基于OBE 理念的《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)模式改革研究

黃誠，唐春，徐春霞，甘建軍，鄭芳文

（南昌工程學(xué)院 水利與生態(tài)工程學(xué)院，江西 南昌）

一 引言

“成果導(dǎo)向教育”（OBE）方法是一種聚焦預(yù)期學(xué)習(xí)成果的教育方法，課程設(shè)計要有明確的成果[1]。課程的組成部分是根據(jù)學(xué)生在課程結(jié)束時需要達(dá)到的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果所決定。學(xué)生的學(xué)習(xí)成果有教師通過依據(jù)成果評價體系來進(jìn)行評價[2]。目前，OBE 教學(xué)模式是被《華盛頓協(xié)議》各簽約國廣泛采用的工程教育模式。我國成為該協(xié)議的簽約成員國之后，OBE 教學(xué)理念已全面應(yīng)用于的我國高等工程教育改革中，提升了教學(xué)效果，推動了教學(xué)質(zhì)量的發(fā)展[3-4]。

《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》是南昌工程學(xué)院地質(zhì)工程專業(yè)的專業(yè)核心課，也是水利水電工程、土木工程、水文與水資源工程等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程《工程地質(zhì)》《自然地理學(xué)》等的核心章節(jié)?；诠こ烫厣?，《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)建設(shè)應(yīng)遵循“強(qiáng)化地質(zhì)基礎(chǔ)，突出工程應(yīng)用”的理念，但是，仍存在以學(xué)生為中心的課程教學(xué)模式不完善、缺乏更為符合工程特色的實驗實踐課程教學(xué)相長體系、考核方式欠缺靈活等情況。因此，需要通過OBE 教學(xué)模式在《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用，解決現(xiàn)有教學(xué)模式存在的不足，提高學(xué)生的專業(yè)實踐能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

二 《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程導(dǎo)入OBE 理念的意義

（一） 基于OBE 理念，提高學(xué)生對構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的基本理論和原理的理解程度

《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程具有“三多兩強(qiáng)——內(nèi)容多、概念多、理論多、抽象性強(qiáng)、實踐性強(qiáng)”鮮明的特點(diǎn)。由于以往的教學(xué)無法對地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象進(jìn)行三維立體的呈現(xiàn)以及對地質(zhì)構(gòu)造演化歷史進(jìn)行模擬，導(dǎo)致在上課過程中學(xué)生不能及時理解和消化授課內(nèi)容，課后也無法僅從教材中通過自學(xué)進(jìn)行深刻認(rèn)識。因此，我們設(shè)計了“理論教學(xué)- 課程設(shè)計- 野外實踐”三位一體的教學(xué)模式。在該模式下，不僅課本知識被立體化和形象化，而且課程知識內(nèi)容能串聯(lián)成整體，學(xué)生將能深刻認(rèn)識地質(zhì)構(gòu)造的成因和演化歷史。另外，在講授過程中，將大量科研及實踐中的典型圖片融入PPT，助力情景教學(xué)；將經(jīng)典教學(xué)視頻、習(xí)題等資源引入課程，助力學(xué)生自主學(xué)習(xí)；將兼具科普與專業(yè)知識傳播的公眾號資源推介，助力提升學(xué)生對于專業(yè)及課程的認(rèn)知與興趣。

（二） 基于OBE 理念，提升學(xué)生將理論知識用于解決工程實踐的能力

由于以往的實踐教學(xué)條件受限，導(dǎo)致其工程背景不強(qiáng)。本次教學(xué)改革，實驗室內(nèi)引入地質(zhì)沙盤模型。通過分組布置模型的地形地質(zhì)圖的編繪、地質(zhì)演化歷史的描述等任務(wù)，培養(yǎng)了學(xué)生理論知識分析構(gòu)造問題的能力和獨(dú)立及團(tuán)隊工作的能力（圖1）。依托南昌工程學(xué)院七一水庫實踐教學(xué)基地進(jìn)行野外實習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生解決水利工程滲漏和穩(wěn)定性等復(fù)雜工程地質(zhì)實際問題的能力。

圖1 地質(zhì)沙盤模型教學(xué)

（三） 基于OBE理念，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、反思學(xué)習(xí)的能力

