基于OBE理念的物理學(xué)專業(yè)“光學(xué)”課程教學(xué)改革

曾利霞，向前蘭，張亞茹，田欣平

（咸陽師范學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院，陜西 咸陽 712000）

OBE（Outcome-Based Education），是由William Spady 等人于1981年提出的[1]，又被稱為成果導(dǎo)向教育、能力導(dǎo)向教育、目標(biāo)導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育，是公認(rèn)的追求卓越教育的有效方法[1-6]。這種教育模式堅(jiān)持以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向、持續(xù)性改進(jìn)的理念，也是目前師范類專業(yè)認(rèn)證工作的基本理念，貫穿師范類專業(yè)認(rèn)證全過程[7-9]?；谝陨显?，諸多教師嘗試將OBE理念引入到傳統(tǒng)的課程教學(xué)中，并取得了一定的效果[8-12]。有關(guān)光學(xué)課程的OBE 理念教學(xué)改革，文獻(xiàn)[11]將OBE 理念引入工科專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程“應(yīng)用光學(xué)”中，重視學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，突出問題導(dǎo)向教學(xué)、過程性評(píng)價(jià)體系。文獻(xiàn)[12]將OBE理念引入到應(yīng)用物理專業(yè)課程“應(yīng)用光學(xué)”中，提出了“翻轉(zhuǎn)課堂+論文撰寫+項(xiàng)目式”的教學(xué)模式。本文以物理學(xué)專業(yè)開設(shè)的“光學(xué)”課程為例，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)和考核模式中存在的問題，引入OBE教育理念，進(jìn)行相關(guān)的課程教學(xué)改革的探索和實(shí)踐。

1 “光學(xué)”課程的傳統(tǒng)教學(xué)和考核模式

傳統(tǒng)的“光學(xué)”課程在教學(xué)過程存在如下問題：教師占據(jù)主導(dǎo)地位，學(xué)生則多處于被動(dòng)接受的狀態(tài)，教學(xué)過程中多注重光學(xué)基本知識(shí)的傳授和重要光學(xué)理論的講解，而常常忽略了或者無暇顧及對(duì)學(xué)生綜合實(shí)踐和思維能力的培養(yǎng)；尤其是在當(dāng)前專業(yè)課程學(xué)時(shí)精簡(jiǎn)的新背景下，授課教師通常會(huì)把教學(xué)工作的重心放在課程知識(shí)傳授環(huán)節(jié)，而忽略了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和邏輯推理能力。傳統(tǒng)的授課方法不利于鍛煉和提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[7]。

此外，物理學(xué)專業(yè)“光學(xué)”課程傳統(tǒng)的考核方式中課程成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)兩部分組成，且期末考試成績(jī)所占比重較大。因此這一傳統(tǒng)的考核方式在對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的考核評(píng)價(jià)中過多地強(qiáng)調(diào)期末考試的總結(jié)性評(píng)價(jià)，而忽視了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程性評(píng)價(jià)和綜合能力評(píng)價(jià)。綜上所述，以上傳統(tǒng)的教學(xué)模式和考核模式所存在的問題在很大程度上制約了課程的教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2 基于OBE理念的“光學(xué)”課程改革

在OBE 教育理念指導(dǎo)下，將“光學(xué)”課程緊緊圍繞著學(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，完善了課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)大綱，構(gòu)建了課程教學(xué)模式和課程評(píng)價(jià)體系，有效地改善了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和考核方式中的不足，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，突出培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力，從而提升本課程的教育教學(xué)的質(zhì)量。

