選修課程越來越多，旨在培養(yǎng)學生的基礎能力、協(xié)作溝通能力、主動學習能力以及解決實際問題的能力?，F(xiàn)實情況是，由于通識課程大多數(shù)是考查課，部分課程沒有挑戰(zhàn)度，容易通過，被稱為“水課”[9]。出現(xiàn)這種情況實質(zhì)上是通識課程目標與教學內(nèi)容缺乏相互支撐的邏輯對應關系。如何明晰課程目標并與學生的實際學習成效一一對應，OBE理念給出了關于課程建設與評價的新視角[10]。下面以物理與人類未來（雙語）通識課程基于OBE理念的具體實踐案例進行分析和總結(jié)，以期持續(xù)提高通識課程教學質(zhì)量。

三、基于OBE理念的通識課程教學設計

物理與人類未來（雙語）課程是面向本科生的通識選修課。在新工科時代，從信息社會對現(xiàn)代綜合人才的需求出發(fā)，采用OBE理念對課程教學進行設計和重塑，形成以成果為導向的新型教學方案。2020年春季學期，我們對選修該課程的48名學生（其中大一學生26人，大二學生22人）利用Blackboard（簡稱BB）平臺進行教學實踐和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

（一） 設計框架

課程實施線上線下混合式教學，一共32學時，10周課程，其中4周為自主學習，6周為線上直播課程學習。通過BB平臺的學習行為管理中心來引導和管理學生的在線學習，并設計網(wǎng)絡課程教學活動與教學目的和評估匹配。選課的學生主要為理工科學生，結(jié)合東北大學理工科專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標，進一步明確該課程的學習目標，具體如表1所示，BB中設計的各種教學活動與之一一對應。

在OBE教學設計中，課程學習目標由傳統(tǒng)的基礎知識的學習轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸R、能力、價值、創(chuàng)造”的綜合目標的學習，著重于讓學生提升運用物理學的基本原理、科學方法及技術解決實際問題的能力。課程教學活動與學生培養(yǎng)目標及評估相關聯(lián)。經(jīng)過一學期學生學習活動的數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，課程教學活動設計基本涵蓋了教學目的，12項目標和評估中有9項可以評估，其中第3項“設計/開發(fā)解決方案”、第10項“溝通”的對應較為明顯。但第1項、第7項和第11項沒有對應，這說明應調(diào)整教學活動或課程目標使之能夠量化并有產(chǎn)出。上述結(jié)果可以為教師進一步優(yōu)化教學設計和為教學管理部門提供課程質(zhì)量評價提供依據(jù)。

（二）教學內(nèi)容框架

學生對課程的學習以成績評定規(guī)則為引導，網(wǎng)絡課程學習成績占50%，團隊項目成績占40%，課上討論占10%。表2為基于OBE理念的課程層面教學內(nèi)容設計框架，對知識和能力進行定義、實現(xiàn)、評價和使用四個步驟的設計。

整個學期學生對上述網(wǎng)絡課程各部分的點擊數(shù)情況見圖1，知識和能力兩個維度的點擊數(shù)比值約為6：4（知識維度中演示實驗視頻由天津中德應用技術大學楊廣武老師研發(fā)團隊提供）， 這與學生的學習認知規(guī)律相符合。再細致分析能力維度點擊數(shù)的數(shù)據(jù)見圖2，可以看出，作業(yè)提交點擊次數(shù)最多，高達950次，其次是學習引導及課程安排，這體現(xiàn)出學生具有一定的自主學習能力。

（三）項目驅(qū)動的PBL教學

目前，教育已經(jīng)進入4.0 時代，新時代需要高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、團結(jié)協(xié)作、解決問題能力的新型高素質(zhì)人才?；谛聲r代新工科建設對人才培養(yǎng)的要求，把OBE（結(jié)果導向教育）理念和PBL（基于問題的學習）教學法引入課程設計，圍繞實際人才需求明確課程對學生的培養(yǎng)目標；從解決具體實際問題出發(fā)，把教師對知識系統(tǒng)性的講授與發(fā)揮學生的創(chuàng)造性思維和主觀能動性相結(jié)合，在解決問題的過程中培養(yǎng)學生自主學習、分工協(xié)作的能力，以提高學生的學習成效。