針對我校二本學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力較弱這一現(xiàn)狀，我們以堅持問題為導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動為手段，教學(xué)過程中通過實施“課前預(yù)習(xí)-課中聽課-課后作業(yè)”質(zhì)量全過程監(jiān)控。課前預(yù)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)探究體驗性自我學(xué)習(xí)。課堂教學(xué)和課后階段培養(yǎng)合作和反思學(xué)習(xí)能力。另外，將《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程中的思政元素和課程內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)融合，教學(xué)中靈活嵌入思政理念提升學(xué)生對于課程與專業(yè)的認(rèn)識理解，助力學(xué)生形成正確的“三觀”。如從原生構(gòu)造中存在的化石聯(lián)想到地質(zhì)歷史時期生物大滅絕，讓學(xué)生理解人與自然為什么要和諧共生；從巖相的變化讓學(xué)生理解“滄海桑田”蘊(yùn)含的地質(zhì)辯證思維，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維能力。

三 基于OBE 教學(xué)模式下《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程的探究與改革

（一） 進(jìn)行《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》教學(xué)調(diào)研，明確以O(shè)BE理念為導(dǎo)向的課程教學(xué)設(shè)計

通過調(diào)研國內(nèi)高校地質(zhì)類不同專業(yè)，如地質(zhì)學(xué)、資源勘查工程和地球化學(xué)等的《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程體系的課時與教學(xué)內(nèi)容的差異[6-7]。結(jié)合我校地質(zhì)工程專業(yè)培養(yǎng)方案，根據(jù)《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程設(shè)置、實習(xí)實踐基地情況、實習(xí)過程、教改研究情況，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)、社會需求和學(xué)生情況，明確OBE 理念下的《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》的教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)。學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，達(dá)到掌握各種類型地質(zhì)構(gòu)造的特征、構(gòu)造組合與成因機(jī)制觀察、描述、測量與分析的基本理論、基本知識與方法及其水文地質(zhì)、工程地質(zhì)意義，結(jié)合文獻(xiàn)對地質(zhì)工程中的復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究、評價及指導(dǎo)生產(chǎn)實踐的能力；領(lǐng)會地學(xué)哲學(xué)思維，運(yùn)用辯證唯物主義世界觀和方法論等來探討沉積作用、構(gòu)造演變乃至地球的演變規(guī)律，樹立學(xué)生基于人與自然和諧共生的角度，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析復(fù)雜工程地質(zhì)水文地質(zhì)問題的思維，大膽質(zhì)疑與獨(dú)立思考的科學(xué)精神，學(xué)習(xí)各種基礎(chǔ)地質(zhì)圖件的制作、分析與描述的基本方法。培養(yǎng)學(xué)生信息采集處理與分析能力，科學(xué)地對地質(zhì)工程中的復(fù)雜構(gòu)造問題進(jìn)行研究，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。

（二） 優(yōu)化教材，設(shè)計合理的理論教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容的取舍根據(jù)教學(xué)大綱和課時來進(jìn)行，突出“強(qiáng)化地質(zhì)基礎(chǔ)，突出工程應(yīng)用”的理念，重點(diǎn)結(jié)合工程建設(shè)與地質(zhì)構(gòu)造的幾何特征間的關(guān)系。采用以結(jié)果為導(dǎo)向的OBE 教學(xué)模式，重點(diǎn)講授地質(zhì)構(gòu)造中與幾何學(xué)有關(guān)的內(nèi)容，與學(xué)生將來工作中和工程關(guān)系較小的部分定為非重點(diǎn)章節(jié)，非重點(diǎn)章節(jié)主要為學(xué)生自學(xué)。在實際教學(xué)中把各種地質(zhì)構(gòu)造的幾何學(xué)特征作為地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容，而對各地質(zhì)構(gòu)造的成因、形成作用、歷史演化內(nèi)容就是非重點(diǎn)內(nèi)容。內(nèi)容取舍的目的是讓學(xué)生了解本門課程與專業(yè)的密切關(guān)系及其在專業(yè)中的應(yīng)用，提升學(xué)生對于課程的學(xué)習(xí)興趣與效果。

（三） 設(shè)計基于OBE 模式的實踐教學(xué)

利用南昌工程學(xué)院地質(zhì)實驗室現(xiàn)有資源，以1：20 地質(zhì)沙盤模型作為《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程設(shè)計的教學(xué)對象，培養(yǎng)學(xué)生讀圖、作圖以及提高學(xué)生運(yùn)用理論知識分析構(gòu)造問題的能力，獨(dú)立及團(tuán)隊工作的能力。鍛煉學(xué)生分析構(gòu)造的發(fā)生、時空發(fā)展和演化的能力，培養(yǎng)學(xué)生的構(gòu)造地質(zhì)思維、科研意識，提高實踐動手的能力與綜合素質(zhì)。充分利用玉山七一水庫教學(xué)實踐基地，重構(gòu)《地質(zhì)測繪實習(xí)》教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程，提升學(xué)生利用構(gòu)造知識認(rèn)識、分析、解決難度較大的地質(zhì)工程（水文地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)與工程地質(zhì)等）問題的實踐能力[8]。