2.1 課程目標(biāo)的完善

基于OBE 教育理念，結(jié)合物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案（師范類），根據(jù)物理學(xué)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，修訂《光學(xué)》課程的教學(xué)大綱，并提出課程的四個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）能夠列舉并解釋光學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷史、基本概念、基本原理、基本方法及其知識(shí)體系。（2）能夠運(yùn)用光學(xué)基本規(guī)律與方法定性與定量地分析生活、生產(chǎn)、自然現(xiàn)象中的相關(guān)問題。（3）能夠運(yùn)用光學(xué)知識(shí)進(jìn)行中學(xué)物理光學(xué)部分教學(xué)及教研活動(dòng)。（4）能夠列舉光學(xué)課程的相關(guān)內(nèi)容對(duì)形成正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀的相關(guān)支撐實(shí)例。新的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)一步明確了“光學(xué)”課程培養(yǎng)的核心能力，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，進(jìn)而提高他們的創(chuàng)新能力和綜合實(shí)踐能力。

2.2 過程性課程評(píng)價(jià)體系的建立

基于OBE理念，轉(zhuǎn)變課程的考核方式，構(gòu)建過程性考核評(píng)價(jià)體系[12-14]。課程改革之后，物理學(xué)專業(yè)“光學(xué)”課程成績(jī)?cè)u(píng)定方法及其與課程學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度均與平時(shí)表現(xiàn)相關(guān)。平時(shí)表現(xiàn)中體現(xiàn)過程性考核的因素，包括課前小報(bào)告、課堂表現(xiàn)和筆記、知識(shí)點(diǎn)思維導(dǎo)圖歸納等，這種考核方式更注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的考核，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的評(píng)價(jià)更加全面。期末考試題參照學(xué)習(xí)目標(biāo)和教學(xué)大綱自擬題，考試成績(jī)有助于教師充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為提高教師的教學(xué)質(zhì)量提供依據(jù)。

在“光學(xué)”課程教學(xué)引入OBE 教育理念，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了他們對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果得到明顯改善，本課程的達(dá)成度較好。同時(shí)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果也可以歸納總結(jié)出今后“光學(xué)”課程教學(xué)中提升教學(xué)質(zhì)量的途徑：（1）在教學(xué)中要更加注重光學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷史、基本概念、基本原理、基本方法及其知識(shí)體系的講解，引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)。（2）加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用光學(xué)基本規(guī)律及方法定性與定量地分析生活、生產(chǎn)、自然現(xiàn)象中相關(guān)問題的能力，適當(dāng)增加例題的練習(xí)和講解。（3）要著重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用光學(xué)知識(shí)進(jìn)行中學(xué)物理光學(xué)部分教學(xué)及教研活動(dòng)的能力。（4）繼續(xù)加強(qiáng)光學(xué)發(fā)展史中重要事件及人物的講解，課前小報(bào)告的效果非常明顯，有助于學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。

3 基于OBE理念的“光學(xué)”教學(xué)改革

在OBE 教育模式下，學(xué)生是學(xué)習(xí)過程的主體，而授課教師只是教學(xué)過程的示范者、管理者和監(jiān)督者[10-13]。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的以講授為主的教學(xué)方法，做好角色轉(zhuǎn)換，關(guān)注如何能夠?qū)崿F(xiàn)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性這一主要問題，采用多種教學(xué)方式指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。

3.1 加強(qiáng)教學(xué)方法改革，打造互動(dòng)課堂

“光學(xué)”是物理學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課的重要部分。OBE教學(xué)模式是根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)，通過合理的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)、靈活的教學(xué)方法完成教學(xué)過程，使學(xué)生的思維能力和實(shí)踐能力都得到提高。如：將知識(shí)點(diǎn)有效分解和關(guān)聯(lián)來引導(dǎo)學(xué)生；加強(qiáng)課堂互動(dòng)來激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探索合作學(xué)習(xí)；開展研究性學(xué)習(xí)，以光學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的問題以中心，通過學(xué)生課前3～5分鐘課前小報(bào)告的形式，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生對(duì)光學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和深入剖析能力。相關(guān)的課前小報(bào)告題目有：膜在生活中的應(yīng)用；手機(jī)防窺膜是偏振片嗎？南仁東與中國(guó)“天眼”等。