可以在物理與人類未來（雙語）課程中加大學生合作探究式學習及自主學習的比重，激發(fā)學生主動學習以物理學為基礎的自然科學的興趣。按照自由組隊的原則，每隊人數(shù)不超過5人，全班分為13個小組。項目題目來源于2020年國際青年物理學家競賽（簡稱“IYPT”）17道題目中的5道題目，遴選原則為無需特殊的實驗儀器，學生在家也能自己做實驗。例如，其中一道題目為“不起眼的瓶子”，將點燃的蠟燭放在瓶子后面，如果從蠟燭的對面吹瓶子，蠟燭同樣可能熄滅，好像瓶子根本不在那里，解釋這個現(xiàn)象。從上述開放性問題出發(fā)，學生通過團隊合作，深入探討如何通過解決實際問題來鍛煉其綜合實踐能力。每周團隊日志等活動都在BB平臺上記錄完成。圖3給出BB平臺上的學生分組及點擊情況，縱坐標線段表示人數(shù)，柱狀表示點擊次數(shù)。數(shù)據(jù)顯示，每組平均點擊數(shù)為85次，第12組（4人）點擊次數(shù)最少，為14次，第2組（5人）點擊次數(shù)最多，為272次。每組總?cè)藬?shù)和總點擊數(shù)沒有規(guī)律性，跟每組學生的具體情況有關。

從網(wǎng)絡學習時間數(shù)據(jù)來看（見圖4），每組在BB平臺停留時間平均為15.8小時，第10組（3人）停留時間最少，為2.84小時，第7組（5人）停留時間最多，為31.32小時。從圖4還可以看出，周三在BB平臺上活動的時間最多，其次是周四和周日，周六在BB平臺上活動的時間最少。分析其原因，有可能是因為全校周三下午一般不安排課程，團隊有一個相對集中的時間開展項目。之后的教學設計也可以將學生的課表考慮在內(nèi)，為學生提供更加合理便利的學習活動。

團隊從組建、選題、分工、共享及討論，到最終的項目書面報告上傳及項目答辯PPT提交，所有流程都通過BB來完成。BB平臺自動收集學生訪問頻次、訪問模塊及在線時間等數(shù)據(jù)，勾勒出各團隊的學習畫像，對教師在課程結(jié)束之后反思總結(jié)及螺旋式上升優(yōu)化課程非常有幫助。

（四）評價和使用學習成果

表3給出修讀課程的48名學生整個學期的BB平臺學習時長情況。可以看出，有個別學生的學習時長為0，這表明此學生并未參與團隊項目合作；有學生學習時長高達16.31小時，通過對這個學生單個數(shù)據(jù)報告可以看出，他主要負責團隊項目的安排及作業(yè)提交，并自行學習了拓展資源。從教師的角度來看，可以在教學過程中對學生及時進行個性化干預，以保證課程結(jié)束時更多學生的學習成效。從學生的角度來看，大量的線上學習行為數(shù)據(jù)為學生提供了學習行為及學習效果分析報告，這可以幫助學生進行個人能力評估及“知識-能力”學習成果評價。

上述數(shù)據(jù)表明，引入OBE理念，利用信息技術對學生的學習行為進行記錄及評估，可以量化學生的學習進展和學習效果，幫助教師調(diào)整教學策略，從而獲得更好的教學成效。

四、結(jié)語

本研究根據(jù)新工科建設教育對新時代人才的實際需求，積極嘗試通識教育課程改革及學習成效評價的有效措施，以物理與人類未來（雙語）通識課程具體案例實踐為例，采用OBE理念對基于BB平臺的混合式課程進行重塑，以學習成果為導向，關注以學生的學為中心，將學生課程學習各環(huán)節(jié)與課程目標和評估一一對標。通過對網(wǎng)絡課程各模塊學生的點擊數(shù)、項目小組的點擊數(shù)、每周學習時間情況及個體的總學習時長數(shù)據(jù)進行分析，說明通過課程內(nèi)容建設及學生行為管理與課程培養(yǎng)目標關聯(lián)，在某種程度上可以保證教學質(zhì)量并切實提升學生的學習能力。從上述分析來看，秉持OBE理念，輔以過程評估可以反向思考整個課程體系，根據(jù)對學生真實的能力和素質(zhì)的評估，根據(jù)大數(shù)據(jù)分析進一步改進課程的設置，不斷優(yōu)化課程設計。相信在OBE理念的指導下，圍繞課程的學習成效來配備相應的教學資源并設計教學環(huán)節(jié)，通識課程將會切實提升學生的協(xié)作溝通能力、分析和解決實際問題能力。

［ 參 考 文 獻 ］

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[3］ 周宏，董云川. 大學觀承轉(zhuǎn)與通識教育旨趣[J].高教發(fā)展與評估，2020（5）：37-44.

[4］ 張男星，張煉，王新鳳，等.理解OBE：起源、核心與實踐邊界：兼議專業(yè)教育的范式轉(zhuǎn)變[J].高等工程教育研究，2020（3）：109-115.

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[8］ 范圣法，黃婕，張先梅，等.基于“產(chǎn)出導向（OBE）”理念的本科教學培養(yǎng)體系探究[J].教育理論與實踐，2019（24）：6-8.

[9］ 李志義.“水課”與“金課”之我見[J].中國大學教學，2018（12）：24-29.

[10］ 蘇芃，李曼麗.基于OBE理念，構建通識教育課程教學與評估體系：以清華大學為例[J].高等工程教育研究，2018（2）：129-135.

［責任編輯：陳 明］