（四） 基于OBE 理念，建立課程學(xué)習(xí)成果評價模式

傳統(tǒng)的課程考核方式為“到堂率”占30%和“考試”占70 的成績進(jìn)行考核[9]。這種考核方式不能有效地反映學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)情況。本課程基于實施“課前預(yù)習(xí)- 課中聽課- 課后作業(yè)”教學(xué)質(zhì)量全過程監(jiān)控的教學(xué)過程，不再著重強(qiáng)調(diào)考勤，轉(zhuǎn)而強(qiáng)調(diào)過程學(xué)習(xí)成果，充分考查三階段（每一階段各占10%）學(xué)生的學(xué)習(xí)成果并給予一定的分值。最終構(gòu)建成基于OBE 理念的“理論教學(xué)-課程設(shè)計-野外實踐”三位一體教學(xué)模式。同時，利用線上和線下教學(xué)資源，包括“雨課堂+ 線上資源”發(fā)布的預(yù)設(shè)的練習(xí)題。課中進(jìn)行提問和討論、課后進(jìn)行線上測試及布置與實踐結(jié)合的小論文，將這些考核的結(jié)果記入到課程成績中。

四 基于OBE 理念的教學(xué)設(shè)計及教學(xué)效果評價

（一） 教學(xué)設(shè)計

課前學(xué)生主動學(xué)習(xí)階段：教師在雨課堂中發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生對照課件及預(yù)習(xí)習(xí)題，帶著問題進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生登錄南昌工程學(xué)院《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程網(wǎng)站中的播客單元觀看課程視頻。教師做好預(yù)習(xí)情況監(jiān)督，查看學(xué)生視頻學(xué)習(xí)、課件學(xué)習(xí)及習(xí)題的解答情況。針對具體問題，展開小組討論。在雨課堂中進(jìn)行留言、回復(fù)解答工作，考查學(xué)生課前預(yù)習(xí)的成效。為下一步課堂教學(xué)，有針對性解決同學(xué)學(xué)習(xí)上面的薄弱環(huán)節(jié)做好鋪墊。

課堂教師授課和學(xué)生討論學(xué)習(xí)階段：教師通過收集學(xué)生線上學(xué)習(xí)反饋信息（包括視頻學(xué)習(xí)、課件學(xué)習(xí)及習(xí)題的解答情況、留言、提問和討論等），了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況和疑點(diǎn)難點(diǎn)，以“問題為導(dǎo)向”有針對性地設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行線上線下授課和互動交流。同時，階段性地進(jìn)行相關(guān)測驗，驗證學(xué)習(xí)成果、布置課后拓展作業(yè)任務(wù)給學(xué)生；學(xué)生在線下進(jìn)行復(fù)習(xí)總結(jié)，并完成拓展作業(yè)任務(wù)并提交。

課后學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)階段：布置課后習(xí)題，學(xué)生互改作業(yè)，考查學(xué)生對本節(jié)知識點(diǎn)的掌握情況，對教學(xué)策略進(jìn)行調(diào)整。利用地質(zhì)實驗室的資源，加深對理論知識的認(rèn)識。教師在騰訊課堂上或辦公室線下解答同學(xué)的提問。

（二） 教學(xué)過程

以《沉積地層的接觸關(guān)系》授課內(nèi)容為例，教學(xué)過程分為課前學(xué)生主動預(yù)習(xí)、課中教師授課+ 學(xué)生討論學(xué)習(xí)、課后學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)三階段。課前學(xué)生主動學(xué)習(xí)階段：首先，教師在雨課堂中發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生對照課件及預(yù)習(xí)習(xí)題，帶著問題進(jìn)行學(xué)習(xí)。其次，提醒學(xué)生登錄南昌工程學(xué)院《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程網(wǎng)站中的播客單元（第三講（2）沉積巖的原生構(gòu)造）觀看課程視頻。再次，教師做好預(yù)習(xí)情況監(jiān)督，查看學(xué)生視頻學(xué)習(xí)、課件學(xué)習(xí)及習(xí)題的解答情況。最后，針對具體問題，展開小組討論。在雨課堂中進(jìn)行留言、回復(fù)解答工作，考查學(xué)生課前預(yù)習(xí)的成效。為下一步課堂教學(xué)，有針對性地解決同學(xué)學(xué)習(xí)上面的薄弱環(huán)節(jié)做好鋪墊。