3.2 結(jié)合課程內(nèi)容的特點(diǎn)，融合思政元素

在當(dāng)前“立德樹人”的教育新格局之下，實(shí)施課程思政已經(jīng)成為大學(xué)中課程教學(xué)改革的主要方向之一。課程思政可以非常有效地幫助OBE理念下“光學(xué)”課程學(xué)習(xí)目標(biāo)4的實(shí)現(xiàn)。

要實(shí)現(xiàn)“光學(xué)”課程教學(xué)與課程思政的深度融合，要求教師通過深入的思考和不斷的研究發(fā)掘思政元素，并付諸實(shí)踐來實(shí)現(xiàn)“光學(xué)”課程教學(xué)與思政教育相結(jié)合，做到潛移默化、潤(rùn)物細(xì)無聲地實(shí)現(xiàn)立德樹人、全方位育人的教育教學(xué)過程。首先，用唯物辯證法指導(dǎo)“光學(xué)”課程教學(xué)。人類對(duì)于光的認(rèn)識(shí)過程是一個(gè)理論與實(shí)踐緊密相連、反復(fù)驗(yàn)證的過程，這一過程離不開唯物辯證法。其次，從具體實(shí)例中融入思政教育。如在講授望遠(yuǎn)鏡時(shí)融入中國(guó)天文學(xué)家南仁東的事跡，在講授康普頓效應(yīng)時(shí)融入中國(guó)近代物理學(xué)家吳有訓(xùn)的事跡。再次，通過實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀和世界觀，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生個(gè)人命運(yùn)與國(guó)家使命、責(zé)任相結(jié)合的價(jià)值觀。如講授光的全反射時(shí)，融入“中國(guó)光纖之父”高錕的事跡等。

3.3 線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式

物理學(xué)專業(yè)的“光學(xué)”課程的教學(xué)采用線上和線下相結(jié)合的形式展開。開課前由任課教師在“超星泛雅平臺(tái)+學(xué)習(xí)通”平臺(tái)完成課程建課并完善教學(xué)資源，在學(xué)習(xí)通APP 的課程資料中提前上傳課程的PPT 課件、電子教案、課后習(xí)題、練習(xí)題庫(kù)以及拓展論文資料等課程資源。課前，教師將預(yù)習(xí)任務(wù)發(fā)布給學(xué)生進(jìn)行自主線上學(xué)習(xí)；課中，按照教學(xué)大綱推進(jìn)線下教學(xué)，并結(jié)合線上預(yù)習(xí)內(nèi)容對(duì)重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行解答和拓展；課后，學(xué)生完成作業(yè)并查漏補(bǔ)缺。課前和課后兩個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生還可以根據(jù)自身情況，選擇線上資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。為滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，在中國(guó)慕課中選取了以下三門課程供學(xué)生參考：（1）華東師范大學(xué)管曙光老師主講的國(guó)家精品課程“波動(dòng)光學(xué)”。（2）同濟(jì)大學(xué)倪忠強(qiáng)等老師主講的國(guó)家精品課程“大學(xué)物理4：光學(xué)、近代物理”。（3）湖南科技學(xué)院朱湘萍老師主講的“光學(xué)”課程。

4 結(jié)論

針對(duì)“光學(xué)”課程傳統(tǒng)教學(xué)模式和考核模式中存在的不足，將OBE教育理念引入“光學(xué)”課程教學(xué)中，分別從教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)大綱的完善、混合式教學(xué)模式的構(gòu)建以及過程性教學(xué)考核評(píng)價(jià)機(jī)制的建立等方面進(jìn)行教學(xué)改革探索，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)這一改革能夠非常有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，突出實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維培養(yǎng)，提升教育教學(xué)質(zhì)量，且對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)更加全面，可以為地方師范院校課程教學(xué)改革提供參考。教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成度，同時(shí)為今后“光學(xué)”課程教學(xué)中提升教學(xué)質(zhì)量指明途徑。但是OBE的教育模式促使考核方式的設(shè)計(jì)和操作較為繁瑣，使得教師的工作量變得尤為繁重，今后要探索更加優(yōu)化的考核方式并加以改進(jìn)。