課中教師授課+學(xué)生討論學(xué)習(xí)階段：課堂教學(xué)采用線上線下相結(jié)合的方式。

復(fù)習(xí)及新課導(dǎo)入。知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)：采用圖片回顧方式快速復(fù)習(xí)以下知識點(diǎn)：1. 巖層產(chǎn)狀概念及三要素；2. 地層與地層層序律；3. 利用沉積巖層原生構(gòu)造確定巖層的頂面與底面。新課導(dǎo)入：以金沙水電站案例導(dǎo)入沉積地層接觸關(guān)系研究的重要意義，以案例中蘊(yùn)含的問題及思政元素，采用小組協(xié)作討論法及探究式激發(fā)并塑造學(xué)生的工程責(zé)任意識。

新課程學(xué)習(xí)。以學(xué)生后續(xù)即將開展的《七一水庫地質(zhì)構(gòu)造填圖》實習(xí)地區(qū)的七一水庫地質(zhì)圖為例，讓學(xué)生觀察和分析該圖中地層分布的特點(diǎn)，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以此啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流、討論得出地層接觸關(guān)系的類型、特征并能總結(jié)其工程意義。在這一基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出問題來自主探究分析地層接觸關(guān)系的形成過程等內(nèi)容。

練習(xí)鞏固。通過在PPT 中設(shè)置不同問題，任務(wù)驅(qū)動讓學(xué)生在雨課堂中進(jìn)行答題。問題設(shè)置包括客觀題和主觀題。客觀題以選擇題的形式進(jìn)行考查，學(xué)生直接用手機(jī)進(jìn)行答題。答題結(jié)束可以顯示學(xué)生答對率，直接考查學(xué)生對重點(diǎn)的掌握程度。主觀題以點(diǎn)名回答的方式進(jìn)行，解決難點(diǎn)，所發(fā)現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)在后續(xù)的教學(xué)過程中實時加以強(qiáng)化。

知識提升。針對地質(zhì)工程專業(yè)是一門理論與實踐緊密相結(jié)合的課程的特點(diǎn)，在講授過程中引入地層接觸關(guān)系對工程建設(shè)中如樁基礎(chǔ)施工中的影響，對水利工程中如水庫的滲漏及大壩的穩(wěn)定性等影響。發(fā)散學(xué)生思維，鼓勵學(xué)生課后查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，培養(yǎng)科研興趣及創(chuàng)新精神。利用地層接觸關(guān)系對石油勘探具有重大意義，挖掘思政元素，例如講述新中國成立后我國的地質(zhì)勘探隊員克服國外的技術(shù)封鎖，發(fā)現(xiàn)大慶油田的過程。

課后學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)階段：布置課后習(xí)題及小論文引領(lǐng)學(xué)生反思與鞏固，考查學(xué)生對本節(jié)知識點(diǎn)的掌握情況。鼓勵學(xué)生進(jìn)入實驗室，對照沙盤地質(zhì)模型分析地層接觸關(guān)系及構(gòu)造演化歷史。不僅可以加深理解本節(jié)內(nèi)容，培養(yǎng)主動學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣、更能

提高分析和解決實際問題的能力。教師在騰訊課堂或即時通訊工具上解答同學(xué)的疑問。

（三） 教學(xué)效果

優(yōu)化了《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程理論與實踐比例，其中理論課減少8 個學(xué)時，實踐課增加了一周。構(gòu)建了興趣導(dǎo)入、理論講解、實踐訓(xùn)練的“理論教學(xué)-課程設(shè)計- 野外實踐”三位一體的能力培養(yǎng)體系。從學(xué)生的反饋評價來看，教學(xué)效果獲得同學(xué)們的一致認(rèn)可和好評。學(xué)生成績方面，OBE 理念下學(xué)生獲得優(yōu)秀成績的明顯增多，并且成績不合格學(xué)生的比例明顯減少。

五 結(jié)語

通過在《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》課程上建立“成果導(dǎo)向教育”（OBE）理念的教學(xué)模式，以“強(qiáng)化地質(zhì)基礎(chǔ)，突出工程應(yīng)用”的理念，建立起均衡教師+ 學(xué)生的考評機(jī)制。強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、專業(yè)能力、創(chuàng)新能力和綜合能力。在教學(xué)中應(yīng)用分專業(yè)、項目式的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)多元化的考評方法，達(dá)到有效考核學(xué)生的實踐成果的教學(xué)效果。